耐除草剂棉花GGK2的遗传稳定性分析及性状鉴定

[目的]明确转基因耐除草剂棉花GGK2的遗传稳定性和营养品质等性状,为其产业化应用提供数据基础和技术支撑.[方法]针对实验室培育的新型耐除草剂棉花GGK2,选取其T3、T4、T5代开展试验研究.利用特异性PCR和Southern blot开展基因组整合稳定性分析;利用实时荧光定量PCR、ELISA和胶体金试纸条开展表达稳定性分析;通过田间喷施草甘膦测试其除草剂耐受稳定性,以及依据相关国际或国内行业标准进行棉籽营养成分分析等.[结果]抗除草剂基因 GR79 EPSPS和GAT,以及筛选标记基因NPTⅡ以单拷贝形式整合到棉花GGK2基因组D10 染色体,且能够在T3、T4、T5代转基因棉花中稳定遗传,同时发现基因组中不含有遗传转化载体的骨架片段.表达分析发现GR79 EPSPS、GAT和NPTⅡ 3个基因在棉花GGK2的不同时期、不同组织部位均有表达,其中,叶片中的表达量相对较高.四叶期、盛花期、吐絮期3个蛋白在叶片中表达量分别介于128.7-192.4 μg·g-1、24.4-35.0 μg·g-1 和17.0-23.9 μg·g-1 鲜重,利用GR79 EPSPS单克隆抗体制备的胶体金试纸条可以对田间棉花GGK2叶片实现快速鉴定.除草剂耐受性分析结果显示,转基因棉花GGK2可耐受 4倍生产使用剂量的草甘膦除草剂.T3—T5 不同世代棉花喷施除草剂后均未发现受害症状,而且整个生育期的生长发育未受影响.棉籽营养成分分析表明,来源于新疆、河北和河南种植的GGK2 棉籽中,水分、灰分、蛋白质、脂肪、粗纤维、维生素及脂肪酸含量与非转基因对照之间无显著差异,各指标的含量水平均位于ILSI数据库报道的范围内.[结论]转基因棉花新种质GGK2 的耐除草剂性状遗传稳定性好、除草剂耐受能力强、籽粒营养成分与非转基因对照之间无显著差异,在耐除草剂棉花生物育种具有重要的应用价值且产业化前景好.