禽流感病毒H9N2亚型HA蛋白在水稻胚乳中的稳定、高效表达及活性鉴定

为了在体外获得表达量高、储存容易、成本低且免疫活性高的H9N2亚型HA蛋白,利用水稻胚乳表达系统表达HA蛋白。首先,将HA基因根据水稻偏好密码子进行优化,合成到pUC57载体上,通过双酶切、连接将HA基因先后构建到中间载体pMP3和植物表达载体pCAMBIA1300上;再通过电极法将pCAMBIA1300-HA导入到根癌农杆菌EHA105中;然后用农杆菌侵染TP309水稻愈伤组织;最后经潮霉素筛选、分化、生根、移栽至田间种植。利用CTAB法提取叶片基因组DNA,PCR鉴定T_0阳性植株;利用Dot Blot和Western Blot检测HA蛋白在水稻胚乳中的表达;提取阳性的T_1叶片DNA,通过荧光定量PCR方法筛选纯合植株;利用温汤杀雄剪颖授粉法,将含有HA蛋白的TP309与低谷蛋白水稻杂交;利用Western Blot检测杂交后的T_3植株蛋白表达量;利用双抗夹心ELISA方法比较水稻源和昆虫表达HA蛋白的活性。结果显示,成功构建了中间载体pMP3-HA和植物表达载体pCAMBIA1300-HA,且pCAMBIA1300-HA成功导入到根癌农杆菌EHA105中;PCR检测到有66株植株的HA基因成功整合到水稻基因组;Dot Blot和Western Blot检测结果表明,HA蛋白在水稻胚乳中成功表达;利用荧光定量PCR方法,107株T_1中筛选到31株纯合植株;Western Blot检测结果表明,杂交后的HA蛋白表达量大幅度提高;双抗夹心ELISA结果证实,水稻胚乳表达的HA蛋白的活性高于杆状病毒-昆虫细胞。     

转sbk和sck抗虫基因水稻的获得

转入多个抗虫基因是解决水稻抗虫的一条有效途径.本研究采用根癌农杆菌介导法将2个抗虫基因(sbk和sck)同时转入3个水稻品种中,通过一系列的分子检测(PCR和RT-PCR)分析,这2个基因已经成功转入3个水稻品种中并得到了表达;同时还获得1株不含抗生素筛选标记基因(hpt)和抗虫sbk基因,却含抗虫sck基因的转基因植株,命名为YJ27-5sck.用该植株作为供体,通过杂交将sck抗虫基因转育到另外5个水稻品种中且同样得到了表达,获得了不含筛选标记基因的转sck基因阳性植株.     

分子标记选择水稻抗稻瘟病基因Pi40和Pib聚合体

培育多个抗病基因聚合的水稻品种是提高其抗病广谱性和持久性的有效途径之一。利用水稻抗稻瘟病基因Pi40、Pib的特异PCR标记,对含有Pi40、Pib的水稻品系复合杂交F250个植株进行检测,从中选择到Pi40、Pib双基因聚合的抗病植株28个,为持久、广谱抗病水稻育种奠定了基础。     

利用共转化方法创制携带Pi9抗稻瘟病基因的无选择标记转基因水稻

水稻稻瘟病是由子囊菌(Magnaporthe oryzae)引起的水稻灾害性病害。培育抗病品种是防治稻瘟病最经济有效的措施之一。水稻Pi9抗稻瘟病基因来源于小粒野生稻并已被克隆和应用于转基因育种。为了提高无选择标记转基因植株的选择效率,将绿色荧光蛋白(GFP)用作可视遗传标记,对双菌株共转化系统进行改良:目的基因载体携带Pi9抗稻瘟病基因;标记基因载体用潮霉素磷酸转移酶(HPT)作为植物转化选择标记,用GFP作为负选择标记,筛除标记基因分离植株。两种载体的农杆菌转化株混合,分别与水稻品种‘浙恢414’、‘浙粳22’、‘浙11B’、‘日本晴’、‘空育131’和‘粤泰B’的愈伤组织共培养,然后从5%~38.3%的起始愈伤组织筛选获得了转化愈伤组织(HPT+GFP+)。对T0植株进行Pi9基因PCR检测,11.8%~77.8%的T0植株为共转化植株(HPT+GFP+Pi9+)。对共转化植株T1代进行绿色荧光检测,筛选阴性植株(GFP-),再通过PCR筛选Pi9+植株。根据13个T1群体的研究结果,61%的共转化植株在T1代分离出无选择标记转基因植株(HPT-GFP-Pi9+)。转Pi9的无选择标记植株和后代株系对水稻稻瘟病呈抗病反应。因此,本研究通过GFP标记提高了双菌株共转化系统的选择效率,转Pi9的无选择标记水稻株系为水稻抗稻瘟病育种提供了有用的遗传资源。     

转Cry1C*基因抗虫水稻的培育

水稻害虫是影响吉林省水稻产量的主要限制因素,为培育抗虫转基因水稻新品种,本研究采用农杆菌介导的遗传转化法,将人工合成的Cry1C*基因导入吉林省主栽粳稻品种吉粳88和吉利518中,共获得410个独立转化株.通过对转基因植株PCR检测,阳性率为67.2％; ELISA检测结果表明:不同株系Bt毒蛋白含量变化较大,变幅为0...     

水稻OsAMTR310基因的克隆与在干旱胁迫下的功能分析

为了探究水稻转氨酶基因Os AMTR310的功能以及明确其作用机制,利用多种分子生物学手段对Os AMTR310基因进行了功能分析。实时定量PCR的分析结果表明,Os AMTR310在干旱条件下相对基因表达水平是正常条件下的3.0倍;根据NCBI上获得的Os AMTR310基因序列设计引物,扩增其全长CDS序列,并利用NCBI对蛋白序列的功能结构域进行预测;将Os AMTR310的CDS序列连入p CAMBIA1302中构建超表达载体,并转入受体材料,通过PCR及蛋白质免疫印迹分析来确定Os AMTR310阳性转基因植株,进而分析Os AMTR310转基因植株与野生型植株在干旱胁迫下的差异来验证Os AMTR310基因的功能。结果表明,Os AMTR310 c DNA全长1 873 bp,CDS全长1 533 bp,编码510个氨基酸。Os AMTR310蛋白具有3个保守的结构域,属于乙酰鸟氨酸氨基转移酶家族。在正常条件下,Os AMTR310转基因植株与野生型相比没有明显的差别;然而,在干旱条件下,Os AMTR310转基因植株的存活率是野生型的1.5~2.0倍。通过测定叶片游离脯氨酸含量发现,Os AMTR310转基因植株游离的脯氨酸含量在正常条件下与野生型相比并无显著差异,而Os AMTR310转基因植株的游离脯氨酸含量在干旱条件下是野生型植株的1.5~2.0倍,说明水稻转氨酶基因Os AMTR310赋予了水稻更高的耐旱性。     

利用CRISPR/Cas9技术敲除OsEIL1和OsEIL2基因改良水稻耐盐性

为了培育耐盐水稻品种,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,在水稻品种东农427的耐盐负调控基因OsEIL1和OsEIL2设计1个敲除靶点对其进行同时敲除。通过PCR和测序的方法,在T_0共检测出了5个突变单株,其中有1株为双基因同时突变的植株。在该植株的T_1株系中,获得了4株双基因纯合突变且不含T-DNA元件插入的植株。在T_2进行苗期耐盐性鉴定,成熟期考察农艺性状指标。结果表明,在苗期200 mmol/L NaCl溶液处理5 d后,突变体植株的鲜质量和干质量显著高于野生型植株,地上部及地下部钠离子含量均显著低于野生型植株,钾离子含量与野生型植株无明显差异。恢复7 d后,突变体植株幼苗存活率(75.0%)显著高于野生型植株(8.3%)。在成熟期,突变体的主要农艺性状未发生明显变化。综上,利用CRISPR/Cas9技术对水稻品种东农427进行了耐盐改良,为耐盐水稻品种的培育提供了理论和材料基础。     

转Xa23基因水稻的白叶枯病抗性及其遗传分析

在分离克隆抗白叶枯病基因Xa23研究中获得大量转基因水稻材料。为了系统研究转Xa23基因水稻的抗病稳定性和遗传模式, 本文通过逐株进行抗白叶枯病接种鉴定、PCR和Southern blot分子检测, 对一批转Xa23基因水稻植株进行了T₀代到T₂代的跟踪分析。结果表明, Xa23基因的整合和表达, 使感病受体品种牡丹江8号获得抗病性。由于Xa23基因插入受体基因组的位点不同, 同是单拷贝插入的转基因T₀代抗病植株, 其抗病程度有明显差异。T₀代植株的抗病程度, 可以准确、稳定地遗传到T₁代和T₂代。单拷贝转基因植株分离群体的抗感植株分离比接近3∶1, 表明转Xa23基因遵循孟德尔单基因遗传模式。已获得2个纯合的单拷贝转基因抗病株系, 它们的抗病程度稍有差别, 将用于外源基因插入位置效应分析和杂交稻抗病育种。     

农杆菌介导粳稻高效转化体系的研究

以5个粳稻品种为材料,研究农杆菌介导转化中影响粳稻转化的几个重要因素。通过研究发现,根癌农杆菌菌株EHA105的转化率明显高于LBA4404,根癌农杆菌菌株EHA105介导的水稻转化率为25．3％,而LBA4404为7．6％;不同外植体的诱导率、转化率和分化率存在明显差异,以幼胚为外植体材料,它的出愈率和转化率明显比成熟胚高,而分化率则明显低于成熟胚;不同水稻品种在转化率与分化率上差异也很明显,反映了不同基因型水稻品种的差异,同时研究发现同一品种不同批次在转化率和再生频率上差异比较显著,反映了在水稻转化过程中还存在一些未知条件对于转化的影响;通过对抗性愈伤和转化植株的叶片、根的GUS染色,证明GUS基因在不同组织中表达;并且通过PCR和Southern杂交分子分析,发现所检测的植株均为转基因植株,足以证明这个高效转化体系的可靠性。     

利用CRISPR/Cas9技术创建OsGPRP家族基因突变体

本研究利用CRISPR/Cas9技术对水稻OsGPRP家族基因进行敲除,在3个水稻OsGPRP基因的第一个外显子PAM序列区域各设计一个靶位点,并将3个靶位点的sg RNA进行串连,成功构建了3个OsGPRP基因同时敲除的CRISPR/Cas9载体;采用根癌农杆菌介导的遗传转化获得了60株T0代CRISPR转基因植株;通过PCR扩增和测序分析,我们获得了2种不同类型的OsGPRP3单基因突变材料;6种不同类型的OsGPRP2/OsGPRP3两基因突变植株;1种类型的OsGPRP1/OsGPRP3两基因纯合突变植株和4种不同类型的OsGPRP1/OsGPRP2/OsGPRP3三基因突变材料,为进一步研究OsGPRP家族基因的生物学功能及其相互关系提供遗传材料。     

硫处理在果蔬保鲜与加工中的利与弊

硫处理在果蔬保鲜与加工领域应用广泛,可用作杀菌剂、贮藏剂、护色剂等,与其它方法相比硫处理有许多优势.首先,不需要冷藏处理即可杀菌或抑菌保鲜,能够较好地保持原料的品质;其次,用量少,价格低廉,使用简便;再次,SO2易挥发,残留量低.因此,硫处理在许多种果蔬保鲜和加工中起到非常重要的作用.     

高粱──苏丹草杂交种的选育和利用

利用高粱、苏丹草强大的杂种优势，选育的高粱──苏丹草杂交种经试验、示范，不仅单株优势明显、单位面积产量高，而且品质也十分优良，用于养鱼和养牛，均获得成功。     

青霉素和氨苄青霉素对小麦种子萌发及幼苗生理生化的影响

以一定浓度的青霉素和氨苄青霉素水溶液对小麦进行浸种处理，能明显提高小麦种子发芽率、发芽势、活力指数、发芽指数和胚乳中淀粉酶的活力，并能使苗期叶片中叶绿素含量及幼苗的高度增加。青霉素以40IU／L效果最好，氨苄青霉素则是在800mg／L浓度时作用最佳。     

秦川牛GH 、INS 的测定及体尺、体重分析

随机选取14头秦川牛（其中1.5岁的公、母牛各4头,2.0岁的公、母牛各3头）,按性别分为两组。采用放射免疫法测定血液中生长激素（GH）、胰岛素（INS）的水平,并对每头牛的体高、体斜长、胸围、胸深、尻宽、腰角宽等体尺指标及体重进行测量并分析,结果表明： 在1.5时公、母秦川牛体内的生长激素和胰岛素差异不显著（P>0.05）;而在2.0岁时公、母秦川牛体内的生长激素和胰岛素差异显著（P<0.05）;并且随着年龄的增加,秦川牛体内的生长激素呈下降趋势而胰岛素则呈增加趋势,且生长激素和胰岛素呈差异不显著的负相关（P>0.05）。通过对体尺指数进行分析得出：较1.5岁而言,2.0岁秦川牛体躯发育程度更大,胸围更宽,尻部增幅明显,骨骼等体躯部分生长速度相对减慢,而肌肉等体量部分增长速度则相对加快,符合肉牛的生长发育规律以及秦川牛中、晚熟的特点。将实测体重与经济性能划分标准比较,发现秦川牛仍属于役肉兼用型品种,但经过近几年的选育,体重有了很大的增加。     

SRAP和ISSR及两种方法结合在分析黄麻属起源与演化上的比较

选用96份黄麻属种质资源,比较了SRAP、ISSR及二者结合的方法在黄麻属起源与演化研究上的可行性。结果表明: (1)SRAP方法的多态性条带比率为100%,高于ISSR方法的98.1%,平均每条引物扩增出的多态性条带亦高于ISSR方法。(2)SRAP方法构建的进化树可大致将各类型种质资源区别开来,可较明确、清晰地展现黄麻属的起源与演化趋势。但无法区分开个别种质; ISSR方法构建的进化树将很多圆果黄麻品种聚在一起,无法区别开来,且分枝长度短,无法确定进化时间;(3)SRAP与ISSR结合构建的进化树将不同类型的黄麻种质资源有序排列,可清晰地明确其进化趋势及演化关系。比较而言,SRAP与ISSR分子标记结合的方法优于SRAP方法,而SRAP方法又优于ISSR方法,在进行相关研究时,应优先考虑采用SRAP与ISSR分子标记结合的方法。     

沙棘产品收获与加工技术现状与展望

对我国沙棘果实、沙棘叶的采收和加工状况进行了归纳,系统分析了沙棘饮料、沙棘酒、沙棘油和沙棘叶提取物等产品特点,概括了上述产品加工关键技术和重要参数,建议对沙棘果采用冷冻贮藏或者部分玻璃化状态贮藏,深度开发高档沙棘冰酒和胶囊化、微胶囊化沙棘油产品。     

杨梅产地保鲜处理与新型贮运包装的研究及应用

杨梅果实代谢旺盛、含水率高且无外果皮保护,在采收、运输和销售过程中易遭受机械损伤及霉菌侵染,进而导致其品质劣变,严重制约杨梅产业的发展.本文概述了产地保鲜技术(保鲜剂、预冷、短波照射以及静电场等)和贮运包装(减震包装、气调包装和蓄冷包装)对杨梅鲜果采后品质的影响,通过分析引起杨梅品质劣变的主要因素,提出"低温环境"+"缓震处理"+"气调技术"三维一体的栅栏保鲜技术将成为杨梅鲜果的保鲜研究重点.     

论植物表型组和植物表型组学的概念与范畴

植物表型分析是理解植物基因功能及环境效应的关键环节,随着植物功能基因组学和作物分子育种研究的深入,传统的表型观测已经成为制约其发展的主要瓶颈,而高通量的植物表型组分析技术和植物表型组学研究是解决这一困境的有效途径。虽然植物表型组分析正在成为国内外研究的热点,相关概念仍然较为模糊,阻碍了这一新兴学科的发展。本文分析了植物表型组和植物表型组学的相关概念和范畴,引入了准表型组、可辨识性状、映射性状、植物表型的遗传和环境包容性等新概念,将植物表型组定义为"受基因组和环境因素决定或影响的,反映植物结构及组成、植物生长发育过程及结果的全部物理、生理、生化特征和性状",将植物表型组学定义为"对植物表型组信息及相关环境参数的综合控制、完整采集和系统分析",并提出了植物表型组学的研究范围、研究方向和顶层设计原则。     

向日葵抗盐碱生理生化机制与生长发育特性分析

以Y05-222A和Y06-136R杂交得到的135株F₂群体为研究材料,测定过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、脯氨酸（Pro）、过氧化氢酶（CAT）、可溶性蛋白和丙二醛（MDA）等6个生理指标,并进行方差分析、相关性分析和通径分析,对F₂群体进行偏度及峰度分析。结果显示,以上6个生理指标在F₂群体中P>0.05,分布频率符合正态分布,同时存在双向超亲分离现象;相关性分析和通径分析显示,这些指标与抗盐碱系数均呈极显著相关（正相关或负相关）,且相关系数与总间接通径系数方向一致。POD活性的直接通径系数为0.5003,可见POD直接影响抗盐碱性;CAT活性和Pro含量的直接通径系数分别为-0.1317和-0.0384,间接影响抗盐碱性;SOD活性、MDA及可溶性蛋白含量直接或间接影响抗盐碱性。POD、SOD、Pro、CAT、可溶性蛋白和MDA各生理指标的抗盐碱作用表现为POD>CAT>Pro>可溶性蛋白>MDA>SOD。叶片数、株高、茎粗和盘径与抗盐碱系数呈极显著正相关,其相关性表现为叶片数>盘径>株高>茎粗。以上结果可为研究油用向日葵抗盐碱性提供一定的理论基础。     

氮肥基追比例及追施时期对马铃薯干物质积累分配及产量的影响

马铃薯在不同生育时期的氮素供应状况可通过马铃薯营养体和收获器官的生长而影响块茎产量和品质。通过小区试验研究相同施氮水平下氮肥追施时期及追施比例对马铃薯中晚熟品种‘克新13号’干物质积累分配及产量的影响。试验表明,N 180 kg/hm²用量条件下,块茎形成末期追施1/2氮,获得最高产量38.1 t/hm²,与形成初期和膨大初期2次追肥的处理相比,产量提高14.1%(P＜0.05),收获指数提高16.7%(P＜0.05);与块茎形成初期追施3/5氮的处理相比,商品薯率提高4.4%(P＜0.05)。块茎膨大初期追肥或块茎形成末期追施占总氮量67%氮肥,会降低块茎干物质含量(P＜0.05),但不影响块茎比重。研究还表明,在基肥中有适量氮供应的条件下,氮肥追施时期对产量和品质的影响比基追比例更大。