陆地棉转Bt基因抗虫性状近等基因系研究

本文从棉花植株形态性状，产量性状，棉铃外观性状，棉铃经济性状，纤维品质性状和抗虫性状等六个方面比较系统地阐明了Bt基因导入对棉花农艺性状的影响效应。这些效应具体表现为，使结铃性，纤维比强度和抗虫性提高；使单株果枝数，单株果节数，棉铃长度，棉铃体积，棉铃经济系数，铃重，衣分和纤维长度下降，Bt基因导入引起的结铃性增强效应与铃重，衣分减弱效应相平衡，使转Bt基因棉GK-12与受体品种泗棉3号的皮棉产量持平，同时棉铃外形由圆锥形突变为卵圆形，铃柄长度大幅度增加。     

转Bt基因水稻的生态安全性研究进展

现代生物技术的发展为利用外源基因培育优良水稻品种提供了新的途径,目前国内外已培育出多个高抗害虫的转基因水稻,转Bt基因水稻就是其中之一。但是,人们对转Bt基因抗虫水稻潜在的风险尚存在疑问,这是目前转Bt基因水稻未能进一步获准商品化生产的一个重要原因。本文简要综述了近年来国内外转Bt基因水稻研究现状与安全性评价的最新进展,主要涉及环境生态安全性、对非靶标生物的影响及昆虫对Bt杀虫蛋白的抗性问题和管理对策,并对将来的工作提出了几点建议。     

水稻广亲和系的选育

水稻广亲和基因的发现及其遗传研究 ,揭开了籼粳稻亚种间杂种一代半不育现象的遗传本质 ,为利用水稻亚种间杂种优势指明了方向。但是 ,已知的广亲和材料 ,绝大多数为古老的农家品种 ,农艺性状不良 ,如植株太高 ,株叶形披散和生育期很长等 ;不能直接作为选配优良组合的亲本加以利用。因此 ,培育具有优良农艺性状和经济性状、可供实用的水稻广亲和系就显得非常重要 ,这是开展亚种间杂种优势育种的首要任务之一。普通栽培稻有籼稻、粳稻和爪哇稻三个亚种 ,所以亚种间的杂交可分为籼粳交、籼爪交和粳爪交三种形式。初步研究表明 ,水稻杂种优势强弱的程度 ,具有籼粳交 >籼爪交 >粳爪交 >籼籼交 >粳粳交的一般趋势。也就是说 ,亚种间的杂种优势一般要强于品种间的。为了能充分利用各种形式的亚种间杂种优势 ,提高育成强优组合的几率 ,就有必要建立籼、粳、爪三个亚种类型的优良广亲和系。我们在以前工作的基础上 ,近年来开展了水稻广亲和系选育的研究 ,已取得一些进展和结果 ,育成了粳型广亲和系培C3 11,爪哇型广亲和系轮回 4 2 2 ,籼型广亲和系培矮 64以及广亲和光敏核不育系培矮 64S。     

转基因抗虫杂交棉南抗3号的选育及应用

南抗 3号是南京农业大学棉花研究所选育的转 Bt基因抗棉铃虫杂交棉组合。该组合 1 995年选育成功 ,1 998～ 1 999年参加江苏省品种区域试验 ,2 0 0 0年进入生产试验 ,2 0 0 1年 4月通过江苏省农作物品种审定委员会审定命名。1选育程序1 993年以中国农科院生物技术研究所培育的转 Bt基因抗虫棉为基础材料 ,采用本研究所建立的转基因抗虫棉育种体系 ,即卡那霉素抗生素标记、Bt基因 PCR分子标记、抗虫性生物学测定方法相结合检测抗虫性 ,选择出抗虫的植株自交并进行后代的进一步株系鉴定 ;经连续 3代的系选 ,选育出农艺性状稳定、抗虫性纯合…     

Bt基因导入对棉花农艺性状的影响

从棉花产量、纤维品质和抗虫性状等六个方面比较系统地阐明了 Bt基因导入对棉花农艺性状的影响。这些效应具体表现为 :结铃性、纤维比强度和抗虫性提高 ;单株果枝数、单株果节数、棉铃长度、棉铃体积、棉铃经济系数、铃重、衣分、纤维长度和麦克隆值下降。 Bt基因导入引起的结铃性增强效应与铃重、衣分减弱效应相平衡 ,使转 Bt基因棉GK- 1 2与受体品种泗棉 3号的皮棉产量持平。同时棉铃外形由圆锥形突变为卵圆形 ,铃柄长度大幅度增加。 GK- 1 2与泗棉 3号的杂种一代在植株形态性状、产量性状和棉铃经济性状上具有明显的杂种优势 ,其杂种优势表现的遗传基础来源于生态型和选择方向的差异     

子房注射法将Bt基因导入超甜玉米

用子房注射法将Bt基因导入超甜玉米品种粤甜3号,获得了1株整合有Bt基因的转基因植株,定名为ZT11,以发芽成苗的植株计算,基因转化效率达9.09%。经PCR和Southernblot分析,证明抗虫基因已经整合在超甜玉米基因组中,并且为单拷贝。T1代植株PCR检测结果表明,Bt基因能够在转基因后代中稳定遗传,基因分离符合1∶1的孟德尔遗传分离规律。     

转Bt基因棉的抗虫性遗传及其生化基础研究

本文从卡那霉素抗性鉴定、抗虫性鉴定Bt毒蛋白含量测定等三个方面对转Bt基因棉的抗虫性遗传及其生化基础进行了研究。结果表明，转Bt基因棉美棉33B和GK-12对棉铃虫具有显著的抗性。盛蕾期饲喂美棉33B、GK-12棉抹顶端叶片72h后，初孵棉铃虫幼虫死亡率分别为86．8％、75．1％，对照TM-1、泗棉33号、苏棉12号三个常规品种(系)初孵幼虫死亡率分别为10.9％、13．9％、9．2％。美棉33B、GK-12盛蕾期功能叶片Bt毒蛋白含量分别为每克鲜重836.68纳克、682．56纳克。饲喂美棉33B、GK-12与常规品种(系)杂种一代棉抹顶端叶片72h后。初孵棉铃虫幼虫平均死亡率分别为84．1％、77．2％，两个转Bt基因棉品种与常规棉品种(系)杂种一代功能叶片的Bt毒蛋白含量平均值分别为每克鲜重820．58纳克、683．77纳克。转Bt基因棉与常规棉杂种一代的抗虫性表现及其生化基础与转Bt基因棉非常接近，杂种二代群体抗、感虫植抹的分离比例符合3：1，回交世代BC1群体抗、感虫植株的分离比例符合1：1，转Bt基因抗虫性状的遗传是受一对完全显性基因控制的。Bt基因与NPTⅡ基因是紧密连馈或完全连锁的。段毒蛋白表达量按照一对显性基因的表达方式在转Bt基因棉杂交后代中进行传递。不存在基因的剂量效应。三种鉴定方法都能对玫基因进行有效的追踪检测，且三者之间具有高度的一致性。并对国产转Bt基因棉GK-12的抗虫性不及美棉33B的原因进行了探讨。     

粳型亲籼系的选育及其在杂交水稻超高产育种上的利用

杂交水稻超高产育种的关键是籼粳亚种间杂种优势的利用。粳型亲籼系的选育和利用是籼粳亚种间杂种优势利用的重要途径,作为超高产杂交水稻的强优恢复系,粳型亲灿系的育种目标是：１）对籼稻具有很高的亲和性;２）基因组属于粳型或偏粳型;３）与籼稻具有遗传协调性;４）具有良好的农艺性状;５）带有一些重要基因,对通过利用粳型亲灿系建立超高产要交水稻的育种体系进行了讨论。     

转Bt基因玉米对亚洲玉米螟的抗性及其农艺性状研究

以普通玉米杂交组合N3030、N4640为对照,通过盆栽接虫试验和田间调查,系统研究了转Bt基因玉米杂交组合N3030Bt和N4640Bt对亚洲玉米螟的抗虫效果和主要农艺性状变化。结果表明,转Bt基因玉米对亚洲玉米螟产卵无驱避作用,但花叶率、茎秆和雌雄穗的受害程度均明显轻于对照;转Bt基因玉米的生育期、株高、穗位高、穗长、穗粗等与对照差异不大,秃尖长明显短于对照,穗粒数和产量明显高于对照。     

茶树Bt和Cpti双价抗虫基因转化研究（简报）

利用转基因获得抗虫茶树品种是防治茶树害虫的重要途径。将含有Bt和Cpti双价抗虫基因的质粒转入感受态E.coitl DH5α菌株并进行培养、提取和扩增后的质粒,注入茶树花期的子房内,种植接种后的茶籽,并对获得的植株进行检测。     

抗除草剂转基因水稻稳定系TR4的获得及其遗传研究

 用Bar基因通过基因枪法轰击京引119未成熟胚,得到抗除草剂Basta的转基因植株,经加代和选择得到抗除草剂的稳定系TR4,其基本农艺性状与京引119相仿。用TR4与4个粳稻品种杂交进行遗传分析表明,TR4的抗除草剂特性由一对显性基因控制,符合孟德尔遗传规律。该外源基因可通过有性杂交转育,在杂交稻和常规直播稻的选育上有较大的利用价值。     

水稻杂种后代籽粒直链淀粉含量选择与品质和产量性状的关系

 选用4个稻米直链淀粉含量有显著差异的粳稻品种配制两个杂交组合（系选1号×通769和东农423×藤系180）,研究其杂交后代籽粒直链淀粉含量选择对品质和产量性状的影响。结果表明,籽粒直链淀粉含量选择对杂种后代蒸煮食味品质和产量相关性状有不同程度的影响,其影响程度因杂交组合及性状不同而异;在蒸煮食味品质性状中,淀粉黏滞性谱的崩解值和消减值受直链淀粉含量选择的影响较大,而在产量相关性状中抽穗期、单株有效穗数、结实率、单株粒重等受直链淀粉含量选择的影响相对较大;通过直链淀粉含量的连续定向选择可以从杂种后代中分出直链淀粉含量不同的后代,粳稻杂种后代低直链淀粉含量的定向选择效果优于高直链淀粉含量的选择效果,更容易得到超低亲的变异类型;直链淀粉含量的选择对杂种后代产量性状的影响较复杂,存在有利或不利的影响,低直链淀粉含量的选择将会导致单株粒重的下降。     

Different Aluminum Tolerance among Indica,Japonica and Hybrid Rice Varieties

Hydroponic cultures were conducted to compare the aluminum(Al) tolerance among different rice(Oryza sativa L.) varieties, including indica, japonica and their hybrids. The results showed that the root growth of rice plant was inhibited in different degrees among Al treated varieties. The Al tolerance observed through relative root elongation indicated that five japonica varieties including Longjing 9, Dharial, LGC 1, Ribenyou and Koshihikari were relatively more tolerant than indica varieties. Most indica varieties in this study, such as Aus 373 and 9311(awnless), were sensitive to Al toxicity. The Al tolerance of most progenies from japonica × indica or indica × japonica crosses was constantly consistent with indica parents. The differences of Al tolerance among Longjing 9(japonica), Yangdao 6(indica) and Wuyunjing 7(japonica) were studied. Biomass and the malondial-dehyde content of Yangdao 6 under Al exposure decreased and increased, respectively, while there was no significant effect on those of Longjing 9 and Wuyunjing 7. Remarkable reduction of root activities was observed in all these three rice varieties. Significantly higher Al content in roots was found in Yangdao 6 compared to Longjing 9 or Wuyunjing 7.     

水稻亚(品)种间淀粉粘滞特性杂交转移的初步研究

以早籼稻品种浙辐504为母本,分别与中籼IR64、爪哇稻Lemont和粳稻秀水11三类代表性优质品种杂交,探讨通过亚(品)种间淀粉粘滞特性转移来培育优质早籼稻的可行性。结果表明,3种供体衍生的低AAC品系间淀粉粘滞性相似,但中等AAC品系间差异显著。浙辐504/IR64籼籼杂交后代,RVA谱变异丰富,易筛选到与IR64淀粉粘滞性相同的新品系;浙辐504/Lemont籼爪杂交后代,只选择到个别与Lemont淀粉粘滞性相似的新品系;浙辐504/秀水11籼粳杂交后代,未发现与粳稻秀水11淀粉粘滞性相似的新品系。     

转基因抗虫性水稻恢复系选育及特性分析

将优质抗稻瘟病水稻恢复系成恢177与转基因水稻Bt明恢63杂交并回交1次,采用PCR分析、试纸条检测、室内和田间人工接虫鉴定抗虫性,并结合系谱法选择农艺性状,病圃接种鉴定稻瘟病抗性,育成具转基因抗虫性的水稻新恢复系Bt5198。采用离体茎秆法接种二化螟卵块,新恢复系Bt5198和Bt明恢63的幼虫死亡率均为100%。在田间人工接虫条件下,该恢复系对二化螟和三化螟均表现高抗,与4个不育系配制的杂种F1仍保持良好的抗虫性,且杂种优势明显。两年稻瘟病抗性鉴定结果表明,新恢复系Bt5198的叶瘟和颈瘟抗性水平与成恢177相当,明显优于Bt明恢63。Bt5198的种子发芽率和花粉量与成恢177相当,Bt基因导入水稻恢复系不会对种子生活力和制种产量造成显著影响。在无选择标记基因的转基因后代中,结合利用试纸条检测和室内、田间人工接虫鉴定是筛选Bt基因抗虫性的有效方法。     

中国粳稻春江06抗白背飞虱的遗传

分析了高抗白背飞虱、对白背飞虱的抗性表现为拒取食性和杀卵作用的中国粳稻春江06和感虫籼稻品种TN1正反交获得的F1和F2代拒取食性和杀卵作用的遗传方式.所有的F1稻株都具有拒取食和杀卵作用.两种抗性在F2代中以3∶1的抗感比例独立分离. 具有拒取食和杀卵抗性的不同组合的4种表现型以9∶3∶3∶1分离.表型分离说明春江06中的拒取食性和杀卵抗性分别受一个显性基因控制.采用常规的杂交方法可以容易地将春江06中的拒取食抗性导入日本粳稻品种日本晴、北陆-153和越光中.     

Breeding and Characterization of a New Rice Restorer Line Containing Bt Gene

Bt5198, a new rice restorer line containing Bt gene, was developed from the cross and backcross of the elite restorer line Chenghui 177 with Bt Minghui 63, a transgenic Bt restorer line. The inbred lines were evaluated using PCR amplification, test paper evaluation, insect resistance evaluation in both the laboratory and paddy fields, nursery evaluation of rice blast resistance and pedigree selection of agronomic traits. Larval mortalities on Bt5198 and Bt Minghui 63 were 100% when rice culms were inoculated with the eggs of the striped stem borer (SSB) in the laboratory. Bt5198 was highly resistant against SSB and the yellow stem borer (YSB) under field conditions. The F₁ hybrids derived from Bt5198 and four cytoplasmic male sterile (CMS) lines were also highly resistant to SSB and YSB and had a significant heterosis. Two-year evaluation of rice blast resistance confirmed that the resistance levels of Bt5198 to leaf blast and neck blast were similar to those of Chenghui 177 and significantly better than those of Bt Minghui 63. Seed germination ability and pollen yield of Bt5198 were similar with Chenghui 177, suggesting that the introduction of the Bt gene into the new restorer line had no significant effects on seed vitality or the yield of seed production. To identify the presence of the Bt gene, it was effective to combine test paper examination with the evaluation of insect-resistance, both in the laboratory and under field conditions.     

同源四倍体水稻与非洲栽培稻杂交的后效性研究

利用亚洲栽培稻中的4份同源四倍体水稻(O.sativa,2n=4x=48)和相应的4份二倍体水稻(O.sativa,2n=2x=24)为母本,以4份非洲栽培稻(O.glaberrima,2n=2x=24)为花粉供体进行远缘杂交后,对其杂种后代的分离动态进行了研究.结果表明,不同倍性的普通栽培稻与非洲栽培稻之间杂交后代的结实率以二倍体普通栽培稻的较高.在配制的32个杂交组合中,其杂种第1代群体均表现出明显的营养生长优势.从群体的生长势来看,杂种第2代群体比杂种第1代群体要弱一些;在杂种第2代群体中,以同源四倍体水稻为母本的杂交组合的分离现象比以二倍体水稻为母本的杂交组合的分离现象更明显.在各杂交组合的第3代群体中,从植株的株叶形态和生育期来看,株系间的差异和株系内的变异依然很明显,变异频率更宽,变异种类更多.在普通栽培稻与非洲栽培稻的杂交组合中,育性变异、生长势变异、株叶形态变异、染色体变异和结实性变异等是较易发现的变异现象.     

Analysis of Blast Resistance Genes and Neck Blast Resistance of japonica Rice Varieties/Lines Recently Developed in Jiangsu Province

【Objective】Evaluating the breeding potential of the known blast resistance (R) genes harbored in rice varieties is one of prerequisites for developing rice blast resistant varieties and R genes-based control of the disease epidemic.【Method】A total of 195 new japonica varieties/lines from Jiangsu Province were genotyped using functional markers corresponding to 14 rice blast R gene loci. In order to identify gene or gene combination with breeding potential against neck-blast, 158 japonica rice varieties were then artificially inoculated with blast strains as well as 17 advanced backcrossing lines containing Pigm gene in two different genetic backgrounds at booting stage. 【Result】Most varieties carried 2 to 5 R genes, and none of new varieties contained Pigm; the distribution frequencies of Pib, Pita and Pikh were relatively high and all exceeded 45%, the rest 10 genes were under 30%; Pid3, Pid2, Pia and Pb1 had apparently higher frequency in lines from regional tests than that in authorized and released varieties. Three genes with effects ordered as Pia > Pi3/5/i > Pita significantly contributed to neck-blast resistance, and significantly positive interaction effects were found between Pia and Pita, and between Pi3/5/i and Pita. Combination effect of Pia+Pita was significantly higher than that of Pi3/5/i+Pita, and the varieties harboring Pia+Pita reached resistant or highly resistant levels. The resistance of 17 advanced backcrossing lines carrying Pigm was all significantly improved as compared with corresponding controls, and all reached resistant level or even higher. 【Conclusion】 The results suggested that Pigm and the combination of Pia+Pita have critically important breeding potential in japonica rice breeding against neck blast in Jiangsu Province.