转基因技术在我国小麦遗传改良方面的研究进展

小麦作为我国的主要粮食作物,对其进行基因工程改良已成为研究的热点。其转基因遗传改良受到科学家们的广泛关注。自1992年第1例转基因小麦问世以来,小麦转基因研究进展迅速。本文主要对转基因技术在我国小麦遗传改良(如改善品质、提高抗病虫性、抗除草剂、抗旱耐盐碱以及抗穗发芽能力等)方面的研究进展进行了概述。     

中国小麦转基因研究的现状及前景

近年来,中国小麦转基因育种研究发展迅速,并成为常规育种的有效补充。分析了各类转基因方法在小麦遗传转化中的应用情况,综述了中国小麦转基因分子育种的发展及现状,主要包括小麦抗病虫、品质改良以及耐非生物逆境胁迫等方面的转基因研究,并分析了目前小麦转基因育种中存在的问题及发展策略。     

小麦转基因技术研究及其应用

近年来植物转基因技术研究迅速发展,大豆、玉米、油菜和棉花等转基因品种已大面积推广应用,取得巨大的经济和社会效益。小麦是世界上主要的粮食作物,自1992年第一株转基因小麦诞生以来,小麦转基因技术发展较快,为开展小麦分子育种奠定了基础。目前,小麦遗传转化主要采用基因枪法和农杆菌介导法,分别占68.8%和15.9%。研究涉及抗病、抗虫、抗逆、品质改良、提高产量等方面,其中研究较多的为抗病(39.7%)和品质改良(25.6%),部分转基因小麦品系已进行环境释放及生产性试验。本文综述了小麦转基因技术的发展和应用现状,讨论了小麦转基因研究存在的主要问题和今后的发展方向。     

转基因技术在小麦遗传改良中的应用

概述了自第一株转基因小麦问世以上转基因小麦研究取得的巨大进展,简要介绍了基因枪法、农杆菌介导法和花粉管通道法等基因转化方法,对转基因技术在获得抗除草剂、抗病虫、抗逆、改良品质和雄性不育转基因小麦植株等方面的应用情况进行了回顾,指出了转基因小麦研究中存在的主要问题,展望了转基因小麦前景。     

我国小麦转基因研究的现状及发展趋势

近年来,我国小麦转基因育种研究发展迅速,并成为常规育种的有效补充.分析了各类转基因方法在小麦遗传转化中的应用情况,综述了我国小麦转基因分子育种的发展及现状,主要包括小麦抗病虫、品质改良以及耐非生物逆境胁迫等方面的转基因研究,并分析了小麦转基因育种存在的问题及发展前景.     

小麦转基因技术研究进展

转基因技术在小麦品质改良、产量提高、增强抗病虫、抗逆能力方面取得很多成就。总结了目前小麦转基因技术现状和主要转化方法,概述了小麦转基因技术研究的重要进展,分析了存在的问题,并展望了育种的方向。     

生物技术在小麦品质改良上的应用

小麦是世界上最主要的粮食作物之一。品质改良是小麦育种的重要目标。概述了体细胞无性系变异、转基因、分子标记与分子标记辅助选择在小麦品质改良上的研究进展,并对存在问题和发展方向进行了讨论。     

小麦淀粉理化特性遗传改良研究进展

近年来小麦淀粉理化特性遗传改良取得了显著进展,育成一系列高、低直链淀粉含量和糯性小麦,所用方法主要是常规杂交选育,化学诱变和转基因技术也得到广泛应用。但小麦淀粉理化特性遗传改良仍然存在诸多限制,最主要的是种质资源匮乏,另外淀粉检测技术也在很大程度上限制了淀粉特性的改良。     

转基因技术在中国主要粮食作物改良中的研究进展

针对转基因技术在中国主要粮食作物改良中的应用，笔者简述了转基因技术的原理和优点，回顾了转基因技术在中国主要粮食作物（玉米、小麦、水稻）品种改良中的研究进展情况，总结了转基因技术在中国主要粮食作物抗病、抗虫、抗除草剂及品质改良中的主要应用，并对今后的研究方向提出了展望，以期可以更好地了解转基因植物，以科学的态度对待转基因植物的应用和发展。     

创建现代平台 加速科技发展

山西省农业科学院小麦研究所是从事小麦及其他农作物新品种选育和综合技术研究的公益性农业科研单位。主要开展小麦遗传育种、种质资源创新、杂交小麦、转基因、土壤农化、生理生化,作物品质改良、高产优质高效栽培技术、生物工程     

离子束生物技术在小麦育种上的应用

阐述了离子束生物技术在小麦育种领域应用情况 ,概括介绍了离子束诱变育种和离子束介导转基因技术的原理及方法 ,对离子束小麦育种过程中涉及的主要技术参数作了详细描述。还介绍了最近发现的离子束诱变小麦遗传新规律和离子束辅助外源裸露大分子DNA转移在小麦育种中的新进展 ,提出了离子束生物技术在育种领域急待解决的问题和应用前景     

小麦贸易及转入外源基因研究进展

随着小麦转基因技术进一步研究应用,转基因小麦的商品化生产和进出口贸易已指日可待,随之而来的是转基因小麦安全性和检验检疫问题。本文在前人研究基础之上系统地总结分析了小麦的贸易现状,对转基因小麦的研究和商品化生产进展缓慢的原因进行分析,并对目前小麦转入外源基因的研究进展情况进行了阐述。     

主要农作物转基因飘流频率和距离的数据调研与分析Ⅲ.小麦

小麦是一种自花授粉作物,异交率较低。由于国际上尚无转基因小麦的大量应用,目前还缺乏转基因飘流研究的详尽数据。根据国际上以往用常规形态标记所获得的异交率数据,异交率小于或等于0.1%的阈值距离为小于30 m。     

Genetic and agronomic traits stability of marker-free transgenic wheat plants generated from Agrobacterium-mediated co-transformation in T_2 and T_3 generations

Genetically modified wheat has not been commercially utilized in agriculture largely due to regulatory hurdles associated with traditional transformation methods. Development of marker-free transgenic wheat plants will help to facilitate biosafety evaluation and the eventual environmental release of transgenic wheat varieties. In this study, the marker-free transgenic wheat plants previously obtained by Agrobacterium-mediated co-transformation of double T-DNAs vector were identified by fluorescence in situ hybridization(FISH) in the T_1 generation, and their genetic stability and agronomic traits were analyzed in T_2 and T_3 generations. FISH analysis indicated that the transgene often integrated into a position at the distal region of wheat chromosomes. Furthermore, we show that the GUS transgene was stably inherited in the marker-free transgenic plants in T_1 to T_3 generations. No significant differences in agronomic traits or grain characteristics were observed in T_3 generation, with the exception of a small variation in spike length and grains per spike in a few lines. The selection marker of bar gene was not found in the transgenic plants through T_1 to T_3 generations. The results from this investigation lay a solid foundation for the potential application of the marker-free transgenic wheat plants achieved through the co-transformation of double T-DNAs vector by Agrobacterium in agriculture after biosafty evaluation.     

转基因小麦Puroindoline蛋白SDS-PAGE 方法的研究与应用

小麦嘌呤吲哚蛋白(Puroindoline)是优质遗传特性硬度的生化标记,对小麦磨粉品质起决定性作用.对目前分析此类蛋白的两类Triton-X-114和Tricine-SDS-PAGE系统进行了优化和比较,建立了详细的适合半子粒分离Pin蛋白的电泳方法.采用此法检测转pinA基因的硬粒小麦P34的后代以及转基因硬粒小麦之间杂交子代的外源基因pinA的表达情况,取得了良好的效果.该方法为Puroindoline蛋白的进一步研究奠定了基础,为小麦品质生化和分子标记辅助育种提供了方法.     

HMW-GS基因的遗传转化与小麦品质改良

小麦高分子量谷蛋白亚基(HMW GS)的组成类型及相对含量与面筋的弹性和强度直接相关,决定面粉的烘烤品质。目前,应用转基因技术将HMW GS基因(主要为1Ax1、1Dx5和1Dy103个亚基基因)导入普通小麦,获得转基因株系。对转基因株系进行检测,发现导入的HMW GS基因在转化植株中均过量表达。对其品质进行测定表明,面团弹性、强度、稳定时间等多个品质性状都有所改善。我国小麦品种品质普遍较差,利用转基因技术提高优质亚基的表达数量,转入外源优质亚基,可能将是我国小麦,尤其是南方小麦品质遗传改良的有效途径之一。     

快速筛选小麦转化后代高蛋白突变株的加代技术研究

确立了一种快速筛选小麦高蛋白转化后代材料的温室加代技术。比较了不同的幼胚形态、春化时间及温室温度对小麦生长的影响后 ,确定下述加代流程 :用授粉后 1 2～ 1 6d的幼胚培养直接成苗 ,在 4～ 8℃条件下春化 2 5d ,移栽入温室 ,控制温度、湿度 ,促其在 35～ 40d内开花、授粉 ,继续进行下一轮培养。此法简便、快速 ,能在 70d左右完成小麦 1代生长周期 ,不间断连续培养 ,可 1年繁殖 5代 ,显著缩短小麦生育周期 ,适合进行大量高蛋白突变株的筛选。     

小麦高分子量谷蛋白亚基研究进展

小麦是重要的粮食作物,随着人们生活水平的提高,对小麦品质提出了更高的要求,小麦高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)无疑对小麦品质有重大的影响。从高分子量谷蛋白亚基的命名、基因的定位、多态性和遗传以及高分子量谷蛋白亚基的结构和功能、与品质的关系、目前高分子量谷蛋白亚基分子标记的开发、转基因情况等方面进行了综述。     

动物转基因及克隆技术研究

动物转基因是通过转基因技术将改造后的目的基因或基因组片段导入实验动物的受精卵,使其与受精卵DNA发生整合,然后将此受精卵转移到雌性受体的输卵管或子宫中,使其顺利完成胚胎的发育。克隆是指基因型完全相同的两个或更多的个体组成的一个群体。转基因克隆动物技术的采用可使基因转移效率大大提高。     

小麦规模化转基因技术体系构建及其应用

在主要农作物中,小麦属于遗传转化比较困难的作物,转化效率较低,重复性较差,转化规模较小,优良转基因材料较少,基因工程育种进程明显落后于大豆、玉米、棉花、水稻等作物。目前,应用于小麦中的转基因技术主要包括基因枪介导法和农杆菌介导法,有些实验室也采用花粉管通道、离子束注入、激光微束穿刺、PEG、花粉介导和农杆菌浸花等方法。在外植体利用方面,多数研究主要利用小麦幼胚及其愈伤组织作为起始转化材料,以成熟胚、幼穗、花药愈伤组织为材料转化成功的报道还比较少,需要进一步探索。在转化效率方面,基因枪报道为0.1%-16.7%,农杆菌报道为0.7%-44.8%,变化幅度较大。在目标基因转化方面,除了nptⅡ、bar、hpt、GUS、GOX、pmi、ALS等筛选基因和报告基因外,转化的功能基因主要涉及小麦品质、抗病性、耐旱性、抗蚜虫和抗除草剂等性状改良。农杆菌介导和基因枪介导转化小麦幼胚的转化效率除与受体基因型有关外,还与受体材料的生理状态有关,供体植株生长期间的温度条件、光照条件、营养条件和水分条件对转化效率有至关重要的影响,开花到幼胚取样期间适宜的昼夜温度有利于转化后胚性愈伤组织诱导和候选转基因植株的获得。从整体水平看,中国小麦转基因技术研究虽然取得了较大进展,如建立了小麦成熟胚高频率再生体系并应用于小麦转化,改进了小麦幼胚再生体系和转化体系,将一批抗病、耐旱和品质改良相关基因转入小麦,初步建立了小麦规模化转基因技术体系,但与国际先进水平相比,尤其与一些跨国生物技术公司相比,在转化规模和转化效率方面仍然存在较大差距。认为转化效率较低、基因型依赖性强、人工气候条件不够先进、转化队伍不稳定是限制中国小麦规模化转基因技术发展的瓶颈;建立主栽品种转化体系、提高转化效率、开展多基因转化、开发安全型转化技术、避免载体骨架序列插入、减少基因沉默、实现定点整合等是小麦转基因技术研究的发展趋势;通过对组织培养技术、植株再生和转化相关基因的研究,以及优良受体基因型筛选、培养基改良和各个转化影响因素的优化、集成等,克服农杆菌转化小麦的瓶颈,提高小麦转化效率,扩大转化规模。文章重点综述了基因枪和农杆菌转化技术在小麦中的应用和发展,回顾了近5年中国小麦规模化转基因技术研究进展,对于促进转基因小麦新品种培育和小麦功能基因组学研究具有一定参考价值。