野生稻外源DNA导入宁夏水稻品种的研究

选择宁夏地区主裁水稻品种宁粳16号和新育成的高产品种宁粳23号为受体,野生稻、宁夏野稗为供体。采用花粉管通道法和穗茎节导入法,将供体DNA导入受体,导入后代D2代做更加深入的研究。研究结果表明;导入体D2代变异范围极其广泛,变异可发生在营养体上,同时也可能在生殖体上发生,在宁粳16号D2代导入体上变异率为4.7%;宁粳23号D2代导入体上变异率为2.6%,总变异率为4.0%。由此证明:不同受体在对外源DNA的介入和整合能力上存在差异。     

箭竹DNA导入水稻后其遗传背景、农艺性状及产量分析

[目的]将箭竹DNA导入水稻,并分析其遗传背景、农艺性状及产量,为水稻遗传育种提供技术参考.[方法]利用花粉管通道技术将箭竹DNA导入4个水稻恢复系受体材料(9311、华占、Q7和扬恢22)中,筛选出表型与受体材料存在差异的株系连续自交直至稳定,并利用筛选出的49对多态性SSR引物鉴定变异株系的遗传背景差异.以不同遗传背景的变异株系与不育系3S和6303S配制杂交组合,并比较分析其农艺性状差异.[结果]将箭竹DNA导入水稻后通过连续自交筛选出能稳定遗传的变异株系21个(T1~T21),其中9311、华占、Q7和扬恢22的变异率分别为4.85%、1.30%、2.35%和2.65%.利用SSR标记分析变异株系的遗传背景,发现其与受体材料在49对SSR标记在中存在差异的引物对数为2~24对,其中在24对标准引物中存在差异的对数范围为0~11对,表明通过花粉管通道技术产生的变异具有一定的随机性.不同遗传背景变异株系与不育系组配的杂交组合在农艺性状和产量方面存在明显差异,从中筛选出2个优势组合6303S×T10和6303S×T20,分别比我国长江中下游中籼迟熟组筛选试验对照品种丰两优4号增产10.9%和12.9%.[结论]将箭竹DNA导入水稻可产生稳定遗传的变异株系,从而获得与其组配的优势杂交组合,即通过花粉管通道技术导入外源DNA或基因是水稻种质资源创新及新品种选育的有效途径.     

利用超远缘DNA导入进行小麦种质创新的研究

以猪DNA、鲑鱼精DNA和冬青DNA为供体 ,采用小麦花粉管通道途径将其导入到 92 4 14 2和94 6 0 0 6两个遗传稳定的小麦新品系基因组中 ,获得了大量的DNA导入变异后代 ,并从中选育出D32 4 5、D32 2 1、D32 31、990 38、0 990 14、0 990 2 1和D导 2号等多个农艺性状优于受体亲本和对照鲁麦 14的变异株系     

外源DNA导入水稻后代变异性的SSR分析

采用花粉管通道法,将高粱DNA导入水稻,获得了34个稳定的变异品系,从60对SSR引物中筛选出17对,对供体高粱、受体水稻及其外源DNA导入后代稳定材料进行了SSR分析,结果表明,高粱DNA导入水稻可以引起广泛的变异,在分子水平上产生了遗传多样性,聚类分析可将其分为五类,各类有其特有的遗传变异性。接受外源DNA三个片断,两个片断及一个片断的株系分别被聚成一类,与其他类的遗传差异分别为0.467,0.389及0.347,变异程度依次递减;未接受外源DNA两个片断的株系被聚成另一类。因此,接受外源DNA片断的多寡是水稻后代稳定品系变异程度的基础,也是它们分类的标准。     

野生稻DNA导入后代的苗期耐冷性鉴定

[目的]对野生稻DNA导入后代进行苗期耐冷性鉴定。[方法]以普通野生稻的基因组DNA导入宁夏主栽品种宁粳16号和宁粳23号所产生的后代07DJ-4、07DJ-26、07DJ-27、07DJ-28、07DJ-39、05D4-92、05D4-160和05D4-161为试材,以宁粳16号和宁粳23号为对照,各材料幼苗经8℃低温处理后对其进行苗期(三叶期)耐冷性鉴定。[结果]各材料幼苗经低温处理后其株高、干重和叶绿素含量等均有所降低。在低温胁迫下,05D4-92、05D4-160和05D4-161的幼苗平均枯死率较其他参试品种低24.7%,且其株高、植株干重、叶绿素含量和叶绿素荧光参数等受低温影响较小,是耐冷性较强的材料。[结论]野生稻DNA导入后代05D4-92、05D4-160和05D4-161的耐冷性较好。     

野生稻DNA片段存在于高世代水稻变异系进一步的分子验证

【目的】小粒野生稻(O. minuta) DNA导入水稻保持系V20B，第1代（D1）获得变异株,经过连续16代繁育，选出了完全稳定遗传的新不育系及其保持系“野威A”/“野威B”。本试验旨在从分子水平上证明野生稻DNA转移整合进栽培稻“野威B”基因组中，并能稳定遗传。【方法】通过RAPD分析、RAPD扩增特异条带测序分析及AFLP分析等方法揭示了远缘资源基因组DNA导入栽培稻的高世代变异系的基因组整合了远缘基因组片段。【结果】对供体（小粒野生稻）、变异系（野威B）和受体（V20B）进行RAPD分析发现，变异系含有供体存在而受体不存在的“特异带”，在此基础上，对“特异带”，DNA片段进行了核苷酸序列分析, 发现RAPD引物OPG-11在变异系与供体中扩增出的1对“特异带”DNA片段的长度均为975 bp, 二者间存在97%的同源性，有29个碱基的差异，碱基突变包括转换、颠换、插入及缺失4种类型；同时，AFLP分析表明：高世代（第16代）变异系“野威B”与受体（V20B）存在大量遗传多态性，并含有供体特异AFLP标记。【结论】证明了野生稻DNA向栽培稻的转移整合。     

野生稻DNA导入后代的耐冷性鉴定筛选

[目的]研究野生稻DNA导八后代的耐冷性,从中筛选出耐冷性较强的导入后代,为水稻耐冷育种提供种质资源和方法。[方法]以普通野生稻的基因组DNA导入宁夏主栽品种宁粳16号、宁粳23号中所产生的后代为试验材料,以发芽期的发芽率,芽期的存活率,苗期的枯死率等作为鉴定指标,进行发芽期、芽期、苗期的耐冷性鉴定筛选。[结果]结果表明：低温胁迫下,供试水稻材料的发芽率和芽期存活率均有所降低,幼苗枯死率增加,但材料05D4—92、05D4．160、05D4-161在低温胁迫下的发芽率、芽期存活率明显高于受体对照和其他材料,苗期枯死率低于受体对照;而且,其株高、叶绿素含量和叶绿素荧光参数等受低温的影响较小。[结论]供试水稻材料发芽期、芽期、苗期的耐冷性表现基本一致,其中,05D4-92、05D4—160、05D4—161具有较强耐冷性。     

导入燕麦DNA的小麦变异后代叶绿素含量变化的研究

利用花粉管通道途径将燕麦Avena sativa L.总DNA导入宁春4号小麦中，对供体、受体及D5代的变异株系进行叶绿素含量测定，发现部分变异后代的叶绿素含量发生了变化，表现类似于供体。表明燕麦的DNA片段已通过花粉管通道进入小麦，并引起生理性状的变异。     

外源DNA导入培育水稻抗白叶枯病种质材料的研究

在水稻自花授粉 1～ 3h后 ,利用其形成的花粉管通道 ,将提取的含有抗白叶枯病Xa2 1基因的水稻IRBB2 1的总DNA直接导入受体水稻豫粳 6号中 ,经白叶枯病菌接种鉴定 ,在D1代获得抗白叶枯病材料 3株。利用RAPD技术对该组合的受体、供体及转化后代进行分析 ,证明供体DNA片段已整合到受体基因中。     

普通野生稻(Oryza rufipogon)DNA导入栽培稻后代的发芽耐盐性研究

[目的]研究普通野生稻DNA导入栽培稻后代的耐盐性,从中筛选出耐盐性较强的材料,为水稻耐盐育种提供优异的种质资源。[方法]选取普通野生稻基因组DNA导入宁夏栽培品种宁粳16号和宁粳23号中所产生的后代为材料,用NaCl浓度为170 mmol/L的培养基进行处理,以各材料种子第5天的发芽势、发芽期的发芽率、相对盐害率为筛选指标进行鉴定,并研究了芽长、主根长和根数对盐胁迫的敏感指数。[结果]盐胁迫下,供试材料发芽势、发芽率均有不同程度的降低,材料DJ14、09D42、08D5-24、08D5-23和DJ24的相对盐害率均低于受体材料;盐胁迫下,芽长的敏感指数最大,其次为根数,根长最小。[结论]材料DJ14、09D42、08D5-24、08D5-23、DJ24、D5-54、DJ25、08D5-27、D-10、102、DJ18和09D68属于耐盐性较强的材料,耐盐级别均达到1级。     

野生稻等外源DNA导入宁夏水稻品种的初步研究

试验采用分子育种技术，将野生稻等外源DNA导入宁夏水稻品种，比较了不同方法的导入效果，结果表明：茎注射法导入的D0代结实率高，且种子饱满：花粉管通道法和复合导入法导入的结实率低，且种子发育较差而不饱满。在D1代复合导入法的群体中出现了3．7％的穗型变异，茎注射法导入的群体中出现了19．2％的高度不育穗。说明外源DNA导入在D1代就可发生变异。     

遗传工程水稻(GER-1)研究成果处于国际领先水平

湖南省科委于1993年10月22日主持召开了遗传工程稻(GER-1)研究成果专家鉴定会.专家们一致认为,该项目采用改进了的浸胚法进行玉米(慈利玉米)DNA 导入水稻(湘早籼8号)的研究,使受体产生了广泛变异,特别是获得了常规育种难以得到的有益变异,并从中选育到一批优良株系.通过多代选育迅速选到了稳定的GER—1品系,它是一个产量构成较合理,     

应用浸种法导入外源DNA转化烤烟变异株D2代的氨基酸含量分析

本文对应用浸种法将烤烟CV87总DNA导入受体烤烟NC89产生的抗赤星病变异株D2代的水解氨基酸含量进行了分析。结果表明，变异株D2代4个抗病株系的17种氨基酸总量均比受体低。通过与受体和供体各种氨基酸成分的相对含量比较表明，这4个变异株系中的天冬氨酸、丙氨酸、缬氨酸、甲硫氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、精氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、胱氨酸含量的改变与供体烤烟CV87的DNA导入有关。     

外源DNA导入水稻的育种效果研究

以外源DNA处理水稻萌动种子或秧苗,从其变异后代选育了19个稳定株系。分析结果表明,19个株系的产量、农艺性状、米质、抗性以及光合特性等项指标,品系同存在明显的差异,并且与受体品种的差异极其明显;采用外源DNA导入技术,对水稻育种具有极其明显的成效。外源DNA导入技术与常规育种方法相结合,将能培育出符合育种目标的农作物新品种。     

海南疣粒野生稻基因组DNA导入与创新水稻种质

为挖掘和应用海南疣粒野生稻优异资源,本研究调查和筛选优异疣粒野生稻资源,经穗颈注射法向R225等水稻恢复系导入疣粒野生稻基因组DNA,创新水稻育种中间材料;与三系、两系不育系测交配组,对F1代及后代观察、考种与测产,选育杂交水稻强优新组合。采用SSR标记检测导入创新种质、杂交水稻新组合与疣粒野生稻的遗传相关性。结果表明,筛选出15份优异疣粒野生稻资源,获得7份导入种质创新材料,与不育系测交配组选育出12份有效穗数、穗长、千粒重、抗病等农艺性状优良的杂交水稻新组合,通过品种比较试验,筛选出5份高产抗病水稻新组合。SSR标记检测导入创新种质、杂交新组合具有疣粒野生稻特有分子标记带型,说明获得来自疣粒野生稻的种质创新材料,并可稳定遗传。本研究为海南疣粒野生稻种质创新和进一步研究应用提供参考。     

基于水稻线粒体atp6基因的稻属CMS基因起源及DNA条形码的研究

【目的】探讨亚洲栽培稻CMS基因起源及水稻线粒体atp6特异性引物作为稻属DNA条形码标记的应用。【方法】用水稻atp6特异性引物通过PCR检测产于中国的4种水稻,共720个个体,并对111个个体测序。【结果】普通野生稻和亚洲栽培稻中均检测到atp6保守序列。药用野生稻中没检测到扩增产物。疣粒野生稻中检测到的5个单倍型间共计17个变异位点。澜沧、普洱、勐海居群共同拥有H1,单倍型H2、H3、H4和H5分别为新平、墨江、保亭和崖城居群特有。云南组和海南组,组内平均遗传距离为0,组间为0.02;组间遗传分化系数Fst为92.08%;变异位点数(S)、单倍型数(h)、核苷酸多样性(Pi)均显示:云南组(4、3、0.002 01)遗传多样性大于海南组(1、2、0.001 31);云南组单倍型多样性Hd为0.6,海南组为1。5个单倍型与水稻atp6保守序列的相似度最高为45.19%。最大似然法ML进化树显示:澜沧、普洱及勐海一带可能是疣粒野生稻的起源地,海南疣粒野生稻可能源自大陆。【结论】水稻atp6特异性引物可作为疣粒野生稻种内条形码标记,该标记也可区分普通野生稻、药用野生稻和疣粒野生稻。从线粒体DNA角度证实亚洲栽培稻CMS基因源自普通野生稻。     

大豆直接导入外源DNA后代变异的观察

采用花粉管通道法,将外源DNA 直接导入植物的技术,已用于棉花、水稻等作物的品种改良。雷勃钧、刘德璞先后报道,将野生大豆DNA 导入栽培大豆,引起后代性状变异。王丕武报道,将花生DNA 导入大豆中,获得了性状显著变异的D_2代株系。1990年我所将花生DNA 和矮生云豆DNA 导入栽培大豆中,现已筛选出变异稳定的品系。     

介导玉米DNA的水稻高秆变异株AFLP分析

用AFLP分子标记技术,对花粉管介导玉米总DNA获得的2个高秆水稻变异植株C(HN28)和D(HN31)进行分析,揭示水稻变异植株和亲本间在DNA水平的差异,为进一步研究变异机制提供数据。首先对64对AFLP选扩引物进行筛选,优选出11对选扩引物,它们均能够在2个变异植株中扩增出较多清晰的DNA差异带。对变异植株和对照中的DNA图谱进行分析,结果显示,变异植株C、D、受体水稻B与阳性对照玉米A之间的DNA图谱相似率分别为38.30%、38.58%和32.99%,水稻变异植株C、D和受体水稻B的DNA图谱相似率分别为90.04%和85.84%,说明变异植株与受体水稻基因组DNA存在显著差异,变异植株与阳性对照玉米基因组DNA相似率明显高于受体水稻。变异植株C检测到12条与对照玉米一致的目的带,变异植株D检测到11条与对照玉米一致的目的带。说明变异植株C、D基因组中可能存在有玉米DNA片段,变异性状的差异可能是介导玉米DNA引起。     

高麦草和簇毛麦DNA导入普通小麦的研究

试验以高麦草(Agropyrons elongatum)和簇毛麦(Haynaldia villosa)为 DNA 供体,普通小麦品种(系)为 DNA 受体。在自花授粉后采用注射法和液滴法进行 DNA 导入。研究了不同导入方法,不同受体品种结实率,导入后代的变异率和变异范围及相互之间的关系。筛选出多个具有白粉病免疫、落黄、早熟等优良特性的小麦株系。同工酶分析表明,变异株系中分别具有 DNA 供体和受体的特异酶带,同时产生了新酶带。     

高粱DNA导入小麦“周麦16”引起后代变异的研究及SSR分析

[目的]将高粱DNA导入＂周麦16＂选育新的冬小麦变异种质系。[方法]将高粱＂抗5＂DNA通过花粉管通道导入小麦品种＂周麦16＂,对变异后代系统选择稳定的变异种质系,并对得到的稳定变异株系进行SSR分子标记检测。[结果]将高粱＂抗5＂DNA导入＂周麦16＂,其后代在株高、叶片蜡质层、芒型、穗型、旗叶、成熟期等几个方面发生大量变异。通过对变异后代系统选择得到稳定的变异种质系D16-1、D16-4等,对＂周麦16＂、D16-1、D16-4、高粱＂抗5＂基因组DNA的引物xgwm6、xgwm148、xgwm295、xgwm328、xgwm257检测出了较丰富的多态性DNA片段,其中xgwm6、xgwm257检出了高粱＂抗5＂DNA特有而＂周麦16＂没有的特异带型,进一步说明了D16-1、D16-4是由高粱＂抗5＂DNA片段嵌入＂周麦16＂基因组DNA变异而来。[结论]利用外源DNA导入技术可实现小麦远缘、超远缘遗传物质的转移,极大地丰富了小麦遗传的物质基础,为创造新的突破性的种质资源材料开辟了有效途径。