除草剂筛选小麦转基因植株的有效浓度研究

利用筛选标记基因可方便快捷的区分转基因植株和非转基因植株。筛选标记基因通常用PCR、Southern杂交等分子手段检测。随着规模化转基因工作的开展,大量转基因植株需要及时准确的鉴定。叶片涂抹除草剂筛选转基因植株具有快速、高效的优势。本研究结果显示,除草剂草铵膦对小麦品种轮选987和科农199的有效筛选浓度分别为75 mg·L~(-1)和125 mg·L~(-1);对以轮选987为受体材料的转bar基因小麦植株的有效筛选浓度为100 mg·L~(-1),该浓度可用于针对此类转基因材料的大规模筛选。     

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。     

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。     

高分子量麦谷蛋白亚基基因1Bx14转化小麦

 【目的】利用基因枪将优质高分子量麦谷蛋白亚基基因1Bx14导入普通小麦栽培品种绵阳19,为利用优质基因进行小麦品质改良奠定基础。【方法】构建小麦优质高分子量麦谷蛋白亚基基因1Bx14的胚乳特异性植物表达载体,利用基因枪将其转入不含该亚基的小麦品种绵阳19幼胚愈伤组织中,经潮霉素抗性筛选、PCR检测后,阳性植株进行PCR-Southern和Southern杂交验证,利用SDS-PAGE分析目的基因在转基因后代籽粒中的表达。【结果】从转化的652块愈伤组织中共获得6株转基因阳性植株,转化效率0.92% 。转化后代种子分析表明,1Bx14在部分转基因后代种子中表达,但同时也导致部分内源高分子量麦谷蛋白亚基基因不同程度的沉默。【结论】本研究成功地将小麦高分子量麦谷蛋白亚基基因1Bx14导入普通小麦绵阳19中,并在部分后代种子中得到了表达。     

基因枪法介导的转KN2基因小麦的获得及鉴定

【目的】获得转KN2基因的小麦植株,为研究KN2基因对提高转基因小麦抗寒性的作用,以及为利用基因工程提高小麦抗逆性奠定基础。【方法】以弱冬性小麦品种小偃22为供试材料,通过基因枪法,用含有KN2基因的植物表达载体和筛选标记基因bar共转化小麦幼胚愈伤组织,经过除草剂(Phosphinothricin,草丁膦)筛选和愈伤组织分化获得再生植株,并对得到的再生小麦植株进行PCR检测。【结果】采用基因枪法共轰击小偃22的幼胚愈伤组织1 680个,共获得再生植株17株,移栽到花盆中成活15株;根据目标基因序列设计特异引物,对成活的小麦植株进行PCR检测,结果表明获得含有bar基因和KN2基因的转基因阳性植株分别为6株和4株,转化率分别为0.36%和0.24%,bar和KN2的共转化率为0.24%。【结论】KN2基因成功地转入到小麦品种小偃22中。     

籽粒硬度Pinb基因反义表达载体构建及遗传转化

籽粒硬度是小麦品质改良的重要目标性状.利用含有Ubi启动子、Bar表达盒的基础质粒pAHC25,构建了含有Pinb基因的植物反义表达载体pAHantipB,其中pAHantipB载有小麦籽粒硬度Pinb基因的反向序列,可用于小麦遗传转化,利用花粉管通道法将其转入软质小麦品种京411,获得1株转基因植株,T1代转基因植株抗性筛选及PCR12检测结果表明,转化率为0.17%.基因组DNA斑点杂交证实了外源基因在受体小麦基因组中的整合.     

乙烯应答因子W17基因RNAi表达载体的构建及小麦遗传转化

干旱、高盐和病虫害严重影响了作物的产量和品质.ERF(ethylene responsive factor)转录因子是介导生物和非生物胁迫响应的重要调控因子.本实验室从小麦中克隆到抗逆相关ERF转录因子W17基因,本研究以植物表达载体pAHC25为基础,构建了含有反向重复序列的RNAi表达载体pAHC-W17RNAi.采用基因枪法45枪轰击小麦品种新春9号幼胚材料2 379个,共获得115株T0代再生植株,其中12株为阳性转基因植株.半定量RT-PCR分析表明,转基因植株中W17基因及其调控的下游基因的表达水平均显著下降;表型鉴定发现转基因小麦苗期发育受到抑制.本研究为深入分析小麦ERF基因的功能与作用机制,进而通过分子育种进行小麦抗性改良奠定了基础.     

水稻磷高效基因OsPHR2转化小麦及转基因植株的耐低肥能力分析

磷素是植物生长和发育所必需的大量元素之一,为获得具有磷高效利用特性的转基因小麦植株,以郑麦7698等6个小麦品种(系)为受体,采用基因枪介导转化法对OsPHR2基因进行了遗传转化,对其阳性转基因后代进行遗传分析,并对高、低肥处理条件下转基因T_1植株的产量等性状进行分析。PCR检测结果表明,转OsPHR2基因T_0阳性植株有180株;遗传分析结果表明,转OsPHR2基因T_116个株系中有15个株系OsPHR2基因分离比符合孟德尔单基因遗传分离规律;高、低肥处理结果表明,低肥条件下OsPHR2基因可显著提高小麦的单株产量,但高肥条件下增产不显著,转OsPHR2基因郑麦1342、郑麦7698的单株产量在低肥条件下均较野生型对照显著增加,增幅分别为11.06%、9.27%,主要得益于千粒质量和穗粒数的增加。     

转LTP基因T_0代小麦的获得及抗条锈病鉴定

以小麦生产品种小偃22、科农199和西农1376为受体品种,植物抗菌蛋白基因LTP作为目的基因,构建pAHC25-LTP表达载体,利用基因枪法转化小麦幼胚愈伤组织,获得转LTP基因T0代小麦1247株。经草铵膦(Phosphinothricin,PPT)抗性筛选及PCR分子检测,获得阳性再生植株209株,转化率1.87%。阳性再生植株接种条锈菌CYR29、CYR31和CYR32混合小种后进行抗条锈病鉴定,获得抗性植株74株,其中抗性显著提高的抗病植株11株。本研究初步证明抗菌蛋白基因LTP在小麦抗条锈病菌的侵染中有一定作用,为获得转抗菌蛋白基因的抗条锈病小麦品种奠定基础,以期获得育种中可应用的新型抗源材料。     

农杆菌介导小麦愈伤组织转化的研究

利用衡水地区小麦推广品种, 取小麦种子的成熟胚进行愈伤组织培养, 用携带有小麦耐盐相关基因的根癌农杆菌 EHA 105侵染, 经筛选后, 获得新生的转基因愈伤组织, 旨在为进一步获得转基因小麦植株奠定基础.     

微生物和沸石处理池塘底泥对NH_4~+吸附与解吸的研究

取天津市西青区小南河村和东丽区永和村池塘底泥风干后,采用微生物、沸石处理,进行了底泥对NH_4~+吸附与解吸试验。结果表明,底泥对NH_4~+的吸附过程符合Langmir方程,不同处理对底泥吸NH_4~+影响不同,对照底泥对NH_4~+的最大吸附量在300mg·kg~(-1)左右,沸石处理的底泥最大吸NH_4~+在400 mg·kg~(-1)左右,微生物处理底泥最大吸NH_4~+可达616.67 mg·kg~(-1),且微生物处理底泥对NH_4~+的吸附平衡常数最大,解吸量最低,沸石吸附平衡常数和解吸量次之,对照最低。     

NO3^-/NH4^＋配比对镉胁迫下小白菜镉含量和生理指标的影响

探讨了NO3-/NH4＋不同配比（10：0、7：3、5：5、3：7、0：10）对植物的镉吸收累积及生理方面的影响。Hoagland营养液为基础,以小白菜为材料,研究了NO3-/NH4＋不同配比对镉胁迫下（1mg/L）小白菜生长、镉累积及全氮、全碳含量的影响。结果表明：在1mg/L镉处理下,以NO3-/NH4＋配比为5：5时,株高最大,并显著高于对照;NO3-/NH4＋配比为7：3时,地上部鲜重、干重与地下部鲜重、干重均为最大,而各处理之间根冠比差异不显著;净光合速率、蒸腾效率随NH4＋浓度的增加呈先增加再降低的趋势,并以NO3-/NH4＋配比为7：3时最大,胞间CO2浓度的变化则与之相反;不同NO3-/NH4＋配比处理后,地上部全碳含量随NH4＋浓度的升高呈逐渐增加趋势,而地下部全碳含量则为不同NO3-/NH4＋配比处理均高于对照;地上部全氮含量随NH4＋浓度的增加呈逐渐降低趋势,且不同NO3-/NH4＋配比处理均小于对照,地下部全氮含量除NO3-/NH4＋配比为3：7处理外,其余处理均高于对照;地上部镉含量以NO3-/NH4＋为7：3时为最小,且随NH4＋浓度增加,小白菜地上部对镉的吸收呈增加趋势,而各处理的地下部镉含量均高于地上部镉含量。在1mg/L镉处理下,以NO3-/NH4＋为7：3时小白菜地上部对镉的吸收累积最少;增加NH4＋浓度能加速小白菜地上部对镉的吸收。     

NO3^- -N／NH4^＋ -N配比对小白菜硝酸盐积累及其品质的影响

利用NO3^- -N：NH＋^4 -N为10．0：0（A）,5．0：5．0（B）和2．5：7．5（C）0：10（D）四种配比的营养液对小白菜品种进行水培试验,结果表明：不同的NO3^- -N／NH4^＋ -N配比对不同品种小白菜的硝酸盐含量及其品质等有着显著的影响,同一氮源培养下不同的小白菜品种间也表现出显著的差异;供试小白菜品种叶绿素SPAD值随着培养液中铵态氮比例的增大而增大;供试的小白菜品种的硝酸盐积累量随着铵态氮比例的增加而下降,而Vc、可溶相糖的含量增加,表明适当地配施铵态氮较纯硝态氮营养液培养小白菜能获得较低的硝酸盐积累量和良好的品质。     

施氮量对橡胶园土壤铵态氮和硝态氮垂直分布的影响

以尿素为氮源,研究不同施肥量对土壤中铵态氮和硝态氮垂直分布的影响。结果表明：施肥可显著增加0～40cm土壤中铵态氮和硝态氮的含量;当施肥量超过0．6kg／株时,增加施肥量不会显著增加0～40cm土壤中铵态氮和硝态氮的含量;施肥量越大,淋溶到80～100cm土层土壤的铵态氮和硝态氮的量越大。     

小麦胚愈伤组织的诱导和植株再生

对3个小麦品种的成熟胚及幼胚进行培养，研究不同基因型、培养基对愈伤组织诱导及分化的影响。结果表明，不同培养基对小麦愈伤组织诱导有一定影响；不同基因型的小麦愈伤组织诱导、分化及生根的能力有一定差别。陕280愈伤组织诱导率及分化率最高。同一品种不同外植体经诱导后愈伤组织产生的能力有所不同，同一品种愈伤组织的诱导率幼胚比成熟胚愈伤组织的高。     

厌氧＋人工湿地处理农村生活污水研究

[目的]研究厌氧＋人工湿地对高负荷污水处理的能力。[方法]建设一组厌氧＋垂直复合流小型人工湿地,湿地分为3级,呈阶梯状布局。湿地前端设置格栅、调节池及厌氧池等预处理构筑物。湿地建设面积25．20m^2,采用直径1．00～2．00cm的砾石作为基质,基质填充高度为60．00cm左右;湿地植物采用风车草,平均植株高度在60cm左右,将根须栽人20．00cm的基质下。通过新式湿地对CODcr、溶解性磷酸盐（SP）、总磷（TP）和NH4^＋-N等常规污染物的去除研究其对污水处理的能力。系统全过程采用连续流方式,以90cm／d左右的水力负荷工况运行。试验分为2个阶段,从7月23日到8月22日为系统的启动阶段,系统的污染负荷较低;从8月23日到11月7日为系统的高负荷阶段,系统的污染负荷增高。[结果]采用90cm／d水力负荷运行时,厌氧＋人工湿地处理技术对CODcr的去除率在夏秋季温度较高天气情况下可达70％～80％,可将300．00mg／L以上的CODcr浓度降到100．00mg／L以下,最佳运行（即进水CODcr浓度控制在200．00mg／L以下时,同时气温较高,植物生长较好时）甚至可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）》一级B标准（60mg/L以下）。系统对磷的去除不如对有机物的去除理想,对氮的去除也不理想。对SP和NH4^＋-N的去除率在30％～40％。[结论]人工湿地的CODcr、SP及NH4^＋-N浓度分别为300．00、2．50、15．00mg/L以下时,能达到较稳定的去除效率。     

Studies on Immature Embryo Culture In vitro in Wheat： Genetic stability analysis of somatic variation in main agronomic chara

ＳｔｕｄｉｅｓｏｎＩｍｍａｔｕｒｅＥｍｂｒｙｏＣｕｌｔｕｒｅＩｎｖｉｔｒｏｉｎＷｈｅａｔ：Ｇｅｎｅｔｉｃｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｏｍａｔｉｃｖａｒｉａｔｉｏｎｉｎｍａｉｎａｇｒｏｎｏｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ￥ＬｉＷｅｎｘｉ...     

不同形态氮素配比对杂交粳稻根系及收获指数的影响

采用供应不同形态氮素配比（NH4^＋-N：NO3^＋-N分别为3：1、1：1、1：3）对杂交粳稻组合滇杂31及其亲本进行水培培养,在抽穗期对试验材料根系性状、生物量及成熟期生物产量、单株粒重和收获指数进行比较及优势效应分析。结果表明：所有材料根系性状、生物产量及单株粒重均随着硝态氮比例的增加而显著增加,然而收获指数却随硝态氮的增加而显著下降。杂交粳稻组合根系性状、生物量、单株粒重及收获指数在各种形态氮素配比处理下均明显优于其亲本和对照品种。通过t测验表明,在不同氮素配比处理下,杂交组合超亲优势和对照优势效应均达显著或极显著水平,其中绝大多数性状在NH4^＋-N：NO3^--N为3：1或1：1处理中具有较高的相对优势值,而生物产量在NH4^＋-N：NO3^--N为1：3的处理中表现出最高相对优势。优良的杂交粳稻对氮素环境的适应性比优良常规粳稻品种更好。     

四倍体苇状羊茅和多花黑麦草F_1杂种的幼胚培养及再生植株的形态特征

研究了在直接成苗培养基上不萌动的四倍体苇状羊茅和多花黑麦草杂种幼胚通过诱导愈伤组织获得再生杂种苗的方法。结果表明，杂种愈伤组织随着继代培养时间的延长，分化成苗能力逐步下降，在不改变培养基的情况下，分化能力可保持８个月；改变脱分化培养基中ＮＨ４ＮＯ３或ＫＮＯ３的浓度可显著提高愈伤组织的分化能力。此外，还讨论了再生植株的形态变异     

用基因枪法将抗除草剂bar基因导入小麦的研究

用基因枪法将含有抗除草剂bar基因的植物表达载体导入优良品种小麦幼胚愈伤组织，并通过GUS瞬时表达对沉淀剂、轰击距离、金粉用量等轰击参数进行了优化。用除草剂对轰击后的材料进行分化生根筛选，共获得33株再生苗。通过PCR检测和涂叶检测，初步证明其中4株已将bar。基因整合到小麦基因组中，平均转化率为0．33％。