转录后基因沉默在植物改良方面的应用

基因沉默是生物自身的一种表达调控机制。目前,在植物生物学领域,该技术普遍应用于培育抗毒作物、研究植物基因组功能、研究植物雄性不育、作物遗传改良等方面。PTGS技术是基因沉默技术中的一种,以RNA介导的PTGS为主,被广泛应用于植物转基因技术、基因组功能、植物的病毒防御以及遗传改良。除此之外,PTGS技术也会与其他基因工程技术联合,应用于植物改良。PTGS技术与CRISPR/Cas9技术相联合被应用于转基因植物改良,快速获得纯和转基因植物。详细介绍了PTGS技术应用于植物改良,总结了其联合CRISPR/Cas9应用于植物改良,以及目前PTGS技术可能面临的问题,有利于帮助理解和推动PTGS技术在植物改良的广泛应用,并为从事相关研究的科研工作者提供思路与指导。     

转基因玉米研究进展及发展情况概述

转基因作物是指将从植物、微生物及动物中分离到的目的基因,通过各种方法转移到作物基因组中,使之稳定遗传并赋予作物新的遗传性状,如抗虫、抗病、抗逆、高产、优质等。转基因技术作为农业生物技术的核心领域,自创立以来便迅猛发展,转基因技术的创立、发展使转基因植物育种成为可能,并取得了传统和常规育种技术难以达到的效果和效益。近十年,转基因玉米发展十分迅速,在美国和欧洲等国家已形成了一定的产业规模,并已经成为全球种植面积第二的转基因作物。关于转基因玉米的研究与开发在我国也受到了各方面的高度重视,取得了显著的进展。     

转基因技术在玉米育种中的应用及其安全性评价

植物转基因技术是指利用重组技术、细胞DNA培养技术或种质系统转化技术将目的基因导入植物基因组,并能在后代中稳定遗传,同时赋予植物新的农艺性状的技术。自1996年商业化种植以来,转基因玉米迅速在全球范围内商业化。到2010年全球种植转基因作物的国家有29个,其中共有16个国家种植商业化转基因玉米,种植面积已达到4680万hm2。1目前应用的转基因技术目前应用较多和成熟的转基因技术主要有农杆菌介导法、基因枪法、花粉管通道法、PEG介导法、超声波介导法、电击法、子房注射法等,还有近几年才     

玉米转基因技术研究及其应用

随着植物转基因技术的深入发展,大豆、玉米、油菜和棉花等转基因作物大面积商品化生产为全球的粮食安全做出了巨大贡献。玉米是全球第一大粮食作物,自1986年以来玉米的转基因技术发展较快,其主要的遗传转化方法包括农杆菌介导法、基因枪法和花粉管通道法等,农艺性状改良涉及抗除草剂、抗虫、抗病、抗旱、抗盐和品质改良等,其中抗除草剂和抗虫玉米已成为主要的商业化转基因作物。本文综述了玉米转基因技术的研究进展及应用,展望了玉米转基因研究的发展方向。     

禾本科主要作物抗旱相关基因及转基因研究进展

干旱是限制作物生长和产量的重要因素之一,为提高禾本科主要作物水稻、小麦、玉米、甘蔗的抗旱能力,本研究从植物抗旱机理出发,归纳了植物抗旱相关的功能基因、转录因子以及信号因子。综述了水稻、小麦、玉米、甘蔗抗旱相关基因挖掘以及抗旱转基因的研究进展,针对今后作物抗旱性的研究,提出了开展逆境植物重要抗旱基因资源挖掘、构建多基因共表达系统以及开展科学、标准的转基因抗旱鉴定指标评价体系研究的建议。     

玉米转基因育种的研究与进展

玉米转基因育种是通过基因转移的方法创造玉米新种质或新品种.将转基因技术与玉米常规育种技术相结合,能尽快地培育出符合育种目标的新品种,带来育种水平的提高、创新和突破,加快玉米育种进程.本文论述了转基因技术在玉米育种中的研究进展、主要应用方法、应用现状及现存问题和应对策略.随着转基因技术的飞速发展及其研究的日趋成熟,转基因技术在拓宽玉米种质资源,提高杂交种的抗逆性、抗病虫性、提高产量和品质等方面将发挥更大的作用,应用前景广阔.     

转基因拟南芥中外源基因的Southern blot检测

外源基因在转基因植物的稳定表达是获得理想转基因植物的首要条件。在我们进行的转基因植物研究中，根据转基因植物所带有的转基因成分和标记基因的DNA序列，采用Southemblot技术对转基因植物中的猪α-乳清蛋白基因和标记基因的拷贝数进行了分析。结果表明：外源基因的拷贝数和外源基因的稳定表达相关。     

转基因技术在玉米种质改良中的应用

简述了玉米转基因工程中遗传转化的受体系统、目的基因和转基因技术的研究进展.分析了转基因技术在改良玉米品质、抗虫、抗病、抗除草剂、耐盐、抗旱、抗寒性、雄性不育、抗真菌和抗病毒病基因等方面取得的成效.     

转AcAMP-sn基因抗全蚀病小麦新种质的创制与鉴定

抗菌肽是一类具有广谱抗菌性的小分子多肽,在植物防卫反应中起着重要作用。本研究人工合成了洋葱抗菌肽基因AcAMP-sn,利用基因重组技术构建了该基因的单子叶植物表达载体pAHC25::AcAMP-sn,使AcAMP-sn基因的表达受玉米Ubiqutin启动子控制。采用基因枪介导法,将AcAMP-sn基因导入小麦品种扬麦18,利用PCR、半定量RT-PCR及荧光实时定量RT-PCR检测、分析转基因小麦T0~T4代目的基因及其表达量,并对转基因植株进行全蚀病的抗性鉴定。PCR检测结果表明,导入的AcAMP-sn基因能够在转基因小麦中遗传。与受体扬麦18相比,在5个转基因小麦T4代株系中,AcAMP-sn基因的表达量及全蚀病抗性均显著提高,且全蚀病菌的相对含量明显下降,说明AcAMP-sn基因的过表达可以增强转基因小麦对全蚀病的抗性。     

猪传染性胃肠炎病毒纤突糖蛋白在转基因玉米中的表达

本研究拟构建携带猪传染性胃肠炎病毒纤突糖蛋白基因(TGEV-S)的转基因玉米植株并检测其表达情况。首先利用PCR方法自携带TGEV-S基因的重组质粒中扩增2.2kb的S基因片段,然后插入植物表达载体pBAC176中,该表达载体以编码除草剂草甘膦抗性的EPSP基因作为选择标记,目的基因以双增强子的CaMV35S(E35S)及其玉米Hsp70第一内含子为驱动。以授粉后10～12d约0.5～1mm大小的玉米幼胚为受体,用基因枪进行转化,经过愈伤组织诱导、草甘膦抗性筛选和分化再生培养,先后获得74株转化再生植株。利用PCR和Southern blot检测表明,T0代转基因苗有9株检测结果为阳性。T1代转基因玉米株系经PCR检测有14个转基因株系为阳性,初步确定了目的基因在这些转基因玉米中的稳定整合。进而通过间接ELISA分析初步确定目的基因在7个T1代转基因玉米株系获得了表达。研究结果为进一步研究表达TGEV-S转基因玉米的生物学活性奠定了基础。     

转Bt毒蛋白基因玉米的研究进展

此文首先回顾了国内外抗虫转基因玉米研究发展历程,归纳总结了转Bt毒蛋白基因玉米的常用转化方法和转基因玉米转化体的鉴定方法,对转Bt毒蛋白基因玉米后续实验的抗虫性分析鉴定及遗传稳定性评价与利用也进行了介绍。进而探讨了Bt毒蛋白基因在玉米遗传转化上善待解决的问题以及未来的发展方向。认为应加大力度对瓶颈技术进行深入研究,以期转Bt毒蛋白基因玉米能够获得更好的发展。     

玉米转基因在分子农业领域的研究进展

植物转基因技术开辟了作物遗传改良的新途径。近年来,随着植物反应器技术的多元化发展以及日趋成熟,以玉米为分子工厂合成一些高价值产品成为研究热点。笔者就以玉米为植物反应器,用其生产糖类、必需氨基酸、不饱和脂肪酸、维生素、微量元素、生物酶、疫苗、抗体等各种高价值分子代谢物进行了综述,以期为中国分子农业领域的研究与应用提供参考。     

玉米预防转基因漂移试纸条快速检测方法

本研究旨在使用试纸条检测方法在玉米苗期从常规玉米育种材料中发现转基因植株,以预防非预期的转基因漂移。以转基因和非转基因玉米为材料,以笔者过去开展转基因玉米材料筛选的经验总结为基础,开发出试纸条快速检测方法。本研究介绍了检测所需用品和取样方法,并且详细讨论了样品数量、操作步骤及注意事项等。还具体演示分析了2个典型检测案例的过程和结果。本方法的操作步骤简便易学,适合专业和非专业育种者或检测人员对田间材料在自查或检验中使用。熟练掌握试纸条快速检测法,能有效筛查和预防由于花粉或种子非预期混杂造成的转基因漂移。     

转水稻OsSIK1基因玉米植株的获得及抗旱性分析

类受体激酶基因Os SIK1具有通过激活抗氧化系统,增强水稻对于干旱和盐胁迫抗性的作用。为了丰富可利用的作物抗旱基因,获得具有较高抗旱水平的玉米新种质,通过超声波辅助花粉介导法,将水稻类受体激酶基因Os SIK1导入玉米自交系郑58中,并对转化株进行卡那霉素筛选及T1、T2、T3的PCR及Southern Blotting杂交等分子检测,获得转化植株并在T3获得转基因纯合株系。对T3转基因玉米和非转基因玉米对照以16.1%的PEG模拟水分胁迫进行抗旱性分析。结果表明,与对照相比,在水分胁迫处理下,转基因玉米株系叶片相对含水量提高了7.4%~19.8%,叶绿素含量提高了11.3%~106.9%,SOD活性上升45.8%~93.4%,而转基因玉米叶片的相对电导率下降了35.4%~58.1%,MDA含量下降了25.7%~50.4%,说明转Os SIK1基因玉米植株抗旱性得到提高,其中,5个转化株系与对照在抗旱性方面有显著差异,且生长状况明显优于对照。综上所述,研究最终获得5个转Os SIK1基因玉米株系,并证明导入水稻Os SIK1基因可以提高玉米植株的抗旱性。     

我国玉米茎腐病研究进展

玉米茎腐病是一种世界性土传真菌病害，该病害在我国玉米产区均有发生。近年来，受耕作制度（如保护性耕作、秸秆还田等）的改变和气候变化的影响，生产中使用的高抗茎腐病的玉米品种不多等因素，致使田间病原菌数量增加，我国玉米茎腐病有逐渐加重的趋势。针对玉米茎腐病危害逐年加重的现状，本文系统综述了玉米茎腐病致病菌、发病症状表现、病情分级标准、病害侵染规律、抗性鉴定评价方法等方面的研究进展情况，并提出了玉米茎腐病的防治策略。     

转基因植物疫苗的研究进展

转基因植物疫苗是将植物基因工程技术与机体免疫机理相结合，把外源基因引入植物体内，产生能使人体获得特异免疫能力的新疫苗，和其它疫苗相比,具有廉价、安全、有效等优点。在最近的研究中,越来越多的抗原蛋白在植物中得到了表达，进入了动物和体实验。在此，就这些进展以及植物疫苗的安全性进行了综述。     

Effects of selection for maize resistance to Sesamia nonagrioides on the additive and dominant components of genetic variance

Sesamia nonagrioides causes high yield losses in maize in northwestern Spain. Therefore, a recurrent selection programme to improve resistance against this pest has been carried out in a maize synthetic population. The main purposes of this investigation were to determine which are the main components of genetic variance for stem tunnelling and yield under infestation, to determine the variance remaining after selection, and, finally, to establish the genetic relationship between traits used as selection criteria and other ear resistance and agronomic traits. A North Carolina Design I mating system was used. Individual analyses by year were carried out and additive variance was identified as the only significant component of the genetic variance for stem tunnel length while a dominant variance was significant for yield. Those variances have decreased due to selection, but not significantly. Selection could continue for more cycles as there is enough variance. Additive genetic correlation coefficients between tunnel length and yield could not be determined. Thereafter, we propose three different methodologies of the selection to determine the relationship between resistance and yield under infestation.     

Comparison of Bt maize hybrids with their non-transgenic counterparts and commercial varieties for resistance to European corn borer and for agronomic traits

The European corn borer (ECB), Ostrinia nubilalis (Hübner), is a major pest of maize (Zea mays L.) in Central Europe. In order to compare transgenic Bt maize hybrids with their non‐transgenic counterparts and commercial hybrids, field trials and a laboratory bioassay were conducted. The field experiments were performed at four locations with natural and manual infestation of ECB larvae in 1998 and 1999. Transgenic Bt hybrids showed significantly lower means than their corresponding non‐transgenic counterparts and commercial hybrids for all resistance traits (damage rating of stalks, number of larvae per plant, and percentage of damaged plants or ears under infestation). Bt hybrids containing the CryIA(b) gene under the control of green tissue and pollen‐specific promoters (event 176) showed a significantly higher percentage of damaged ears than Bt hybrids carrying the CryIA(b) gene under the control of a constitutive promoter (Mon810). Bt and non‐Bt hybrids showed no significant differences for all agronomic traits, except for plant height under insecticide protection and grain yield reduction under infestation, whereas Bt hybrids had significantly lower means than their non‐transgenic counterparts and other commercial hybrids. All resistance traits were significantly correlated with grain yield reduction. The laboratory bioassay confirmed the level of antibiosis of Bt hybrids against neonate ECB larvae. Bt hybrids showed the highest level of ECB resistance and therefore are an attractive method of preventing ECB damage within an integrated pest‐management system.     

常用玉米自交系抗旱性及抗旱性鉴定指标研究

采用人工水分胁迫处理,通过植物生理学方法,对10个常用玉米自交系进行了抗旱性研究。结果表明,不同玉米自交系存在明显差异,沈136、齐319、丹598和沈137耐旱性较好,可以作为玉米耐旱育种的基础材料。干旱胁迫下,玉米植株叶片相对含水量、丙二醛含量、电导率和ASI与玉米子粒产量极显著相关,能够比较准确地评价玉米自交系抗旱性的强弱,和抗旱系数、抗旱指数一样可以作为玉米育种耐旱自交系筛选的鉴定指标。