介导玉米DNA的水稻高秆变异株AFLP分析

用AFLP分子标记技术,对花粉管介导玉米总DNA获得的2个高秆水稻变异植株C(HN28)和D(HN31)进行分析,揭示水稻变异植株和亲本间在DNA水平的差异,为进一步研究变异机制提供数据。首先对64对AFLP选扩引物进行筛选,优选出11对选扩引物,它们均能够在2个变异植株中扩增出较多清晰的DNA差异带。对变异植株和对照中的DNA图谱进行分析,结果显示,变异植株C、D、受体水稻B与阳性对照玉米A之间的DNA图谱相似率分别为38.30%、38.58%和32.99%,水稻变异植株C、D和受体水稻B的DNA图谱相似率分别为90.04%和85.84%,说明变异植株与受体水稻基因组DNA存在显著差异,变异植株与阳性对照玉米基因组DNA相似率明显高于受体水稻。变异植株C检测到12条与对照玉米一致的目的带,变异植株D检测到11条与对照玉米一致的目的带。说明变异植株C、D基因组中可能存在有玉米DNA片段,变异性状的差异可能是介导玉米DNA引起。     

Ar~+介导玉米DNA水稻不同pH条件下蛋白水解酶的表达

利用离子束介导技术,对水稻豫粳6号种子进行Ar+照射处理,然后用玉米基因组DNA介导液进行转化处理。采用复性电泳技术对其幼苗叶片在不同pH下的蛋白水解酶瞬时表达情况进行了分析。结果表明,不同pH条件下各处理蛋白水解酶表达存在明显差异。与对照相比,Ar+介导玉米DNA的水稻幼苗叶片在pH 4.5条件下检测到1条129 kD的新酶带,缺失41、97、192 kD的3条酶带;在pH 7.0时检测到1条167 kD的新酶带,缺失1条67 kD的酶带;在pH 8.5条件下缺失1条61 kD的酶带,并且在192~234 kD检测到1条活性较强的亮带区。这表明,Ar+介导玉米DNA的水稻在蛋白质表达水平上产生显著差异,这可能是玉米DNA片段进入受体水稻细胞并引起受体基因表达改变的结果。     

盐藻DNA对水稻幼苗在低盐中生长的影响

[目的]分析盐藻DNA对水稻幼苗在低盐中生长的影响。[方法]将刚萌发的水稻幼苗根系浸入5 mg/L盐藻DNA溶液中培养2d,以蒸馏水培养为对照,处理后的水稻幼苗栽于含有氯化钠3 g/L的MS培养液中培养,分析盐藻DNA对水稻幼苗在低盐中生长的影响。[结果]水稻幼苗用5 mg/L盐藻DNA处理后,在含氯化钠3 g/L的MS培养液中培养15 d,其平均株重为150.7 mg,比对照增加了10.3%;平均株高为15.28 cm,比对照增加了6.1%;平均存活率为45.0%,比对照增加了125.0%;平均根数为7.15条,比对照减少了2.8%;平均根长为3.83 cm,比对照缩短了8.4%。说明盐藻DNA提高了水稻幼苗的耐盐适应性。[结论]盐藻DNA可提高水稻的耐盐适应性。     

野生稻DNA导入水稻后代的抗病性遗传规律研究

通过花粉管通道法将野生稻DNA导入水稻,已从受体宁粳16号、宁粳23号的转化后代中选育出可稳定遗传的变异株系。主要特征为:(1)品质较对照表现突出,产量高,综合性状好;(2)在D1、D2、D3代进行跟踪接种鉴定抗病性,筛选到稳定遗传的抗病变异株系。由此可见,野生稻DNA导入水稻后会发生广泛变异,外源DNA片段通过重组,可整合到受体基因组。     

生物工程应用于作物育种的试验研究 第3报 外源DNA处理水稻不同方法的比较试验

以水稻品种矮血糯为供体,圭辐3号为受体,设置4种外源DNA导人方法。结果表明,受体经外源DNA处理后,产生了对照所没有的多种变异体,包括抽穗期、株型、色型,粒型和芒变异等。变异体套袋自交或与受体杂交以后,产生了不同的遗传类型。本文还对引起这些变异的因素以及各处理方法的效果进行了探讨。     

用花粉管通道法将慈姑蛋白酶抑制剂基因(API)导入水稻获得转基因植株

采用花粉管通道法遗传转化技术,将慈姑蛋白酶抑制剂基因(API)导入水稻品系9311中,获得了转基因植株。抗虫性鉴定结果表明:部分转基因植株对水稻螟虫的抗性比对照明显提高;PCR扩增获得了与引物扩增片段长度相同的DNA片段,证实API基因已整合到受体植株的基因组中。遗传分析表明,API基因能在有性生殖过程中传递给后代,并于T4代分离出抗性纯合的株系。     

玉米DNA诱导的水稻变异株特异序列分析

为了解外源DNA导入对受体水稻基因组DNA序列的影响,探索受体基因组发生碱基变异的规律,为外源DNA诱导水稻变异的研究提供数据。利用改良的花粉管通道法将玉米基因组DNA导入水稻受体日本晴中,获得的2个水稻变异株B1和B2,经AFLP分析,得到14条特异条带,对其序列分析发现:14条特异序列测序共得到3 791个碱基,其中有144个碱基发生了突变,碱基总突变率为3.80%。特异带的产生是由于限制性内切酶识别序列的碱基或选择性碱基发生突变,或DNA片段的插入或缺失所致。发生单碱基突变的频次显著高于双碱基突变、连续三碱基突变和连续多碱基插入或缺失。发生碱基置换的位点频率(87.04%)显著高于碱基的插入(3.70%)和缺失(9.26%)。在碱基置换中,转换的频率(76.47%)显著高于颠换(23.53%)。上述结果表明,外源DNA导入水稻细胞可诱导受体碱基发生突变,且发生碱基置换的位点频率最高,在碱基置换中以转换为主。     

高粱DNA导入水稻稳定材料的特性及同工酶分析

将高粱的DNA导入水稻品种内,子代的遗传性状发生了明显变异,经过多代选育,获得了遗传稳定的材料。运用聚丙烯酰胺凝胶电泳方法,对供体、受体和稳定材料进行酯酶同工酶分析,稳定材料出现了杂合酶带和1条受体所没有的酶带,该酶带同供体父本上的带相似。结果表明,稳定材料获得了高粱的遗传物质,并能稳定遗传。     

水稻纹枯菌总 DNA 提取方法的比较

DNA的浓度,尤其是DNA的纯度严重影响后续基因组酶切等结果。为寻找一种高质量的水稻纹枯菌总DNA的提取方法,采用CTAB法、CTAB改良法、SDS法、蜗牛酶法、蛋白酶K法5种方法分别提取水稻纹枯菌总DNA。通过紫外吸光度测定DNA的纯度和浓度、琼脂糖凝胶电泳、PCR扩增、限制性内切酶酶切反应及Southern杂交评价DNA的质量,最终得出蛋白酶K法是获取高质量水稻纹枯菌基因组DNA的最佳方法。     

水稻新品种"吉农大19号"选育及栽培技术

水稻新品种“吉农大19号”是通过有性杂交，再以F2代为受体，以大豆总DNA为供体，利用花粉管通道法转基因变异群体，经系谱法选育而成。3年吉林省区域试验结果显示：该品种比对照增产1．6％，具有优质、高产、抗逆性强、适应性广等优点，2002年被评为吉林省第三届优质水稻品系，2004年通过吉林省农作物品种审定委员会审定。适于吉林省长春、吉林、四平、通化、松原等稻作区种植。     

水稻外源DNA导入的遗传变异研究

本研究采用“大量注射直接导入法”(经检索国内外文献,在水稻上此法系初次使用)将农垦58S的外源DNA导入籼稻品种晚40中,考察其后代结果:D_1代部份单株性状发生变异,D_2代出现籼粳亚种间性状的重组类型,D_3代重组性状基本趋于稳定。证明直接在籼稻中导入粳稻外源DNA,可实现部分DNA片段与受体植株染色体重组。从而获得育种所需要的籼粳亚种间中间类型材料。此法在育种实践中具有较高的实用价值。     

外源DNA导入培育水稻抗白叶枯病种质材料的研究

在水稻自花授粉 1～ 3h后 ,利用其形成的花粉管通道 ,将提取的含有抗白叶枯病Xa2 1基因的水稻IRBB2 1的总DNA直接导入受体水稻豫粳 6号中 ,经白叶枯病菌接种鉴定 ,在D1代获得抗白叶枯病材料 3株。利用RAPD技术对该组合的受体、供体及转化后代进行分析 ,证明供体DNA片段已整合到受体基因中。     

粳稻为背景的普通野生稻单片段代换系群体的初步构建

以粳稻日本晴（O. sativa L. subsp. Japonica cv. Nipponbare）为受体和轮回亲本,以广西普通野生稻核心种质DP15为供体,通过连续回交和SSR标记辅助选择的方法构建普通野生稻单片段代换系群体（Single segment substitution lines, SSSLs）。用覆盖水稻全基因组的563对SSR引物检测供体（DP15）和受体（日本晴）的多态性,从中挑选212对分布在水稻12条染色体上的多态性引物跟踪供体基因型。结果表明,在BC3F1代获得79个代换片段,这些片段基本上能相互重叠并覆盖水稻12条染色体,其中第1、第2条染色体含有的代换片段数最多,均为9个,第9、第10和第12条染色体含有的代换片段数最少且均为5个。79个代换片段长度为12．65—113．55cM,平均长度为54．3cM,总覆盖长度为4285．28cM,是水稻整个染色体组长度的2倍多,覆盖野生稻全基因组达98．89％。随机选取其中的6个代换株系用96个多态性引物检测其遗传背景,发现供体DNA残留率为7．3％－15．6％。今后将继续通过回交和标记辅助选择,以获得一整套覆盖普通野生稻全基因组的SSSLN,这将有助于研究稻种的起源、演变和分化以及普通野生稻的功能基因组。     

商陆DNA导入水稻后代钾营养特性研究

对用花粉管通道法导入商陆DNA的3个变异程度大的水稻子代及其受体进行水培,设两个K水平(K1:1mg/L,K2:40mg/L)。结果表明,其中D3-22无论是鲜重、相对干重、根干重还是植株吸钾量均比受体高,而且钾利用率比受体的钾利用率高,差异达到了显著水平,可以初步断定这个子代的耐低钾能力较受体有了不同程度的提高。     

水稻浸穗法直接导入外源DNA

以５种外源ＤＮＡ作供体，首次用浸穗法直接导入水稻，设置３种处理时间，研究了处理后第１代和第２代．结果表明：浸穗法向水稻导入外源ＤＮＡ能引起广泛的性状变异，变异率达１．８１％；外源ＤＮＡ供体与受体间亲缘关系的远近影响变异率的高低；所试验的３种处理时间对变异率的影响不太明显．文中设计了水稻浸穗法导入ＤＮＡ的操作技术，并对一些问题进行了讨论     

Differential Proteomic Analysis of Leaf Development at Rice (Oryza sativa)Seedling Stage

To identify the function of differential expression proteins in different leaves of rice seedlings extracted from 2- to 5-leaf stages,the leaf proteins at the seedling stage of hybrid rice Shanyou 63 were studied by using the approach of plant proteomics,and those proteins were separated with two-dimensional electrophoresis (2-DE) and then analyzed with an imagemaster 2D Elite 5.0.The results showed that the 41 protein spots were detected differential expression,of which 17 new protein spots appeared after the 3-leaf stage,including 9 special protein spots,which were only detected at the 3-leaf stage.Thirteen protein spots increased first and then decreased in expression abundance gradually and finally even disappeared.For the other 11 protein spots,3 protein spots decreased,but 6 protein spots were opposite in expression abundance,however,2 protein spots expressed in an irregular pattern after the 2-leaf stage.Of the 41 differential leaf proteins,15 protein spots were identified by ESI-Q MS/MS and categorized into 4 groups of functions.The results indicated that proteins were the carders of the functions in cells,but were significantly influenced by the changes in cell function or intercellular environment;hence,the reason that caused the proteomic changes as mentioned earlier might be related to the occurrence of tillers at the rice seedling stage after the 3-leaf stage.     

外源DNA导入水稻引起性状与分子变异初探

利用浸渍法以萌动种子胚为受体导入籼稻不育系D汕A的总DNA ,引起了常规稻蜀丰 1 0 8的叶色、生育期和穗部性状的变异。同工酶及RFLP分析表明 ,外源DNA的导入引起了分子水平上的变异     

Effects of Several Pesticides on Superoxide Dismutase (SOD) Activities of Different Rice Varieties

Effects of several pesticides on superoxide dismutase (SOD) activities of different rice varieties were studied. The results showed that SOD activities of almost all the herbicide treatments on different rice varieties increased during 15 days after treatment (DAT). SOD activity of rice plants reached a maximum at 10DAT, began to decline at 15 DAT and then recovered to the control level at 21 DAT. The SOD activity of rice plants at 2 days after the second application of pesticides (spraying with insecticide-bisultap or fungicide-jingganmycin at 22 days after herbicide treatments) (2 DAST) increased and declined at 6 DAST in comparison with that of the control, indicating that two applications of pesticides had a more serious impact on rice plants compared with one application. SOD activity of rice plants may be an index of rice plant resistance.     

植物根际促生菌（PGPR）对缓解水稻受土壤锌胁迫的作用

为解决农田重金属污染的严重环境问题,提出利用植物根际促生菌(Plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR)来缓解农作物受重金属胁迫的科学设想.研究从大宝山污染土壤中筛选出的pb2+、Cd2+、Cu2+、Zn2+耐性菌株,经鉴定为芽孢杆菌属(Bacillus sp.DBM),菌株DBM具有产吲哚乙酸(IAA)和ACC脱氨酶能力,但无产铁载体能力.盆栽试验结果表明,菌株DBM在水稻受重金属Zn(600 mg· kg-1)胁迫时能有效保护并促进水稻的生长,使其地上部和地下部干重比不加菌处理对照分别提高97.8％和77.2％.另外,菌株DBM可以增加土壤中Zn的有效态含量,但不能增强水稻对土壤Zn的吸收能力.相反,在Zn600处理下,水稻地上部和地下部Zn浓度分别比不加菌处理对照减少15.1％和19.9％.但由于促生效果也极为显著,其地上部和地下部Zn总量仍分别比不加菌处理对照增加74.2％和48.6％.     

抗除草剂基因基因枪法转化粳稻的研究

优化了粳稻的组织培养体系;通过Gus基因的瞬间表达研究,明确了以DNA金弹到靶细胞距离为9cm,轰击2次时,PDS1000/He基因枪法转化水稻胚性愈伤组织的效率最高。应用基因枪法将抗除草剂基因(bar)转入吉林省主栽的水稻品种长白8号中,获得了可育的转基因水稻植株。经过Gus基因的组织化学分析,PCR和Southern杂交检测,证明抗除草剂基因已整合到水稻基因组中得以表达,使水稻产生对除草剂的抗性。转基因水稻中发现一例基因沉默现象。