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作物杂志,2016, 第3期: 58–62 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2016.03.011

• 遗传育种·种质资源·生物科技 • 上一篇    下一篇

大豆磷高效基因GmPHR1和GmPAP4共转化及新种质创制

耿昭,孔佑宾,赵莉莉,刘翠,杜汇,李喜焕,张彩英   

  1. 河北农业大学农学院/教育部华北作物种质资源研究与利用重点实验室,071001,河北保定
  • 收稿日期:2016-03-03 修回日期:2016-04-01 出版日期:2016-06-15 发布日期:2018-08-26
  • 通讯作者: 李喜焕
  • 作者简介:耿昭,硕士研究生,研究方向为大豆分子生物学与转基因研究
  • 基金资助:
    转基因生物新品种培育科技重大专项(2014ZX08004-04B);河北省自然科学基金(C2014204035)

Transformation of GmPHR1 and GmPAP4 Related to High Phosphorus Efficiency and Elite Germplasm Enhancement in Soybean (Glycine max)

Geng Zhao,Kong Youbin,Zhao Lili,Liu Cui,Du Hui,Li Xihuan,Zhang Caiying   

  1. College of Agronomy,Agriculture University of Hebei/North China Key Laboratory for Crop Germplasm Resources of Education Ministry,Baoding 071001,Hebei,China
  • Received:2016-03-03 Revised:2016-04-01 Online:2016-06-15 Published:2018-08-26
  • Contact: Xihuan Li

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摘要：

磷对大豆生长发育至关重要,土壤有效磷缺乏严重影响其产量和品质。目前已有学者通过转基因手段将磷高效相关基因转入大豆,并获得转基因新材料,但多数集中于单基因转化,而双基因共转化研究甚少。本研究在前期获得转磷高效相关基因GmPHR1、GmPAP4大豆新材料基础上,利用农杆菌介导与常规杂交技术进行双基因共转化,结果发现,采用这2种方案均可实现双基因共转化,获得了经PCR及DNA测序分析验证正确的转GmPHR1与GmPAP4双基因新材料“JD12-PHR1-PAP4”。

关键词: 大豆, 低磷胁迫, GmPHR1, GmPAP4, 双基因共转化

Abstract:

Phosphorus is essential for soybean growth and development, and lack of phosphorus in soil has become an important limiting factor for high yield and quality in soybean. Most previous studies focus on transformation of single-gene related to phosphorus efficiency, while the transformation of double-genes into a plant was rarely reported in soybean. In this study, we used transgenic soybean plants with GmPAP4 or GmPHR1 to achieve new transgenic germplasms with double gene (GmPAP4 and GmPHR1) in a plant via Agrobacterium-mediated transformation and conventional hybridization techniques. It was found that both the methods could achieve co-transformation double-genes plants in variety JD12, and the positive plants were verified further by PCR and DNA sequencing methods. Thus, the new transgenic germplasms with GmPHR1 and GmPAP4 named “JD12-PHR1-PAP4” was obtained.

Key words: Soybean, Low phosphate stress, GmPHR1, GmPAP4, Double gene co-transformation

图1

转GmPHR1新材料JD12-PHR1 PCR检测 M：DNA Marker DL2000;B：去离子水（空白）对照 ddH2O (blank) control;W：野生型对照 Wildtype control;1-5：转GmPHR1大豆植株 Transgenic soybean plants with GmPHR1"

图2

转GmPHR1新材料JD12-PHR1的southern blotting P：质粒PBI121-GmPHR1对照 Plasmid PBI121-GmPHR1 control;1-2：野生型对照 Wildtype control;3-4：JD12-PHR1"

图3

转GmPHR1新材料JD12-PHR1目的基因表达量分析 WT：野生型对照 Wildtype control;OE-1~OE-5：转GmPHR1不同大豆株系 Different transgenic soybean lines with GmPHR1;**：差异极显著（P<0.01）Extremely significantly;*差异显著（P<0.05）Significantly"

图4

转双基因大豆新材料JD12-PHR1-PAP4的PCR检测结果 M：DNA Marker DL2000;B：去离子水（空白）对照 ddH2O (blank) control;W：野生型对照 Wildtype control;1-6：转化植株 Transformed plants（1、3、6：转双基因植株Transgenic plants with double genes）"

图5

转双基因新材料JD12-PHR1-PAP4目的基因测序分析"

图6

转GmPHR1、GmPAP4双基因大豆植株PCR检测 耿昭等：大豆磷高效基因GmPHR1和GmPAP4共转化及新种质创制M：DNA Marker DL2000;B：去离子水（空白）对照ddH2O (blank) control;W：野生型对照Wildtype control;1-10：杂交植株F1 Hybrid F1 plants（1、2、3、6、8、9：转双基因植株Transgenic plants with double genes）"

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