转Bt基因棉抗虫性的室内鉴定技术

从棉花种植、供试棉株器官选择、棉铃虫饲养、标准试虫选择、室内生测方法、抗性级别评价标准等方面 ,系统地总结了转 Bt基因棉抗虫性的室内鉴定技术。以从美国引进的转 Bt基因棉“保铃棉 32 B”为参考 ,对我国自行培育的第一个转 Bt基因棉“品种国抗棉 1号”的抗虫性进行了较系统的比较鉴定。     

转Bt基因抗虫棉杂交后代的抗性表现与抗虫育种策略

以转Bt基因抗虫棉选系为抗虫亲本 ,以各种类型的陆地棉常规品种 (系 )为非抗虫亲本杂交 ,研究了大量杂交组合不同世代群体在大田自然感虫条件下的抗棉铃虫性表现。结果表明 ,F1代均表现高抗棉铃虫 ,抗性不分离 ;同一杂交方式不同非抗虫亲本的F2 群体 ,以及年际间 ,抗株与不抗株的分离比例相差很大 ,说明亲本的遗传背景及不同的环境条件对转Bt基因抗虫棉杂交后代的抗性表现有较大影响 ;从F3～F5株行 ,随着世代的递增和连续进行抗性选择 ,抗性纯合株行的比例迅速上升 ,而分离株行不抗虫株的比例迅速降低 ,在田间棉铃虫自然协迫条件下 ,通过连续多代进行抗性选择 ,可使抗性迅速趋于稳定 ,至F5代可获得综合性状较为理想、抗性纯合、稳定的株系。结合前期研究结果及抗虫育种实践 ,提出了棉花转基因抗虫育种策略     

施肥量和环境温度对转Bt基因棉抗虫性的影响

以从美国引进的转Bt基因棉“保铃棉32B”为参考,比较鉴定我国自行研制的第一个转Bt基因棉品种“国抗棉1号”对棉铃虫的抗性,研究温度和肥料等因素对抗虫性的影响。结果表明：“国抗棉1号”抗虫性低于“保铃棉32B”,抗性等分别评价为“抗”和“高抗”;随着施肥量的增加转Bt基因棉对低龄棉铃虫幼虫的抗虫活性和抑制生长作用增强,低肥时抗虫性降低严重;随温度升高,转Bt基因棉对低龄棉铃虫幼虫的抗虫活性增强,低温（16℃）下抗虫活性明显降低,但随处理时间的推进,高温（36℃）下迅速生长至高龄的棉铃虫幼虫,强迫取食转Bt基因棉,仍表现出较好的适应性。     

转基因抗虫棉的初选和抗虫鉴定（Ⅱ）

本研究将山西农科院棉花导入Bt基因的10个品种（品系）和本校由中国植物所导入Bt及雪花莲凝集素（GNA Bt）的双抗品种（新R-1）,经卡那霉素的初选,采用室内叶片饲喂法,对单株进行了抗棉铃虫幼虫的鉴定和抗性评定,对双抗品种的抗蚜性进行了田间套袋接蚜试验。在供试的山西10个Bt棉材料中,筛选出抗棉铃虫无黄萎病的13个单株。在215株导入双价基因的新R-1棉株中,筛选出3株双抗效果明显的单株。     

双价转基因抗虫低酚棉的抗病虫特性研究

研究了2个转Bt+CPTI双价基因抗虫低酚棉"C020"和"C022"的抗虫性及抗病性,室内棉叶鉴定结果显示,2个抗虫低酚棉对棉铃虫的抗性表现为低抗,其抗性虽略高于常规有酚棉"泗棉3号",但明显不如抗虫有酚棉"SGKz9";而田间罩笼接蛾鉴定结果显示,2个抗虫低酚棉的抗性综合评价均表现高抗,其抗性等级与抗虫有酚棉"SGKz9"一致,明显优于有酚常规棉"泗棉3号"。但抗虫低酚棉的抗病性表现一般,其中"C020"高抗枯萎病、感黄萎病;"C022"耐枯萎病、感黄萎病。     

棉铃虫对Bt的抗性筛选及交互抗性研究

 通过室内筛选获得了棉铃虫 H elicoverpa armigera ( Hübner)对 Bt杀虫剂、Bt毒蛋白和转 Bt基因棉的抗性种群 ,并在此基础上测定了与其它 Bt、化学杀虫剂、新鲜转 Bt基因棉的交互抗性。结果表明 ,经 1 6代筛选 ,棉铃虫对 3种 Bt都可以产生抗性 ,抗性上升的快慢顺序是 :Bt杀虫剂 >Bt毒蛋白 >转 Bt基因棉。筛选过程中 ,棉铃虫 7日龄幼虫的体重和成虫羽化率变化明显 ,被选为确定筛选剂量的标准。棉铃虫对 Bt产生抗性后 ,与含有相同基因的其它 Bt产品存在正交互抗性 ,与含有不同基因型的 Bt有较低的交互抗性或负交互抗性。用田间新鲜棉叶测定也得到相同的结果。抗性种群的 7日龄幼虫对溴氰菊酯、氰戊菊酯、辛硫磷、硫丹的敏感性明显提高 ,但不同种群的 3龄幼虫的反应差异较大。已经对转 Bt基因棉花有抗性的棉铃虫 ,取食新鲜的转 Bt基因棉棉叶死亡率明显降低     

Bt基因导入形态抗蚜棉研究

野生棉种多茸毛是一种形态抗蚜性状,其抗虫机理在于阻碍害虫特别是刺吸式害虫的取食,对幼虫的移动产生机械障碍作用,对棉蚜、棉叶螨、棉叶蝉、红铃虫等棉花害虫具有抗性。通过远缘杂交方式将野生棉种的多茸毛性状转育到栽培种陆地棉上,采用花粉管通道法将Bt基因导入形态抗蚜棉,获得转Bt基因形态抗虫棉纯合系;对纯合系2种害虫的抗性检测表明,通过转基因技术可以将高抗棉铃虫特性导入到形态抗蚜棉,但转化株系仍然保留了受体材料的抗蚜性状。表明通过远缘杂交与转基因技术可以实现多茸毛抗蚜性状与转基因抗棉铃虫性状的融合,并可有效解决棉花生产上的主要虫害。     

聚合回交法选育抗褐飞虱水稻恢复系

[目的]挖掘和利用稻飞虱抗性基因,选育抗褐飞虱水稻恢复系.[方法]利用高抗褐飞虱的抗源材料HS204作抗源供体,以恢复系明恢65作轮回亲本,通过回交,进行苗期群体鉴定和成株期农艺性状选择.[结果]抗褐飞虱材料HS204的抗性基因为显性.经聚合回交选育,抗褐飞虱显性基因被成功转育到轮回亲本中,从11个回交组合后代中选择获得4份配合力高、高抗褐飞虱纯合恢复系,其中M204-8-2-3-6-5、M204-8-8-14-9-9均来源于M204-8株系,其新配的7个组合抗性都在3级以上,并具有较强的恢复力.[结论]采用聚合回交法,通过抗性筛选,用抗性纯合的株系与轮回亲本回交,可加快选育目标性状纯合株系.     

转Bt基因抗虫棉新品种金杂棉3号抗枯萎病效果研究

转Bt基因抗虫棉新品种金杂棉3号对枯萎病抗性的研究结果表明,转Bt基因抗虫棉金杂棉3号是一个对棉花枯萎病抗性优良的新品种,其蕾期病指为0～3.91,表现为抗至高抗;后期劈杆调查病指为1.44～1.57,表现为高抗;苗期病指为16.00～54.83,表现为感。在生产中需进行种子处理和土壤处理等预防措施。     

转Bt基因棉育种与应用

概述了转基因棉的抗性机理 ,转Bt基因棉育种体系 ,转Bt基因棉的应用效应 ,提出了预防害虫对转Bt基因棉产生抗性的对策     

不同基因型玉米自交系耐除草剂筛选试验

本研究系统地对7个基因型的玉米自交系进行了除草剂致死浓度的筛选,这对转基因植株后代的筛选及转抗除草剂基因玉米的回交转育工作具有重要借鉴意义。     

转野生荠菜凝集素基因棉花对棉蚜的抗性鉴定

利用人工网室对45个转野生荠菜凝集素(WSA)基因棉花工程植株进行抗棉蚜鉴定,结果表明,38个转WSA基因棉花工程植株对棉蚜虫口密度的控制效果达到65%以上,蚜害级别均为Ⅰ级。南繁种植转化一代,标记基因(卡那霉素抗性基因)检测结果,38个株行抗、感植株分离比例符合3∶1,WSA基因是以单一位点整合到棉花染色体组中,不存在多个位点的整合方式;纤维品质测定结果,其中的9个株行达到高品质棉标准。与受体品种相比,9个高品质转WSA基因棉花株系对棉蚜虫口密度的控制效果达65.23%~74.39%,蚜害指数减退率皆达到80%以上,对棉蚜的抗性达到高抗水平。并对转WSA基因棉花植株上未出现死亡棉蚜的原因进行了讨论。     

玉米自交系抗丝黑穗病鉴定

采用人工接种鉴定方法,评价了84份玉米自交系对丝黑穗病的抗病性,依据发病株率将抗病程度分为高抗、抗、中抗、感病和高感5个等级。试验筛选出高抗自交系11份,抗病自交系10份,中抗自交系17份,并讨论了新抗病系的选育以及现有抗病系的合理利用问题。     

转两类抗虫基因棉花优良纯合品系的选育

 用含合成的Cry1Ac杀虫蛋白嵌合基因 (Bt2 9K)及慈菇蛋白酶抑制剂B(API B)基因表达框的双抗虫基因植物表达载体 ,通过根癌农杆菌介导转化棉花生产品种冀合 32 1,获得了一批抗卡那霉素的转化再生植株。在对转化再生植株进行PCR、卡那霉素抗性和抗虫性测定的基础上 ,经 6代筛选培育出棉铃虫抗性 90 %以上且农艺性状优良的 9个转双抗虫基因棉纯合品系。各纯合株系子代植株的抗虫性及部分序列检测结果进一步表明上述Cry1Ac嵌合蛋白基因是能稳定遗传的。这些品系具有很好的农艺性状 ,其结铃性和纤维比强度明显高于转化受体冀合 32 1,这些纯合系可直接用于生产或作为双抗虫棉种质利用。     

油菜不同人工合成系后代材料的霜霉病抗性

采用油菜子叶孢子喷雾接种法,在室内控制条件下,对不同来源的人工油菜杂交合成后代选系的抗霜霉病特性进行了苗期抗性评价,供试38个材料的霜霉病抗性可以划分为高抗、抗、中抗、低感、中感和高感6个类型,其中HP2306-1、HZ2011-1、HL2101、HY2501、HP2304-3和HP1202等6个合成系的发病严重度为1 77～2 12,表现为抗-高抗霜霉病,可以进一步应用于抗病品种的选育。     

Selection of Homozygous Cotton Lines Transformed with Two Insect-Resistant Genes

A plant expression vector containing a chimeric Bt29K gene coding for the activated Cry1Ac protein and the arrowhead proteinase inhibitior gene API-B were introduced into the cotton cultivar Jihe321 mediated by Agrobactertium tumefaciens. Based on the results of kanamycin resistant testing, PCR detection for both foreign genes and insect bioassay using Heliethis armigera, nine transgenic homozygous cotton lines with insect-resistance of more than 90% and better agronomic traits were bred through six generations from the original transgenic plants. Results from insect bioassay and sequence analysis of the PCR products of plants from some homozygous lines indicated that the chimeric Bt29K gene was stably inherited in these transgenic cotton lines. The main agronomic characters of these homozygous cotton lines, such as boll productivity and fibre strength, were better than that of the original cotton cv. Jihe321.     

稻瘟病抗病育种研究

 自1986至1990年对云南西南175、滇榆1号及滇型杂交粳稻恢复系之一的南25三个丰产而抗瘟性差的品种,用能抗云南优势小种和潜在危险性小种的16个抗病品种作抗源,与它们杂交,共配制19个杂交组合,进行生产品种改造.通过对F₄、F₅和5个高代材料的抗性研究表明,对于抗病亲本为单基因的,其杂交后代宜采用抗病亲本的非致病小种进行混合接种,严格淘汰感病植株,在第5代转入以农艺性状为主并继续用混合接种法淘汰感病植株进行选育;对于抗病亲本为二基因或二基因以上的,F₂、F₃可采用抗病亲本的非致病小种混合接种淘汰感病植株,在F₃根据农艺性状优劣,筛选优良单株,在F₄用抗病亲本的非致病小种分别接种这些单株后代,把反应型相同的归属一类,以后用对应抗病反应的非致病小种混合接种这一类单株后代,定向选育,这样有可能从一个优良组合后代中选育出多个丰产抗病的优良品种.本研究表明,金刚的抗性基因已导入到西南175,大理1001、福锦、密阳23的抗性基因已导入到滇榆1号,这4个高代材料农艺性状较好,通过继续选育有可能成为优良品种.     

Genetics, Development, and Application of Cytoplasmic Herbicide Resistance in Foxtail Millet

The effect of cytoplasmic herbicide resistant gene in millet plants was studied. The heterozygous populations and isogenic lines with homocaryotic alloplasmic genes were obtained by crossing and reciprocal crossing of cytoplasmic herbicide resistant plants with susceptive plants of foxtail millet. The characters of F1, F2, backcross and composite cross groups, and the growth and development of isogenic lines were compared. The cytoplasmic herbicide resistant gene slowed the development of seedling, delayed heading, and shortened the milking stage in the foxtail millet plant. Yield capacity and main agronomic characters were all affected by the cytoplasmic herbicide resistant gene in most of the backcross, composite cross, and F2 populations. However, there was stronger hybrid vigor in F1. The backcrosses, composite crosses, and F2 populations were widely separated and some of them had good characters similar to those of susceptive groups. The plant characters and development of foxtail millet were negatively affected by the cytoplasmic herbicide resistant gene. The authors proposed a method of using hybrid vigor to obtain high yield and avoid the negative effects of herbicide resistance cytoplasm in plant growth. The expected results could be obtained by selecting individuals in separate populations of fast developed seedlings, well-developed roots, and with capacities of early heading and fast milking. Guided by the principal mentioned above, many high yield lines and hybrid crosses of foxtail millet with herbicide resistant cytoplasm were obtained.     

高粱育种资源丝黑穗病抗性鉴定评价

采用人工接菌方法 ,对国内外高粱育种资源中的 10 2份主干亲本系进行高粱丝黑穗病 3号生理小种抗病鉴定。结果表明 ,参试材料中 35份材料表现免疫 ,4 4份材料表现高抗 ,8份材料表现抗病 ,9份材料表现中抗 ,6份材料表现感病。同时对这些育种资源在我国高粱遗传育种研究中的应用进行了讨论