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华中农业大学Rol转基因强生根棉项目通过鉴定

       华中农业大学植物科技学院教授杨业华等主持的Rol转基因强生根棉的培育及棉花转基因技术创新项目,2004年12月通过湖北省武汉市科技局主持的专家鉴定。鉴定专家认为,该研究所创建的技术平台具有较强操作性,具有很好的应用前景;成果总体达到国内领先水平,其中直接转化幼芽成苗的方法为国际先进。 

  专家介绍,棉花是一种重要的农作物,但是根系再生能力差、移栽成活困难。在我国南方棉区的棉花生产中,普遍采用营养钵育苗移栽技术,以克服棉苗移栽难以成活的问题,提早棉花生育期。但即使是目前最好的棉花品种,通过营养钵育苗移栽,缓苗期至少也有15天,仍然影响棉花早发和伏前桃、伏桃和秋桃的比重。而且由于移栽时主根被切断,往往导致生育后期早衰,严重影响棉花产量。 

  为改善棉种性状、降低栽种门槛,专家设想将源于发根农杆菌的人工重组生根基因(rol基因)转移到栽培的陆地棉品种中,以增强棉花的生根能力和改善其根系发育状况,解决棉花移栽难以成活、缓苗期长、后期易早衰的问题。对南方棉区而言,甚至能直接省去营养钵育苗的移栽工序,从而大幅度提高棉花产量,大量节约劳力和生产成本。 

  据介绍,农杆菌是一种革兰氏阴性土壤杆菌,1907年人们发现它是植物致瘤的起因。能够诱发冠瘿瘤的称为根癌农杆菌,诱导毛发状根的称为发根农杆菌。1974年,科学家发现根癌和发根农杆菌中分别有一种环型的Ti或Ri质粒,质粒上的一段T-DNA(转移DNA)包含有生长素基因和细胞分裂素基因,它可以插入植物基因组从而引起细胞特性的变化。由于T-DNA能够进行高频率转移,而且Ti质粒上可插入大到50kb的外源DNA,因此可以利用这种天然的遗传转化体系,将外源DNA转入植物细胞,并利用植物细胞的全能性,由一个转化细胞培养出完整的转基因植物。该方法已在目前的转基因技术中占据主导地位。其中利用发根农杆菌的rol基因转化其它植物以改良其生长发育特性,国外已有较多报道,但在棉花中则还未见应用。 

  Rol转基因强生根棉的培育及棉花转基因技术创新被列为武汉市科技攻关项目植物转基因技术研究与利用下属子课题立项后,杨业华教授等通过研究攻关,创建了以根癌农杆菌介导的棉花转基因技术平台,通过直接转化幼芽成苗的方法,绕过了传统方法的技术难点,缩短了获得转基因棉花植株的时间。 

  基于这一方法,研究者将rol生根基因转化陆地棉品种,获得了生根抗病丰产品系、生根抗虫丰产品系、优质纤维品系和rolB转基因雄性不育系等一系列具有重要应用价值潜力的棉花转基因材料。培养出三个高产优质、纤维品质好、皮棉产量高、具有应用价值的转基因棉花新品系。同时还获得了rolB转基因雄性不育性新材料。
 
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