多基因聚合的高赖氨酸转基因水稻的选育及评价

【作者】 陈锦珠； 杨晴晴； 王庆； 张昌泉； 顾铭洪； 刘巧泉；

【机构】 扬州大学农学院教育部植物功能基因组学重点实验室；

【摘要】 水稻是最重要的粮食作物之一,随着生活水平的提高人们对水稻营养品质也越来越关注,稻米中的蛋白质是重要的营养成分之一,其含量占粒重的5～10%,稻米蛋白中的赖氨酸含量非常少,仅占蛋白含量的3.5～4.0%,是第一限制性必需氨基酸。因此,提高水稻赖氨酸含量一直是水稻育种家追求的主要目标之一。本研究在前期通过基因工程手段获得了一系列水稻赖氨酸合成和降解途径分支点上关键酶的转基因纯合系(GR-65、GR-14、35S-15等),并在此基础上通过杂交聚合方式获得了不同基因聚合的转基因水稻纯合自交系。本研究以这些转基因及基因聚合系为材料,进行了基因表达、赖氨酸含量、稻米外观品质和理化品质等方面的分析,以为后期高赖氨酸水稻的选育和利用奠定基础。研究结果表明:转基因水稻成熟种子中游离赖氨酸含量较未转化对照明显增加,其中转基因纯合系游离赖氨酸含量提高了1倍,而聚合转基因系提高近2倍,其中35S-15/GR-14和35S-15/GR-65提高了20倍左右,总游离氨基酸含量有着上升趋势;转基因稻米常规理化品质与亲本对照相比没有明显变化,而淀粉RVA谱较未转化对照有一定的差异,表现在峰值粘度(PKV)、热浆粘度(HPV)、冷胶粘度(CPV)和消减值(SBV)下降。田间农艺性状调查显示,转基因水稻纯合系的农艺性状受到一定的影响,表现在株高降低、主穗长变短,但部分系如GR-65和GR-14千粒重有显著的增加。研究结果表明我们所获得的转基因新品系在目标性状上得到很好的改善,对稻米品质性状和农艺性状有一定的影响。更多还原