抗草甘膦转基因大豆与野大豆杂交F3代表型性状分析

为了评估转基因大豆向野大豆(Glycine soja Sieb.et Zucc.)基因漂移后可能产生的生态风险,选取抗草甘膦转基因大豆(携带外源基因cp4-epsps)与野大豆(来自内蒙古包头)杂交F2代种皮颜色为黑色、褐绿色和褐黄色(与野大豆种皮颜色相近)的种子,对这些种子萌发产生的F3代植株的19个定量性状和5个定性性状进行分析,在此基础上,将F3代植株及其亲本进行聚类分析,并对不同组F3代的定量和定性性状进行分析.结果显示:F3代幼苗中抗性植株与非抗性植株的分离比符合"5:1"的孟德尔遗传定律.定量性状中,结实率的变异系数最小(4.65％),其余18个性状的变异系数高于14％,其中,单株种子数的变异系数最大(55.68％).不同种皮颜色F2代种子萌发产生的F3代植株均以强缠绕型占比最高;F3代植株中,90.7％的果荚为弯镰形或弓形,且80.0％的果荚颜色为黑褐色;黑色种皮F2代种子萌发产生的F3代种皮颜色无性状分离,褐绿色和褐黄色种皮F2代种子萌发产生的F3代种皮颜色均出现性状分离;F3代种子中,82.7％的种子有泥膜.聚类结果显示F3代植株被分为3组.不同组F3代中,Ⅰ组的多数性状最低,且株高等5个性状显著低于野大豆;Ⅱ组的9个性状最高,且单株结荚数等15个性状显著高于野大豆,仅株高显著低于野大豆;Ⅲ组的部分性状最高,且单株结荚数等12个性状显著高于野大豆,株高等3个性状显著低于野大豆.综合比较认为,Ⅱ组的竞争能力最强,Ⅰ组的竞争能力最弱.Ⅰ组的不缠绕型植株占比最高,而Ⅱ和Ⅲ组的强缠绕型植株占比最高.3组F3代的种皮颜色均以黑色占比最高.综上所述,供试的不同组F3代植株均能完成生活史并产生后代.若抗草甘膦转基因大豆的基因通过花粉漂移到野大豆上并成功杂交,则会产生不同适应性杂交后代,增加生态风险.