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摘要
【目的】棉田杂草是限制棉花生长的因素之一，与棉花争夺营养、水分和光照，不仅影响棉花的生长发育，还影响棉花的产量和品质。通过基因工程途径培育高耐草甘膦优异棉花种质，实现棉田间化学除草，提高植棉的经济效益。【方法】将来源于耐辐射奇球菌（Deinococcus radiodurans）的EPSPS基因1174AALdico-2连接叶绿体转运肽，以35S为启动子，将2个目的基因串联后构建棉花转化载体。运用农杆菌活体转化技术，将目的基因导入棉花品种中棉所49，获得阳性转化体植株。以受体材料中棉所49和转化体自交分离得到的非转基因NON为对照，对转化体植株进行分子特征检测、草甘膦耐受性鉴定、农艺性状和经济性状等综合评价，以筛选出优良的转基因耐草甘膦棉花材料。【结果】通过农杆菌活体转化方法获得138个阳性转化体，对转化体植株进行目的基因PCR检测、Southern blot、Western blot分析和ELISA检测，从中筛选出17个分子特征明确、外源基因表达量高的阳性转化体。Southern blot和核苷酸测序结果表明，转化体插入位点和拷贝数各不相同，其中，ZD131、ZD185和ZD207等3个转化体为单拷贝插入位点，外源基因插入位点分别位于棉花D亚组第7染色体、D亚组第13染色体和A亚组第12染色体。草甘膦耐受性鉴定结果表明，17个阳性转化体均高耐草甘膦，其中ZD131、ZD185和ZD207等3个转化体的耐受性在3个世代之间稳定遗传，可耐4倍的田间草甘膦推荐剂量。农艺性状和经济性状评估结果表明，ZD131、ZD185和ZD207等3个转化体植株生长发育正常，表现出铃大、衣分高、结铃性强等特点，皮棉产量超过对照，纤维品质达到优质棉水平。【结论】将来源于耐辐射奇球菌的EPSPS基因1174AALdico-2与叶绿体转运肽连接，多基因串联后构建转化载体，农杆菌活体转化技术转入中棉所49，通过一系列筛选后获得3份优良的转基因耐草甘膦材料ZD131、ZD185和ZD207，该方法在提高棉花耐草甘膦水平的同时，也提高了转基因材料的农艺和经济性状。
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