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摘要超级杂交水稻的培育、推广和应用可显著提高水稻的单位面积产量,但杂交水稻的抗虫能力较低,品质也较差.培两优1826是一个优良的超级杂交水稻亲本材料,产量高,但抗褐飞虱能力低,必需氨基酸赖氨酸的含量低,食用口感差.本研究利用基因工程技术将CaMV 35 S启动子引导的半夏凝集素基因(PTA)和水稻胚乳特异表达启动子(Glutelin-B1 promoter)引导的马铃薯高赖氨酸蛋白基因(SB401)同时转入1826中,以期提高其抗褐飞虱能力和赖氨酸含量.将CaMV 35S启动子引导的半夏凝集素基因(PTA)和水稻蜡质基因启动子引导的水稻蜡质反义基因(Wxa)同时导入1826中以期改善其抗褐飞虱能力和口感.对16000余粒1826种子成熟胚进行了愈伤组织诱导,获得了800余粒1826成熟胚性愈伤组织,获得愈伤组织的频率约为5﹪.对800余粒愈伤组织进行转化,获得77株再生苗,其中26株为至少含一个外源基因的转基因植株,同时含两个外源目的基因的植株有8株,共转化率为30.8﹪;其中同时含PTA和SB401的转基因植株有4株,同时含PTA和Wxa的转基因植株也有4株.转基因植物的安全性是基因工程改良作物的一个重要问题.构建含双边界序列(双T-DNA区)载体,将选择标记基因和目标外源基因分开在不同的T-DNA区,通过转基因植株有性杂交,可在转基因后代中获得无选择标记的转基因安全植株.本研究构建了一个中间载体pAHC17-PTA和两个含双边界序列的植物双价表达载体pDB13PS和pDB13PW.pAHC17-PTA含有一个氨卞青霉素抗性基因和一个由Ubiquitin启动子引导的半夏凝集素基因(PTA).pDB13PS含两个独立的T-DNA区,在其中一个T-DNA区,含两个目的基因的完整的表达盒,一个是由Ubiquitin启动子引导的半夏凝集素基因(PTA),另一个是由水稻胚乳特异表达启动子(Glutelin-B1 promoter)驱动的马铃薯高赖氨酸蛋白基因的cDNA(SB401).根据甘露糖结合凝集素基因的保守区域,利用同源克隆法从天南星科植物犁头钉中克隆到甘露糖结合凝集素基因(TDA)全长cDNA.序列分析表明,该cDNA全长870bp,含一个长594 bp的开放阅读框架,可能编码一个含197个氨基酸的凝集素前体,含三个可能的甘露糖结合位点.利用同源克隆法从甘蓝型油菜中克隆到"感病基因"BPL1全长cDNA.该cDNA全长1787 bp,推测含一个长1 503Bbp的开放阅读框架,可能编码一个含500个氨基酸的蛋白质前体.序列比对显示,BPL1与拟南芥"感病基因"(隐性抗病基因)PMR6核苷酸组成相似性达75.1﹪,两者编码的氨基酸序列相似性达87.4﹪,后者靠近5′末端比前者多出一段连续含12个丝氨酸的区域.BPL1的编码产物可能是果胶酸裂解酶.SignalP分析显示,该推测的蛋白质前体可能含一段由22个氨基酸组成的信号肽.BPL1可能的编码产物与其它9种植物果胶酸裂解酶类似产物比对结果显示,存在一些极端保守的氨基酸.对16种不同生物的果胶酸裂解酶类似产物的系统进化分析显示,来自植物的与来自微生物的果胶酸裂解酶类似产物存在明显的差异,因而可将它们分成两个类群.