防止轉基因植物對病蟲害致突變的方法

2023-12-01 19:14:01 1

專利名稱：防止轉基因植物對病蟲害致突變的方法
技術領域：
本發明涉及提高轉基因植物使用壽命和防止轉基因植物基因產物過度表達導 致病蟲害突變，即防止轉基因植物對病蟲害致突變，延長轉基因植物使用壽命的 技術領域。
技術背景農業生產系統是一個複雜的綜合平衡系統，與過度使用農藥，病蟲害會發生 抗藥性一樣，轉基因植物分泌的抗病蟲害毒素過量，同樣會造成對病蟲害的過度 選擇壓而導致病蟲害突變，產生對轉基因植物的抵抗。同時利用轉基因技術創造抗性品種，首先要克隆基因，每個基因至少需要約 IOO萬研究費用(還不見得一定能獲得一個好的全新的基因)，轉基因獲得新品種 還需要約50萬科研成本，之後才能開始應用和獲得利益，但這種非自然的高強 度抵抗某種病蟲害的基因，造成很強的特異性選擇壓，導致病蟲突變、抗性喪失 或轉為其他新的病蟲害，必須要重新獲得新基因。據科學時報報導，轉基因Bt 棉花雖然在解決抗蟲性方面發揮了良好作用，3年時效果最好，其後效果開始逆 轉，第四年開始成本增加3倍，收入下降8%，連續種植7年之後，引起其他新 蟲害的猖獗，用藥量比普通棉花還高，加上轉基因棉花種子成本高，導致轉基因 棉花種植戶收入下降。如何延長轉基因植物使用壽麵，防止轉基因植物品種導致 病蟲害突變，成為轉基因研究領域的必須解決的關鍵問題，因此通過生物自身的 轉基因多樣性獲得田間水平抗性，對病蟲害減少特異性選擇壓，可以針對任何可 能的病蟲害，因而不會造成某個病蟲害的猖獗，能延長轉基因品種抗性壽命和農 業的可持續發展。同時轉基因技術目前還沒有可靠的證據證明對人類是安全的， 因而可能在啟動子，或外源基因表達方面存在巨大的不可知危險性和基因逃逸的 潛在威脅，若轉基因的產物過度表達， 一旦轉基因技術出現某種危險的基因逃逸 事件和確實的危害證據，將使整個行業遭受恐慌和損失，存在極大的社會風險， 國際社會也容易產生恐慌。 發明內容本技術針對上述問題，利用轉基因植物目的基因的多樣性，及其同一受體不 同轉基因目標株系表現型基本相同，僅僅是被轉化的基因對象不同，按照一定比 例將含有不同基因的株系按照一定比例混合組成商業種，進入生產環節，從而減 緩對病蟲害的選擇壓，達到減緩轉基因植物對病蟲害致突變，延長轉基因品種使 用壽命的目的。
具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明 本發明而不用於限制本發明的範圍。 實施例1:以水稻品種粵秀佔為受體，分別將抗水稻白背飛蝨的基因wbph2和抗白葉枯
病的基因Xa-21導入受體，最後獲得分別含wbph2基因和Xa-21的2個轉基因株 系，對株系分別進行系選獲得綜合農藝性狀一致的2個穩定轉基因株系，對其進 行單獨繁殖，然後將種子等量混合，進入生產環節。 實施例2:以水稻品種豐矮佔佔為受體，分別將抗水稻白背飛蝨的基因和抗白葉枯病的 基因Xa-21導入受體，最後獲得分別含wbph2基因和Xa-21的2個轉基因株系， 對株系分別進行系選獲得綜合農藝性狀一致的2個穩定轉基因株系，對其進行單 獨繁殖，然後將轉基因wbph2與Xa-21的株系，1: 2混合，進入生產環節。 實施例3:以水稻品種粵香佔為受體，分別將抗水稻稻瘟病的基因Pi-b 、 Pi-ta 、 Xa-21 導入受體，最後獲得分別含Pi-b 、 Pi-ta 、 Xa-21轉基因株系，對各株系分別進 行系選獲得綜合農藝性狀一致的3個穩定轉基因株系，對其進行單獨繁殖，並同 時繁殖粵香佔受體，然後將3個轉基因株系1: 1: l種子等量混合，再加入總量 1%的粵香佔，形成商業種子，進入生產環節。 實施例4:以水稻品種粵豐佔為受體，分別將抗水稻稻瘟病的基因Xa-21、 Pi-b 、 Pi-ta 導入受體，最後獲得分別含Xa-21、 Pi-b 、 Pi-ta轉基因株系，對各株系分別進行 系選獲得綜合農藝性狀一致的3個穩定轉基因株系，對其進行單獨繁殖，並同時 繁殖粵豐佔受體，然後將3個轉基因株系以1: 3: l的比例混合，再加入總量1 %的粵豐佔，形成商業種子，進入生產環節。 實施例5:以棉花品種KD19為受體，分別將抗蟲基因CryIA、 CryIA(b)、 CryIA(c)、 Cry(b)、 Cry(c)導入受體，最後獲得分別含Cry IA、 Cry I A(b)、 Cry IA(c)、 Cry(b)、 Cry(c)基因的轉基因株系，對各株系分別進行系選獲得綜合農藝性狀一致的5個 穩定轉基因株系，對其進行單獨繁殖，並同時繁殖KD19受體，然後將5個轉基 因株系1: 1: 1: 1: 1種子等量混合，再加入總量0.5 %的KD19受體，形成商業 種子，進入生產環節。 實施例6:以玉米品種為受體，分別將抗蟲基因CryIA、 CryIA(b)、 CryIA(c)、 Cry(b)、 Cry(c)導入受體，最後獲得分別含CryIA、 CryIA(b)、 CryIA(c)、 Cry(b)、 Cry(c)轉基因株系，對各株系分別進行系選獲得綜合農藝性狀一致的5個穩定轉基因株 系，對其進行單獨繁殖，並同時繁殖KD19受體，然後將5個轉基因株系以3: 3: 2-. 1: l的比例混合，再加入總量1%的受體，形成商業種子，進入生產環節。 實施例7:以菸草品種為受體，分別將抗蟲基因CrylA(c)-抗菸草天娥、Cry IA(b)-抗菸草天娥、CryIA(c)-抗草青蟲導入受體，最後獲得分別含Cry IA(c) 、 Cry IA(b)、 CryIA(c)的轉基因株系，對各株系分別進行系選獲得綜合農藝性狀一致的 3個穩定轉基因株系，對其進行單獨繁殖，並同時繁殖受體，然後將3個轉基因 株系1: 1: 2種子等量混合，再加入總量0.1%的抗菸草天娥和草青蟲的轉基因
集成系，形成商業種子，進入生產環節。 實施例8:以菸草品種為受體，分別將抗蟲基因CrylA(c)-抗菸草天娥、CryIA(b)-抗菸草天娥、CryIA(c)-抗草青蟲導入受體，最後獲得分別含Cry IA(c) 、 Cry IA(b)、 CryIA(c)的轉基因株系，對各株系分別進行系選獲得綜合農藝性狀一致的 3個穩定轉基因株系，對其進行單獨繁殖，並同時繁殖受體，然後將3個轉基因 株系3: 1: 1種子等量混合，再加入總量0.2%的抗菸草天娥和草青蟲的轉基因 集成系，形成商業種子，進入生產環節。實施例9:以番茄品種為受體，分別將抗蟲基因CrylA(b)-抗口科鱗翅目、Bt(抗番 茄果蟲，番茄蠹蛾)、Bt+CMV-CP-兼抗病毒病導入受體，最後獲得分別含Cry I A(b) 、 Bt、 Bt+CMV-CP的轉基因株系，對各株系分別進行系選獲得綜合農藝 性狀一致的3個穩定轉基因株系，對其進行單獨繁殖，並同時繁殖受體，然後將 3個轉基因株系以1: 3: 1的比例混合，再加入總量0.5 %的受體，形成商業種子， 進入生產環節。 實施例10:以番茄品種為受體，分別將抗蟲基因CrylA(b)-抗口科鱗翅目、Bt(抗番東 果蟲，番茄蠹蛾)、Bt+CMV-CP-兼抗病毒病導入受體，最後獲得分別含Cry I A(b) 、 Bt、 Bt+CMV-CP的轉基因株系，對各株系分別進行系選獲得綜合農藝性 狀一致的3個穩定轉基因株系，對其進行單獨繁殖，並同時繁殖受體，然後將3 個轉基因株系以l: 1: l的比例混合，再加入總量1%的受體，形成商業種子， 進入生產環節。實施例11:以番茄品種為受體，分別將抗蟲基因CrylA(b)-抗口科鱗翅目、Bt(抗番茄 果蟲，番茄蠹蛾)、Bt+CMV-CP-兼抗病毒病導入受體，最後獲得分別含CryI A(b) 、 Bt、 Bt+CMV-CP的轉基因株系，對各株系分別進行系選獲得綜合農藝性 狀一致的3個穩定轉基因株系，對其進行單獨繁殖，並同時繁殖受體，然後將3 個轉基因株系以3: 2: l的比例混合，形成商業種子，進入生產環節。
權利要求
1、防止轉基因植物對病蟲害致突變的方法，其特徵在於通過把對抗不同病蟲害的各個基因分別導入到目標植物的特定受體品種(組合)上，形成含有不同抗性基因的受體品系，然後通過不同抗性品系單獨繁種，再按照一定比例配種，形成商業化種子，進入生產環節，必要時加少量不含抗性基因的原受體，從而減弱轉基因植株中抗病蟲害基因過量表達對病蟲害的選擇壓，減少導致病蟲害突變的風險，延長轉基因植物品種的使用壽命。
2、 如權利要求l所述防止轉基因植物對病蟲害致突變的方法，其特徵在於 把不同抗性基因分別導入受體的不同植株，尤其是對同一病害的不同抗性基因要 分開導入受體，以免其中一個導入基因喪失抗性導致全部喪失抗性的風險。
3、 如權利要求2所述防止轉基因植物對病蟲害致突變的方法，其特徵在於 不同抗性基因包括對不同病害類型的抗性基因如抗銹病基因、抗病毒病基 因、抗細菌病基因、抗真菌病基因、抗稻瘟病基因、白葉枯病基因、抗黃瓜 花葉病毒基因。
4、 如權利要求3所述防止轉基因植物對病蟲害致突變的方法，其特徵在於 導入的抗性基因包括對同一病害的不同抗性基因。如對抗水稻白葉枯病的， Xa國21和Xa-5。
5、 如權利要求2、 3、 4所述防止轉基因植物對病蟲害致突變的方法，其特 徵在於將各種抗病基因以及對一種病害的不同抗性基因分別導入受體的不 同植株，尤其是對同一病害的不同抗性基因要分開導入不同受體植株，以免 其中一個株系喪失抗性導致全部品種喪失抗性的風險。
6、 如權利要求l所述防止轉基因植物對病蟲害致突變的方法，其特徵在於 為了防止對病蟲害的過度選擇，導致病蟲害突變，對同一受體導入抗不同類病害 基因和抗同類病害的不同抗性基因。商業種是由同一轉基因受體，不同轉基因株 系以及未轉基因的受體感病對照株系混合集成。
7、 如權利要求6所述防止轉基因植物對病蟲害致突變的方法，其特徵在於 多個不同轉基因株系和/或者受體株系的混合後代，其組份及各組份的比例 可以按照年份需要進行調整。
8、 如權利要求6所述防止轉基因植物對病蟲害致突變的方法，其特徵在於 多個不同轉基因株系和/或者受體株系的混合集成品種，其組份及各組份的 比例可以按照不同推廣地區進行調整。
9、 如權利要求l所述防止轉基因植物對病蟲害致突變的方法，其特徵在於 轉基因商品代種子，含有多個轉基因目標基因的各種株系和/或者原始的未轉基 因對照株系，並能夠通過基因的分子檢測所證實。
10、 如權利要求1所述防止轉基因植物對病蟲害致突變的方法，其特徵在於 植物可以是任何的能夠轉基因的植物類型。
11、 如權利要求1所述防止轉基因植物對病蟲害致突變的方法，其特徵在於 轉基因植物導入基因的技術可以是任何的導入技術。
全文摘要
防止轉基因植物對病蟲害致突變的方法，是利用轉基因植物目的基因的多樣性，及其同一受體不同轉基因目標株系表現型基本相同的特點，僅僅是被轉化的基因對象不同，單獨繁殖各個轉基因株系，再將含有不同基因的轉基因株系按照一定比例配種，必要時加少量不含抗性基因的原受體，組成商業種，進入生產環節，從而大大較少轉基因植株中抗病蟲害基因產物過量表達對病蟲害選擇壓過大的弊端，減緩轉基因植物對病蟲害致突變的風險，延長轉基因植物品種的使用壽命。
文檔編號C12N15/82GK101165187SQ20071003049
公開日2008年4月23日 申請日期2007年9月24日 優先權日2007年9月24日
發明者李曉方 申請人:李曉方