棉花草甘膦抗性基因CP4-EPSPS的初步定位

以抗草甘膦陆地棉品系G-6和不抗草甘膦海岛棉品系海7124为试验材料,对分离世代进行检测,分析抗性基因的遗传规律;利用覆盖棉花26条染色体的234对核心引物,通过群体分离分析法进行差异性标记筛选,利用F2分离群体对抗性基因进行染色体定位。结果表明,抗草甘膦性状是受1对显性基因控制的质量性状。特异引物检测显示控制抗草甘膦性状的基因为人工合成基因CP4-EPSPS。利用筛选获得的27对多态性引物检测F2作图群体每个单株的基因型,发现分子标记NAU5417、NAU1339、BNL3992、BNL2448、NAU2140与目的基因CP4-EPSPS连锁。进一步筛选,共得到15个分子标记。参照现有的遗传图谱,推断目的基因CP4-EPSPS位于棉花第5染色体BNL2448与NAU2140之间,遗传距离分别为7.0 cM和16.2 cM。

草甘膦诱导抗草甘膦棉花花药中激素和游离氨基酸含量的变化

转基因抗草甘膦棉花喷施草甘膦可引起花药败育，但关于草甘膦诱导抗草甘膦棉花花药败育过程中的生化变化尚未见报道。本文以转基因抗草甘膦棉花新品系N95为试验材料，用0．2％草甘膦喷洒棉株为处理，以不喷为对照。试验结果表明：（1）草甘膦处理的植株其花粉活力很低，平均只有3％；而未经处理的植株花粉活力则平均高达86％，两者差异达极显著水平，显示抗草甘膦棉花喷施草甘膦后，可导致其花粉雄性不育。（2）分期取样，测定花粉4个发育时期内源激素含量，结果显示处理株花药中生长素含量始终低于对照，平均只有对照株中的43．8％～64．3％；脱落酸的含量始终高于对照，平均为对照株含量的1．33～1．87倍；玉米素的含量始终低于对照，平均只有对照株的39．6％～57．1％；赤霉素含量也始终低于对照，平均只有对照株的50．5％～64．9％。（3）处理株与对照株花药中氨基酸含量的检测结果发现：苯丙氨酸极显著低于对照，赖氨酸、组氨酸、缬氨酸和蛋氨酸的含量显著低于对照，谷氨酸含量则显著高于对照。根据以上研究结果推断：花药中生长素的降低、脱落酸的增加、细胞分裂素及赤霉素含量的不足是导致花药败育的基本生化因子。另外，苯丙氨酸含量极显著偏低，赖氨酸、组氨酸、缬氨酸的含量显著偏低以及谷氨酸含量显著偏高，也与棉花花药的败育存在不同程度的关联。