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。     

转基因技术在棉花育种上的应用

综述了转基因技术在棉花遗传改良中的应用,包括棉花抗病、抗虫、抗除草剂、抗逆以及品质改良等方面的最新进展,并对棉花转基因研究中存在的主要问题和今后的研究与应用前景进行分析和展望.     

植物基因工程在作物育种中的应用与展望

从抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆以及品质改良、改善发育状况、提高光合作用和固氮效率等方面论述了基因工程在作物育种中的具体应用和进展,阐述了基因工程改良作物品种的方法和优点。通过植物基因工程获得的转基因作物主要有大豆、玉米、棉花、油菜和烟草,并开始大面积应用于农业生产,取了得较好的经济效益、社会效益和环境效益。分析了植物基因工程在作物育种中广阔前景,有望培育出高产优质、集高光效、抗虫、抗病、抗除草剂和抗逆等特性于一体的作物新品种。解决了人类所面临的资源短缺、环境恶化和效益衰退的三大难题,为农业的持续、稳定发展提供了有力保障。     

棉花抗虫基因工程研究进展

抗虫转基因棉花的培育是近年来棉花生物技术研究的热点，它为棉花虫害的防治展示了希望。用于棉花抗虫基因转化的方法有根癌农杆菌Ti质粒介导法、聚乙二醇法、基因枪法和花粉管通道法。用于棉花抗虫植株培育的主要基因有BT基因和CPTI基因，其中BT基因应用较多，用其培育出的转基因棉花，在田间用药量减少50％的情况下而不影响产量，这些转基因棉花在美国已大面积示范推广。     

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.     

转基因玉米研究进展

植物转基因技术开辟了作物遗传改良的新途径。转基因玉米是植物基因工程领域研究的热点之一。近年来,应用转基因技术已经获得抗虫、抗除草剂和其他有用性状的转基因玉米。在此,就玉米转基因在受体系统、目的基因及转化方法方面的研究成果,尤其是近年来玉米转基因研究方面存在的问题、解决途径以及其他类型玉米的转基因研究进展做了综述。     

甘薯遗传转化研究现状、问题及展望

甘薯是世界上重要的粮食、饲料和工业原料作物，由于遗传改良进展缓慢，转基因技术逐渐成为研究的热点，并应用于常规育种中去。到目前为止，甘薯已利用叶片、叶柄、茎、原生质体、愈伤组织、新鲜块根、胚性愈伤组织和胚性悬浮细胞系作为遗传转化受体材料，其中早期以叶片、叶柄为主，目前利用胚性愈伤组织和胚性悬浮细胞系作为转化受体的研究越来越多。用于甘薯遗传转化的方法有农杆菌介导法、电击法和基因枪法，其中以根癌农杆菌介导法为主。最初甘薯遗传转化外源基因表达频率很低，随着转化条件研究的深入，转化频率得到较大的提高，越来越多的目的基因被应用到甘薯遗传转化中去。到目前已有抗虫、抗病毒、抗病、抗除草剂和品质改良等五大类基因转入甘薯基因组中，并且获得了转基因植株。尽管甘薯遗传转化取得了一定的进展，但目前仍缺乏一个有效的遗传转化体系，获得的转基因植株数量有限，还不能应用于生产。存在转化基因型有限、外源基因匮乏、转化方法单一、标记基因存留的问题，以及还不清楚外源基因在转基因植株中的遗传规律等。因此，本文从甘薯遗传转化受体系统、主要转化方法、转化系统以及有益农艺性状基因的应用等对甘薯遗传转化现状进行了综述，分析了目前存在的问题，以及未来甘薯遗传转化研究方向和发展前景。     

农杆菌介导果树遗传转化之研究进展

综述了农杆菌介导法在果树育种领域研究进展:(1)农杆菌介导的遗传转化在果树抗病、抗虫、抗除草剂、抗冻、抗盐、改良生长特性、生根等方面的研究成果:(2)对农杆菌介导的遗传转化存在的高效离体再生系统的建立、提高转化后再生频率、假转化体和低转化率、过敏性反应、开发基因资源、基因工程的生物安全性、多重转化等问题进行了分析;(3)农杆菌介导叶绿体遗传转化。非组培遗传转化已成为模式植物遗传转化的主要手段,在此简单介绍了其应用情况和技术原理。这些方法在其它植物中也有广阔的应用前景。     

农杆菌介导果树遗传转化的研究进展

综述了农杆菌介导法在果树育种领域研究进展：（1）农杆菌介导的遗传转化在果树抗病、抗虫、抗除草剂、抗冻、抗盐、改良生长特性、生根等方面的研究成果;（2）对农杆菌介导的遗传转化存在的高效离体再生系统的建立、提高转化后再生频率、假转化体和低转化率、过敏性反应、开发基因资源、基因工程的生物安全性、多重转化等问题进行了分析;（3）农杆菌介导叶绿体遗传转化,非组培遗传转化已成为模式植物遗传转化的主要手段,在此简单介绍了其应用情况和技术原理,这些方法在其它植物中也有广阔的应用前景。     

转Bt+Sck双价基因棉花的遗传稳定性研究

外源基因在转基因植物中遗传和表达的稳定性,直接关系到转基因材料的应用前景。本研究以转Bt+Sck双价基因棉花纯合株系312-5T2、332-2T2的T0,T1,T2和T3及T4连续世代为材料,Southern杂交进一步证明外源基因已经整合到棉花的基因组,并稳定地遗传给后代;RT-PCR以及抗虫性测定表明,外源抗虫基因在各个转基因世代稳定的表达,为该材料的育种应用打下了基础。     

南疆自育陆地棉品种遗传多样性研究

以30年来南疆自育的33个新陆中品种为研究对象,通过聚类研究发现:33个自育品种通过聚类被明显地划分为两大类,第2类群自育品种遗传基础较第1类群品种有所拓展和丰富,基础遗传组分呈现逐渐拓宽的趋势。同一个育种单位选育的品种均聚为同一类,说明不同育种单位在常年选育过程中积累形成了本单位的优势和各自育种方向特点。通过遗传多样性研究发现:随着新疆栽培模式的变化,自育品种株型由紧凑型向松散型转变,果枝由短果枝向Ⅰ型和Ⅱ型中长果枝类型转变,蕾铃分布由内围铃向外围扩展,蕾铃空间结构更加合理。自育品种在产量性状上仍有很大的提升空间,单株铃数呈现递增趋势,铃重从大铃逐步向适中的铃重范围靠近,衣分提高的潜力巨大。早熟性状选择进一步加强,这为产量的持续提高奠定了基础。自育品种的纤维品质性状在育种演变进程中继续得到保持和加强,品质优势较为明显。     

Identification of Introgressed Lines by the SSR Markers and Agronomic Traits

The wild cotton cultivars and species have abundant genetic polymorphisms,and they possess lots of excellent genes,such as drought resistance,insect resistance,fine and strong fiber,and so on.So cotton breeding experts have widely carried out interspecific hybridization and obtained more than 20 types of advanced generation hybrids with good quality and stable traits between wild resources and upland cotton.     

中国棉花主栽品种棉子营养品质及播种品质研究

为了明确中国棉花主栽品种营养品质及播种品质的状况,揭示中国当前的棉花育种现状,为合理利用棉副产品及棉花特定目标育种提供参考。对当前中国三大主产棉区的142份棉花主栽品种棉子的营养品质性状(蛋白质、油分含量)、播种品质性状(发芽率)及3个物理性状(子指、仁指和仁子比)进行检测分析。结果表明:当前主栽棉花品种的营养品质非常接近,油分含量集中于27.1%~33.0%,棉子的蛋白质含量集中区域为41.0%~45.0%,高油和高蛋白含量的棉花品种较少;蛋白质和油分总量变异较小,且两者呈高度负相关关系。棉种播种质量的4个必检项水分、净度、发芽率及纯度的平均值分别9.6%、100.0%、87.8%和97.1%,在连续3年的监督抽查中水分和净度的合格率均为100%,不合格项主要出现在纯度及发芽率上。研究结果较真实地反映了棉籽营养品质性状与播种品质的现状,适时开展棉花多目标育种十分必要,但对油分与蛋白质含量进行同步改良的难度较大。     

棉花耐盐机理与盐害控制研究进展

综述了棉花耐盐机理、耐盐性鉴定方法和盐害控制技术的研究进展。棉花耐盐机理与一般植物存在着较大的差异,对盐分胁迫下的植株体内离子分布、细胞膜结构和稳定性以及渗透压调节作用等方面进行了探讨,总结了运用传统育种和现代生物技术改良和提高棉花耐盐性方面取得的进展。此外,提出了从棉花品种、栽培技术、种子引发技术和土壤改良等方面盐碱地植棉的综合技术体系。     

棉花抗逆遗传改良技术与应用

病害、干旱、盐碱等逆境胁迫是棉花生产实现高产稳产的主要影响因素,利用传统育种和现代生物技术对现有棉花育种资源的抗逆性状进行遗传改良是实现高产、优质、多抗育种目标,培育突破性棉花新品种的有效途径。综述了中国农业科学院棉花研究所棉花抗逆遗传改良团队近年来在棉花抗逆育种新材料创制、抗逆育种关键技术研发与新品种培育方面的最新进展,并且提出了未来我国棉花抗逆遗传改良的研究方向。     

棉花种间杂交抗棉铃虫资源选育

棉属野生种共有４６ 个,这为棉花遗传育种提供了丰富的资源宝库。有些野生种具有天然的抗虫性。利用棉花远缘杂交的方法,把野生种的抗虫性转移到栽培种上,充分利用棉属内存的天然资源,是当前提高棉花抗虫性行之有效的方法。从１９７３ 年开始,我组通过棉花远缘杂交研究创造了一套克服棉花远缘杂交不亲和性技术,即采用种间杂交铃喷施植物生长素,杂种胚离体培养并在试管内利用秋水仙碱溶液进行染色体加倍的方法,有效地解决了种间杂交铃、杂种胚的发育和Ｆ１ 结实率的难题,并先后获得１４ 个野生种与栽培种的杂种高代材料,从中已筛选出一批抗棉铃虫的种质资源,并选出了９２－ ４８－ ２、９２－ ２６－ ２、６－ １ 和科１８１×完紫等高产、优质,抗棉铃虫的优良品系。     

Breeding for resistance to rhizomania in sugar beet: A review

Currently rhizomania is the most important disease in sugar beet worldwide, and attack can lead to serious yield losses. The disease is caused by beet necrotic yellow vein virus (BNYVV) that is transmitted by the soil-borne fungus Polymyxa betae. Breeding sugar beet cultivars with resistance to rhizomania is regarded as the most appropriate way to enable continued production of this crop in BNYVV-infested fields and also to slow the spread of the disease. Breeding for resistance started with selection by scoring disease symptoms in field experiments. The development of non-destructive greenhouse tests, with determination of the virus concentration in rootlets using ELISA, has greatly improved the efficiency of selection. In this paper the impact of scientific research on the progress in breeding cultivars with resistance to rhizomania is reviewed. This includes the distribution, composition, and pathogenicity of the virus, the sources of resistance to virus and vector, the genetics of virus resistance, progress with breeding methods, and the use of molecular markers and pathogen-derived resistance. The yields and quality characteristics of recently introduced resistant cultivars now equal those of the commercial susceptible cultivars. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

Gene banks and their contribution to the breeding of disease resistant cultivars

Summary Genetic variation in crop species and their wild relatives holds the key to the successful breeding of improved crop cultivars with durable resistance to disease. The importance of the conservation, characterization and utilization of plant genetic resources nationally and internationally has been recognised, though much remains to be done. Gene banks have now been established in many countries and at most of the international crop research centres. Cell and tissue culture techniques and biotechnological aids have done much to ensure the creation and safe transfer of healthy germplasm around the world. Multidisciplinary, international research and collaboration are essential to the successful breeding of improved disease resistant cultivars. Examples are given of the effective use of genetic resources in breeding disease resistant cultivars of a number of crops, including cotton, rice, potatoes and pearl millet.     

Achievements and limitations of contemporary common bean breeding using conventional and molecular approaches

Common bean (Phaseolus vulgaris L.) improvement programs have been successful using conventional breeding methods to accomplish a wide array of important objectives. Specific achievements include the extension of range of adaptation of the crop, the development of cultivars with enhanced levels of disease and pest resistance and breeding lines that possess greater tolerance to drought. The most effective breeding method depends on the expression and inheritance of the trait to be selected and the target environment. Many bean improvement programs use molecular markers to facilitate cultivar development. In fact, several recent germplasm releases have used molecular markers to introgress and or pyramid major genes and QTL for disease resistance. Related species (P. coccineus and P. acultifolius) via interspecific hybridizations remain an important albeit long-term source for resistance to economically important diseases. Slow progress has been made in the improvement of traits such as adaptation to low soil fertility and tolerance to high levels of soluble Al in the soil using conventional breeding methods. The inability to directly measure root traits and the importance of genotype × environment interaction complicate the selection of these traits. In addition, symbiotic relationships with Rhizobium and mycorrhiza need to be taken into consideration when selecting for enhanced biological N fixation and greater or more efficient acquisition of soil P. Genomic examination of complex traits such as these should help bean breeders devise more effective selection strategies. As integration of genomics in plant breeding advances, the challenge will be to develop molecular tools that also benefit breeding programs in developing countries. Transgenic breeding methods for bean improvement are not well defined, nor efficient, as beans are recalcitrant to regeneration from cell cultures. Moreover, if issues related to consumer acceptance of GMOs cannot be resolved, traits such as herbicide tolerance in transgenic bean cultivars which would help farmers reduce production costs and decrease soil erosion will remain unrealized.     

陆地棉植株组织结构和生化代谢与黄萎病抗性的关系

通过对8个陆地棉品种的植株组织结构、酶活性和根系分泌物的比较分析,研究陆地棉黄萎病抗性机制。研究结果表明,陆地棉抗病品种根和茎的导管细胞壁厚、直径小、数目多,髓射线数目多、单位面积薄壁细胞数多,有助于抵御棉花黄萎病菌的侵入与扩展。过氧化物酶（POD）活性与棉花抗黄萎病的关系不明显,但苯丙氨酸解氨酶（PAL