转番茄铁载体基因（LeIRT2）八棱海棠株系的鉴定

 【目的】选育具有抗缺铁能力的苹果属植物新种质。【方法】通过半定量式RT-PCR检测、印迹杂交、营养液pH的变化和低铁(铁浓度为10-6 mol•L-1)水培条件下，根系和叶片的金属元素含量分析。【结果】在通过Southern杂交获得的9个转番茄铁载体蛋白基因八棱海棠（Malus robusta Rehd.）株系中，有6个转基因株系成功转录，目的基因在叶片和根系中都有表达。其中2个在缺铁情况下显著提高了根系总铁的含量和叶片中活性铁的含量，同时也大幅度提高了根系和叶片中锌的含量。【结论】转番茄铁载体蛋白基因八棱海棠株系表现出较强的抗缺铁胁迫能力。     

外源基因对八棱海棠株系组培苗生根的影响

以南京农业大学生物技术实验室获得的两个转番茄铁载体蛋白基因八棱海棠株系B4、B5组培苗的茎段为试材,以非转基因八棱海棠为对照,研究转基因对生根情况的影响.结果表明:在相同IBA或者IAA浓度下,转基因八棱海棠生根率明显低于对照植株;而从根长来看,在IBA的条件下,转基因株系明显低于对照,而在IAA的条件下则不明显;在IAA条件下平均根数也少于对照.     

超声波直接转导外源基因转化八棱海棠的技术研究

应用超声波直接转导法,对八棱海棠进行rolC基因转化,同时,利用gus基因瞬间表达的方法研究了超声波处理时间、处理功率和转化缓冲液中二甲基亚砜(DMSO)对rolC基因转化率的影响.结果表明:当DMSO为5%(体积分数)时,用80 W功率处理20 min,能够获得最佳的转化效果.在超声波最佳处理条件下转化486个八棱海棠叶片,共得到237个抗性愈伤组织和9株抗性苗,转化率为1.85%.GUS染色、PCR及Southern blotting检测结果显示,有8个八棱海棠株系的基因组中整合了完整的外源rolC基因.     

长期继代培养的转基因苹果外源基因遗传及表达稳定性分析李玉生陈龙程和禾赵艳华吴雅琴李友刚吴永杰

为研究长期继代培养的转基因苹果组培苗中外源基因的遗传及表达稳定性,以继代培养9年的7个转GFP(绿色荧光蛋白)基因苹果株系组培苗为试材,分析转基因株系对Kan(卡那霉素)的抗性、DNA水平、转录水平和转录后水平GFP基因的遗传及表达稳定性。结果表明,在7个苹果转基因株系组培苗中均可检测出GFP特异基因片段,并且均可在含有50mg/L卡那霉素的培养基上正常生长;绝对定量qRT-PCR检测发现,各转化株系GFP基因拷贝数并不相同;利用相对定量qRT-PCR法检测发现7个株系中GFP基因mRNA表达量有明显差异,同时荧光显微镜下观察各转化株系叶片,绿色荧光强度有明显差异,利用SPSS软件对7个转基因株系中GFP基因拷贝数与GFP mRNA表达量相关性分析结果呈无显著相关性。以上结果表明,外源基因可以在长期继代培养的转基因苹果组培苗中保持其遗传稳定性,但不同转化株系中外源基因的表达量有显著差异,其表达量与拷贝数无显著相关,可能与外源基因在植物基因组中的插入位点有关。     

超声波直接转导外源基因转化八棱海棠的技术研究

应用超声波直接转导法,对八棱海棠进行rolC基因转化,同时,利用gus基因瞬间表达的方法研究了超声波处理时间、处理功率和转化缓冲液中二甲基亚砜(DMSO)对rolC基因转化率的影响.结果表明:当DMSO为5%(体积分数)时,用80 W功率处理20 min,能够获得最佳的转化效果.在超声波最佳处理条件下转化486个八棱海棠叶片,共得到237个抗性愈伤组织和9株抗性苗,转化率为1.85%.GUS染色、PCR及Southern blotting检测结果显示,有8个八棱海棠株系的基因组中整合了完整的外源rolC基因.     

长期继代培养的转基因苹果外源基因遗传及表达稳定性分析

为研究长期继代培养的转基因苹果组培苗中外源基因的遗传及表达稳定性，以继代培养9年的7个转GFP(绿色荧光蛋白)基因苹果株系组培苗为试材，分析转基因株系对Kan(卡那霉素)的抗性、DNA水平、转录水平和转录后水平GFP基因的遗传及表达稳定性。结果表明，在7个苹果转基因株系组培苗中均可检测出GFP特异基因片段，并且均可在含有50 mg/L卡那霉素的培养基上正常生长；绝对定量qRT-PCR检测发现，各转化株系GFP基因拷贝数并不相同；利用相对定量qRT-PCR法检测发现7个株系中GFP基因 mRNA表达量有明显差异，同时荧光显微镜下观察各转化株系叶片，绿色荧光强度有明显差异，利用SPSS软件对7个转基因株系中GFP基因拷贝数与GFP mRNA表达量相关性分析结果呈无显著相关性。以上结果表明，外源基因可以在长期继代培养的转基因苹果组培苗中保持其遗传稳定性，但不同转化株系中外源基因的表达量有显著差异，其表达量与拷贝数无显著相关，可能与外源基因在植物基因组中的插入位点有关。     

转MnSOD基因仙客来植株的获得及其对高温胁迫的抗性

【目的】制备转MnSOD基因仙客来植株,检测其对高温胁迫的抗性。【方法】以仙客来组培苗的叶片为受体材料,采用根癌农杆菌介导法将MnSOD基因导入仙客来,对获得的抗性株系进行分子生物学检测,并测定转MnSOD基因仙客来组培苗在36℃高温胁迫下的SOD活性、MDA含量、细胞膜相对透性和可溶性蛋白含量。【结果】获得35个仙客来抗性株系,其中3个株系经GUS组织化学染色、PCR和Southern印迹检测表现为阳性,表明外源基因整合到仙客来基因组中。转基因仙客来的SOD活性始终高于非转基因植株,细胞膜透性和MDA含量上升的速度低于非转基因植株,可溶性蛋白含量高于非转基因植株。【结论】获得了转MnSOD基因仙客来植株,其对高温胁迫的抗性高于非转基因植株。     

苹果MdcyMDH过量表达对光合、激素和生长的影响

【目的】获得过量表达苹果细胞质苹果酸脱氢酶基因（MdcyMDH）的苹果植株,评价其过量表达对转基因株系生长的影响,并通过光合特性和和激素水平来探讨其调控生长的机理,为进一步揭示该基因调控生长发育的机制奠定基础。【方法】从苹果叶片中克隆MdcyMDH编码区,连接植物表达载体pBI121,转化农杆菌LBA4404;利用农杆菌侵染‘嘎啦’苹果叶片,通过叶片再生的方法获得MdcyMDH过表达的转基因苹果株系。以分化的苹果组培苗叶片为材料,提取基因组DNA,利用来自35S启动子和转化基因序列的引物,通过PCR初步筛选转基因株系;然后,提取初筛的转基因苹果组培苗叶片RNA,分别采用半定量和荧光定量PCR的方法检测MdcyMDH表达量,来确定MdcyMDH过表达株系。以继代培养40和60 d的野生型和转基因苹果组培苗为材料,进行生根处理,30 d后测定MdcyMDH过表达对组培苗表型以及株高、叶片数量、根重等生长参数的影响。以驯化的、在大田生长一年的野生型和转基因苹果苗为材料,测定叶片光合参数和叶绿素含量的变化;以组培苗为材料,利用液质联用仪测定叶片内源激素含量的变化。【结果】以苹果叶片基因组DNA为材料,PCR初步筛选获得了3个转基因株系,即Line 2、Line 3和Line 4;半定量和荧光定量PCR检测发现Line 2和Line 4中MdcyMDH表达量分别比野生型提高了12倍和5倍,因此确定以上两个株系为MdcyMDH过表达株系。此外,MdcyMDH过量表达也提高了叶绿体苹果酸脱氢酶基因（MdchMDH）表达量。组培苗生根培养30 d后,MdcyMDH过表达对转基因株系的株高、叶数目、茎粗度、地上部重量未造成显著性影响,但小幅提高了转基因株系的株高和地上部总重量;与野生型相比,MdcyMDH过量表达显著提高了根系的重量和总鲜重。MdcyMDH过表达显著提高了转基因株系的光合速率,Line 2和4光合速率分别提高了13.2%和15.1%;转基因株系的蒸腾速率和气孔导度总体上都有显著性提高,但其胞间CO₂浓度显著降低;MdcyMDH过量表达显著提高了叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总含量,与对照相比,Line 2和4株系叶绿素总含量分别提高了20.4%和15.9%。叶片激素含量测定表明,MdcyMDH过量表达显著抑制了ABA水平,其含量约为对照的1/2。【结论】MdcyMDH过量表达通过提高光合能力和降低ABA水平促进了转基因苹果组培苗的生长,尤其是促进了生根。     

转基因抗草甘膦棉花R1-3株系的分子特征鉴定

【目的】通过转化抗草甘膦除草剂基因G10aroA获得抗草甘膦除草剂的棉花转基因株系，对其进行分子特征鉴定分析，为今后棉花育种利用该株系提供必要的分子依据。【方法】利用农杆菌介导法，在草甘膦筛选条件下，通过组织培养获得棉花再生株系，利用Western blot对转基因棉花株系不同组织的外源蛋白表达进行检测；通过Southern blot确定株系中外源G10aroA整合位点的拷贝数；利用TAIL-PCR扩增外源基因整合位点侧翼序列，并通过NCBI BLAST工具比较分析其定位的染色体位置。【结果】通过草甘膦筛选，利用组织培养获得R1-3棉花再生株系；Western blot结果表明，外源基因在叶、苞叶、花、茎中均可正常表达，其蛋白大小约为46 kDa，与预期目标条带一致；基因组DNA酶切后杂交结果显示，R1-3株系外源序列的整合位点为单拷贝插入，其中，KpnⅠ酶切的杂交条带位于约6 557 bp处，Eco RⅠ酶切的2条杂交带位于略大于4 316 bp处；侧翼序列比对结果显示，外源序列融合到陆地棉A或D基因组的第11号染色体上，且在交换插入的过程中，左右边界的融合位点分别位于该染色体47 ...     

枯草杆菌果聚糖蔗糖酶基因转化小麦的研究

 【目的】尝试将枯草杆菌果聚糖蔗糖酶基因（SacB）导入小麦品种（系）02-371、02-207、郑麦9023和东农7742以提高其耐旱性。【方法】利用农杆菌介导法转化小麦幼胚愈伤组织，将SacB基因导入4个小麦品种，并对转化植株进行PCR和Southern杂交检测。【结果】SacB基因已整合到受体小麦的基因组中。转基因植株整合目的基因的拷贝数多为1～2个。4个受体小麦品种（系）02-371、02-207、郑麦9023和东农7742的转化频率分别为0.88%、1.48%、1.04%和1.23%。RT-PCR检测结果表明，SacB基因在部分转基因植株中得到表达，并使转基因小麦植株的耐干旱胁迫能力明显提高。【结论】向小麦中导入枯草杆菌SacB基因可增强其耐旱性。     

不同苹果矮化中间砧组合适宜栽植密度试验

[目的]确定不同苹果矮化中间砧组合宽行密植栽培模式的合理栽植密度.[方法]选用2010年的定植天红2号/SH40/八棱海棠、烟富3/M9/八棱海棠、烟富3/M26/八棱海棠为试材,进行不同栽植密度试验,调查分析树体发育情况、枝类组成、果实品质、产量.其中,栽培密度：天红2号/SH40/八棱海棠0.75 m×4.00m、1.50m×4.00m、1.00m×4.00m、1.25 m ×4.00m;烟富3/M9/八棱海棠1.25m×4.00m、1.00m×4.00m、0.75 m×4.00m;烟富3/M26/八棱海棠1.50m×4.00m、1.25 m ×4.00 m、1.00 m ×4.00 m、0.75 m ×4.00m.[结果]3种砧穗组合所有处理树高均小于行距,行间均无交接现象,果胎枝所占比例0.75 m×4.00m和1.00m×4.00m处理较高.天红2号/SH40/八棱海棠以栽植密度0.75 m ×4.00 m处理产量最高,1.00m×4.00m处理果实硬度最高,1.25m×4.00m处理干截面积产量最低;烟富3/M9/八棱海棠以栽植密度0.75 m×4.00 m处理产量最高,并且果实品质优于其他处理;烟富3/M26/八棱海棠以1.25 m ×4.00 m处理干截面积产量较高,0.75 m×4.00m处理产量最高,并且果实品质优于1.25m×4.00m和1.50 m ×4.00 m处理.另外,0.75 m×4.00m栽植密度下,烟富3/M9/八棱海棠产量最高,烟富3/M26/八棱海棠次之,红2号/SH40/八棱海棠最低.[结论]烟富3/M26/八棱海棠和烟富3/M9/八棱海棠进行宽行密植栽培株行距选择0.75 m×4.00m为宜,天红2号/SH40/八棱海棠应选择0.75m ×4.00 m或1.00 m ×4.00 m.     

平邑甜茶新根扩展蛋白基因MhEXP1的cDNA全序列克隆及表达

【目的】对平邑甜茶[Malus hupehensis（Pamp）Rehd. var pinyiensis Jiang]新根扩展蛋白基因进行克隆和表达分析,为揭示扩展蛋白在平邑甜茶根系生长发育中的功能打下基础。【方法】利用RT-PCR结合RACE技术克隆扩展蛋白同源基因,并通过Northern杂交研究其在不同器官中的表达情况及吲哚丁酸（IBA）的处理效应。【结果】成功地从平邑甜茶白色新根中获得了一个全长的扩展蛋白基因,命名为MhEXP1,GenBank登录号为DQ538346。MhEXP1 cDNA全长1 111 bp,含有771 bp的完整开放阅读框,编码257个氨基酸,预测分子量和等电点分别为27.8kD和8.9。序列分析表明,MhEXP1具有扩展蛋白的典型结构,即氨基酸序列N端有８个半胱氨酸残基,1个组氨酸（His-Phe-Asp,HFD）域,C末端存在4个保守的色氨酸残基。Northern杂交表明,该基因在平邑甜茶叶片中表达量很低,但在新根中大量表达并受IBA诱导,且随着IBA处理时间的延长表达量逐渐增加。【结论】成功地从平邑甜茶中克隆了一个全长的扩展蛋白基因MhEXP1,该基因在叶片中表达量很低但在新根中大量表达,并受IBA诱导;MhEXP1参与IBA调节的平邑甜茶根系生长发育。     

八棱海棠耐盐碱性评价

为探明八棱海棠的耐盐碱性种质资源价值,以实生苗为试材,采用水培的方法评价了八棱海棠耐盐性和耐碱性.结果表明:1)0.4％ NaCI处理30 d时,八棱海棠的盐害指数为51.1,根据耐盐性评价标准判定为中等耐盐型树种;其实生个体间存在广泛的抗性分离现象,极强、强、中、弱和极弱耐盐型植株分别占群体总数的20.6％、23.9％、37.0％、12.0％和6.5％.2)pH9.5碱处理(Na2CO3)30 d时,八棱海棠的碱害指数为16.3,根据耐碱性评价标准判定为极强耐碱型树种;其实生个体间存在广泛的抗性分离现象,极强、强、中、弱和极弱耐碱型植株分别占群体总数的79.1％、15.3％、4.2％、1.4％和0％.八棱海棠中存在极强耐盐型和极强耐碱型植株,是优异的耐盐/碱型种质资源树种.     

转番茄铁载体基因（LeIRT2）八棱海棠对缺铁胁迫的响应

 在低铁(铁浓度为10-6mol·L-1)水培条件下，2个转番茄铁载体蛋白基因八棱海棠（Malus robusta Rehd.）株系表现出较强的抗缺铁胁迫能力。叶片叶绿素含量和净光合速率显著高于对照；叶片细胞间隙CO2浓度显著低于对照；根系的质子分泌和三价铁螯合物还原酶（FCR）活性均升高，明显强于同样条件下的非转基因植株。根系扫描电镜结果显示，转基因株系根系的吸收区和根毛的表面结构皱折增多，表面积增大。     

苹果属植物再生体系优化及长富6号遗传转化体系的建立

以苹果栽培品种长富6号和砧木湖北海棠、八棱海棠3种苹果属植物的无菌生根苗和继代苗叶片为材料,研究不同苹果属植物生根苗与继代苗叶片间的再生差异和暗培养时间对苹果属植物生根苗叶片再生的影响;以长富6号生根苗叶片为受体材料,对影响长富6号遗传转化的因素进行优化,对获得的抗性芽进行PCR和RT-PCR检测。结果表明:3种苹果属植物生根苗叶片的再生能力优于继代苗,暗培养21 d时,3种苹果属植物生根苗叶片的再生状况最佳;在菌液OD600为0.5、浸染时间9 min、共培养时间3 d和潮霉素选择压1.0 mg/L体系中抗性芽诱导率最高。用PCR和RT-PCR对所获得的抗性芽检测,结果初步证实外源基因已成功导入长富6号并在转录水平上表达。     

利用PTVA法提高超氧化物歧化酶基因在毕赤酵母中的表达

为得到高表达超氧化物歧化酶毕赤酵母工程菌株,促进SOD的产业化生产,将来源于蜡样芽孢杆菌M22菌株的Mn-SOD-2基因转入毕赤酵母GS115中,构建了表达工程菌株YS 1～100。采用PTVA法(Posttransformational vector amplification)进行拷贝数扩增处理。建立了SOD重组菌株MMH(Minimal Methanol+Histidine)平板简易检测法,使用该法对转化子进行初筛,并用荧光定量PCR(Fluorescence quantitative PCR)法检测部分重组酵母工程菌中外源SOD基因的拷贝数。结果表明:试验中得到80株高抗Zeocin的菌株YSP 1～80,经MMH平板法筛选得到菌株YSP14、YSP30、YSP48和YSP54的SOD酶活性明显高于处理前;菌株YSP54的SOD基因的拷贝数达到8个拷贝,而处理前仅为1个拷贝;Native-Page分析与NBT酶活性测定显示菌株YSP54发酵上清液中的SOD酶活性达到150U/mL,为处理前的2倍。提高毕赤酵母中外源SOD基因的拷贝数可以相应提高SOD的酶活。     

陕北地区苹果不同砧穗组合综合评价与需水规律研究

为筛选出适合陕北地区栽培的最佳砧穗组合,试验以洛川苹果试验站不同栽培模式的四种苹果砧穗组合（富士冠军/M26/八棱海棠、岩富10号/M26、长富2号/八棱海棠、长富2号/中砧1号）为试验对象,对树体生长发育、果实品质及产量等进行测定,综合评价不同砧穗组合的水分利用效率、果实品质和产量。另外,根据逐月实测两地2021~2022年果园土壤水分,结合气象资料分析了洛川苹果生育期需水特征,获得主要成果如下：对四种苹果砧穗组合的果实品质、水分利用效率、产量等指标利用隶属函数法综合评价,排序从高到低依次为岩富10号/M26、富士冠军/M26/八棱海棠、长富2号/八棱海棠、长富2号/中砧1号。2021年洛川果园生长季耗水量ET₀总计879.7 mm,2022年生长季耗水量ET₀总计798 mm。根据ET₀在全生育期内的变化幅度得出苹果树耗水趋势为：果树在萌芽开花期耗水增多,耗水量在7月果实膨大期达到峰值,秋季进入成熟期,耗水量一定程度减少。试验还计算出适合苹果树各个生育期阶段的灌溉需水量,丰水年洛川全生育期适宜灌溉需水量合计137.25 m³/667 m,干旱年全生育期适宜灌溉需水量合计172.80 m³/667 m,果树萌芽开花期需水量最低,果实膨大期适宜灌溉需水量最高,结果可以对精准灌溉、适时补灌提供参考。     

矮砧和乔砧密植红富士苹果树冠层特性比较研究

[目的]比较分析矮砧和乔砧密植红富士苹果(Malus pumila Mill.)树冠层特性,为苹果矮砧密植的发展提供理论支持和科学依据。[方法]以7年生矮砧和乔砧密植红富士苹果树为试材,利用Hemi-View冠层测定和分析系统,分析了2种树体近树干处﹑树冠1/4处﹑株间和行间的冠型参数。乔砧园砧木为八棱海棠(Malus robusta Rehd.),矮砧园八棱海棠为基砧,矮化中间砧选择SH优系(SH40)。[结果]在树干处﹑树冠1/4处和株间,矮砧的叶面积指数显著大于乔砧树体,高出幅度分别为6.6%、11.0%和46.8%;而可视天空度矮砧小于乔砧,各项光立地系数以及冠层下的各辐射强度均是矮砧低于乔砧树。而在行间,矮砧的叶面积指数显著小于乔砧树,二者分别为1.05和1.53,可视天空度矮砧树大于乔砧树,各项光立地系数和冠层下的辐射均是矮砧树体高于乔砧树体。[结论]发展苹果密植栽培首先要选择适宜的砧穗组合,短枝富士/SH40/八棱海棠是苹果密植栽培的理想选择之一。