Arid
成果名称:
利用基因工程育种技术选育紫花苜蓿耐盐新品种
责任者: 夏阳,梁慧敏,燕丽萍,刘翠兰,李双云,庞彩红,李丽,毛秀红,刘德玺,刘元铅,王守国,刘桂民
完成单位: 山东省林业科学研究院
登记(发布)日期: 2016
国家: 中国
语种: 中文
简介(中文): 课题来源:山东省科技攻关计划 “林木抗逆性基因工程遗传改良研究”( 011100104)、山东省农业良种工程“抗旱耐盐转基因苜蓿新品种(系)选育”( 鲁科农字[2005]99号)、国家林业局科技发展中心“转BADH基因苜蓿”环境释放和生产试验的安全性监测”( JJ-09-05 ) 立项背景:由于土壤的盐碱化、淡水资源的短缺和耐盐抗旱经济型植物材料稀少,导致许多地区生态环境十分脆弱,土地资源得不到有效开发利用。我省黄河三角洲拥有800多万亩未开发土地后备资源,而且还在以每年1.5万亩的速度增加,突出的盐碱干旱等生态与环境问题,是制约区域经济可持续发展的关键所在。2009年,国务院已正式批复《黄河三角洲高效生态经济区发展规划》,黄河三角洲地区的发展上升为国家战略。目前,种植耐盐林草植物新品种是开发利用盐碱地的一种最为有效的途径。迄今为止,盐生植物资源基本处于野生状态,其利用程度较低,培育耐盐抗旱植物新品种已成为新世纪生态经济可持续发展的重要任务之一。苜蓿被誉为“牧草之王”,它不但具有抗逆性强、高产、优质、营养丰富等特点,还具有固氮改土、保持水土等作用,是优良的经济生态植物。随着苜蓿的产业化和奶业的快速发展,我国对优质苜蓿品种的需求与日俱增。但现有的苜蓿品种无论国内培育的还是国外引进,抗旱、耐盐能力仍然有限,限制了其在我国大面积缺水和盐碱土壤的种植。传统的紫花苜蓿抗逆育种由于受种内抗逆基因资源的限制,育种难度不断增大。本研究利用基因工程技术和常规育种技术相结合进行紫花苜蓿抗逆品种选育,其研究对加快牧草生物技术育种进程、提高我国盐碱地利用率,特别是对于提高黄河三角洲和内陆盐碱干旱地区农牧业生产、调整农村产业结构和生态效益具有重要的现实意义和广阔的应用前景。 技术原理及性能指标: 以现代生物技术为主,基因工程与常规育种建设相结合进行耐盐新品种选育。 1、建立了胚状体诱导率78%~92%,平均胚状体数目25~60个,胚状体再生率46%~72%的苜蓿优化再生体系; 2、建立了PCR检测阳性植株高达41.3%~73.3%的高效快速苜蓿再生遗传优化体系,获得转BADH、SOS2-SOS3和betA-BADH等8个单价或多价基因株系,试管内耐盐性比对照提高2‰~4‰以上; 3、建立了苜蓿营养钵茎段扦插繁育技术,成活率达97.2%,建立了卡那霉素叶片涂抹法田间简便快速批量筛选转基因苜蓿的方法; 4、选育出耐盐转BADH基因苜蓿新品种山苜1号、山苜2号、山苜3号,分别比对照增产10.45%~24.49%、11.19%~25.13%、14.08%~24.46%;建立新品系种质资源圃2处,总面积为6亩、总植株3600株,建立试验示范点5处,总面积80亩; 5、研究证实目的基因(BADH)没有发生物种间基因漂移现象,未对自然生态环境平衡产生,获得了国家林业局颁发的关于“转基因苜蓿”中间试验及环境释放和生产试验的行政许可证9个; 6、研究建立了以春季播种、整地起垄、播后适当踩压、地膜覆盖的播种技术和花期放蜂的采种技术为核心内容、适合盐碱干旱、特别是滨海盐碱地土壤气候条件的新品种综合配套栽培技术; 7、发表论文15篇,硕士论文3篇。 技术的创造性与先进性: 1、 建立了以紫花苜蓿中苜一号(Medicago sativa L. cv. Zhongmu No.1))叶片为外植体的高频再生体系和农杆菌介导的高效基因转化体系,首次获得了遗传稳定的转BADH、SOS2-SOS3和betA-BADH等8个单价和多价基因转化株系,获得和授权发明专利3项。 2、首次利用基因工程技术和常规育种技术相结合法,通过田间自交提纯、杂交选育出农艺性状优良、遗传稳定的3个耐盐转BADH基因苜蓿新品种。 3、首次对转化株系进行较为系统的抗逆性生理生化研究;首次建立卡那霉素叶片涂抹法简便快速大量筛选转基因苜蓿的方法,对于抗逆转基因苜蓿材料的选育具有重要应用价值。 4、建立了适合滨海盐碱地土壤气候条件的新品种配套栽培技术。 5、首次对转基因苜蓿进行了系统全面的安全性评价研究。 6、课题实施过程中注重学科建设、产学研相结合,取得良好效果。 技术的成熟程度,适用范围和安全性: 该成果首次利用生物技术与常规技术相结合在国内外首次培育出了综合性状优良的转基因耐盐紫花苜蓿新品种,在林草定向育种技术体系的建立和应用方面有突破,经省科技厅组织的鉴定委员会鉴定总体研究达到国际领先水平。 1、适宜种植范围:适宜于我国北方干旱、半干旱、荒漠、半荒漠、黄河三角洲及我省滨海盐碱地种植。 2、安全性:研究证实转BADH基因新品种符合国家转基因生物安全条件。监测表明外源目的基因未转移到根系土壤微生物、田间节肢动物和周边植物,未对土壤微生物、节肢动物、软体动物及天敌的群落组成、种群动态产生明显影响。
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来源平台: CNKI-中国科技项目创新成果鉴定意见数据库
资源类型: 成果
条目标识符: http://119.78.100.177/arid/handle/2MOO4AMQ/217345
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夏阳,梁慧敏,燕丽萍,刘翠兰,李双云,庞彩红,李丽,毛秀红,刘德玺,刘元铅,王守国,刘桂民. 利用基因工程育种技术选育紫花苜蓿耐盐新品种. 2016-01-01
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