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     

一个显性矮秆水稻突变体的获得及其遗传分析

 【目的】分析该研究组已发现的一个显性矮秆水稻突变体的遗传组成及背景。【方法】利用农杆菌介导法转化粳稻品种武香粳9号,产生T-DNA插入群体。在筛选和鉴定水稻T-DNA插入突变体的过程中,发现一个矮秆突变体。利用PCR扩增、Southern杂交等分子生物学方法对该突变体后代进行鉴定及遗传分析。【结果】突变体自交后代群体中出现矮秆和正常株高两种类型,分离比为3﹕1,符合一对显性单基因的遗传,并且矮秆性状的表现与T-DNA插入共分离。利用籼稻品种龙特甫与其纯合矮秆植株进行杂交,杂交F2代的矮秆株与正常株的比例同样呈3:1分离,符合一对显性单基因的遗传规律。利用SSR等分子标记,将该基因定位在水稻的第4染色体上。【结论】该矮秆性状由一对显性基因控制,由T-DNA插入引起,位于水稻第4染色体上,可作为进一步分离该基因的遗传材料。     

大豆抗食心虫性遗传研究

利用经多年鉴定出的抗源材料配制杂交组合。根据抗虫亲本及感虫对照品种的抗虫性,制定出本试验的抗虫分级标准,根据此标准对杂交组合的F2代进行分组,并进行遗传类型的适合性测验。结果表明,几个杂交F2均代表现为9∶6∶1的分离特征,适合二对独立显性等位基因积加效应的遗传模式。     

转基因抗虫棉抗虫性与农艺性状的关系

以5个不同来源的转Bt基因抗虫品种及原始受体品种为材料进行半双列杂交并构建6个F2分离群体,对半双列杂交组合、亲本和6个F2分离群体进行田间比较试验和抗虫性鉴定,分析转入Bt基因以后转基因品种抗虫性和产量性状、纤维品质的表现.结果表明:Bt基因为显性遗传,Bt基因的引入对于杂交组合的纤维品质不具有显著的影响,但对于铃数的增加具有显著影响;在不同F2分离群体中,转基因抗虫棉的校正死亡率与烂铃率显著负相关,相关系数为-0.259～-0.495,抗性的提高对烂铃数的减少、成铃数的增加具有显著作用;不同拷贝数的转基因抗虫杂交种抗虫性不存在显著差异,Bt基因不具有明显的剂量效应.     

水稻抗螟虫种质资源的特性及育种利用初探

抗螟虫种质资源K1高抗稻纵卷叶螟、二化螟、三化螟，分析其F2群体发现抗虫株与非抗虫株为3：1分离；回、复交组合的抗虫株：非抗虫株接近1：1。表明抗螟虫基因是由一对显性基因控制并能够稳定遗传表达。育种实践证明，可以通过常规育种方法实现抗螟虫基因的逐步有效转移，对解决水稻螟虫危害具有深远的意义。     

苦瓜抗瓜实蝇的遗传效应分析

用新化白苦瓜做母本P（2感虫品种）,广西野生苦瓜做父本P（1抗虫品种）进行杂交获得F1代。F1代分别与P1、P2回交获得两个回交世代B1和B2,同时F1代自交获得F2代。利用以上六个世代进行田间试验,在田间自然虫源条件下,对苦瓜植株果实抗虫性的遗传进行了研究,结果表明苦瓜对瓜实蝇的抗虫性是数量性状的遗传,符合加性-显性遗传模型,抗瓜实蝇的遗传以加性效应为主。     

茄子ER300抗青枯病遗传及在育种中的应用

为探明茄子品系ER300的抗青枯病遗传机理，加速茄子抗青枯病育种进程，以抗青枯病茄子品系ER300和感青枯病品系064（北京六叶茄）杂交，F1代群体表现抗病，F2代群体出现抗性分离，经卡方测验，抗感分离比例符合3：1规律．用感病品系064作轮回亲本的BC-P2代群体出现抗性分离，经卡方测验，抗感分离比例符合1：1规律，说明其抗性遗传为完全显性遗传，且符合1对显-隐性基因的分离规律．利用其与其他品系配组选育出了中国第一个F1代抗病砧木金刚茄砧．     

小麦持久条锈病抗源品种89144(BJ144)芒性状遗传分析

分别以小麦持久条锈病抗源品种89144-2-3-11-2、89144-2-14-4-1-2为父本，感病小麦品种铭贤169为母本进行常规杂交，F1代种子单粒播种，在F2代成株期进行芒的分离遗传分析。结果表明，供试顶芒品系和全芒小麦杂交后，2组合F2代群体芒的性状分离均符合1∶2的理论比例，全芒对顶芒均为显性，且全芒受1对显性基因的控制。这是否说明小麦芒性或顶芒还存在隐性性状的可能，抑或与该小麦材料是外源DNA导入小麦的变异后代有关，需要进一步研究。     

普通小麦品系M67抗条锈病基因的遗传分析

条锈病是小麦生产的重要病害之一,为了确定普通小麦品系M67条锈病抗性基因所在的染色体,利用单体定位法对该品系苗期的条锈病抗性进行了遗传分析。M67与感病品种铭贤169和中国春杂交F1代均表现高抗条锈菌生理小种条中32,两个组合F2代抗病植株和感病植株的分离比例均符合3∶1。21个单体组合的F1均表现高抗条锈病,F2群体抗性调查结果表明,除中国春1BM×M67组合抗病植株和感病植株分离比例显著偏离3∶1外,其余20个组合的抗病植株和感病植株的分离比例均符合3∶1。结果表明,M67的条锈病抗性由位于1B染色体上的单显性基因控制。     

粳稻品种Katy和Kaybonnet对稻瘟病抗性的遗传分析

利用稻瘟病菌系IB-49和IC-17对粳稻抗病品种Katy与感病品系RU9101001的杂交F1、F2和F3群体，以及抗病品种Kaybonnet与感病品种M204和Maybelle的杂交F1和F2群体进行抗病性测试，结果表明，Ka-ty和Kaybonne!对IB-49和IC-17的抗性受一对显性基因控制。利用已建立的Ri-ta显性标记对上述F2群体进行分子检测，结果发现所有抗病单株都含Pi-ta基因，而感病单株则无。由此推测，Pi-ta基因对稻瘟病菌系IB-49和IC-17的抗性可能起重要作用。     

Bt水稻的抗虫性鉴定及转基因的遗传分析

 利用Basta抗性选择技术快速检测Bt转基因水稻及杂交后代群体单株。试验表明 ,阳性单株在室内和田间有良好的抗螟虫性能 ;在杂交后代中抗除草剂bar基因和目的基因cryIA(b)紧密连锁与协同表达 ;外源基因在F2和BC1群体中遵循孟德尔分离规律 ;应用杂交、回交育种方法将抗虫基因转育到推广品种中是可行的。本研究为进一步选育双价抗虫和抗除草剂水稻新品种奠定了基础     

Thrips-mediated impacts from transgenic rice expressing Cry1Ab on ecological fitness of non-target predator Orius tantilus(Hemiptera:Anthocoridae)

Various rice lines have been genetically modified with genes from Bacillus thuringiensis(Bt) to continuously produce Bt insecticidal proteins against lepidopteran larvae. The Bt insecticidal protein constantly expresses in the plants to create an opportunity for non-target herbivores to acquire and convey the protein to their predators or parasitoids across trophic levels. This paper evaluates the effects of Bt rice(namely, Kemindao 1(KMD1) and Kemindao 2(KMD2)) expressing Cry1 Ab as compared to its non-Bt control line, Xiushui 11 on non-target predator Orius tantilus(a generalist predatory anthocorid of thrips) under laboratory and field conditions. To measure several biological parameters such as total nymphal duration and fecundity of this bug, it was reared on thrips and pollens of KMD1 and KMD2 as compared to their control under laboratory conditions. By comparison with the control, Bt rice did not significantly affect main life-history characteristics(total nymphal duration, female adult longevity, oviposition period and fecundity) of this anthocorid preying on Bt rice-fed thrips along with Bt rice pollens, except that the fecundity of this predator for KMD1 was distinctly lower as compared with KMD2 or the control. Enzyme-linked immunosorbent assay(ELISA) results showed that no Cry1 Ab protein was detected in this predator fed on thrips or rice pollen from Bt rice but was in Bt rice pollens. With the beat plate, plastic bag and color trap sampling methods, two-year field monitoring of O. tantilus abundance demonstrated that Bt rice had no significant detrimental effects on the population dynamics and seasonal average densities of this predatory anthocorid as compared with the control. Thus, it is suggested that growing our tested Bt rice(KMD1 and KMD2) producing Cry1 Ab will pose a negligible risk to the anthocorid, O. tantilus.     

转Bt基因水稻的碳代谢特性

【目的】评价外源Bt基因导入对水稻碳代谢特性的影响。【方法】以转Bt基因水稻克螟稻1号及其非转基因亲本秀水11,以及克螟稻1号与3个杂交水稻恢复系明恢63、R3027和99亚162杂交和连续回交而育成的农艺性状和抗虫性稳定品系的3对近等基因系为材料,对叶绿素与可溶性糖含量、RuBP 羧化酶、蔗糖合成酶及蔗糖磷酸合成酶活性、干物质及有机碳积累量等碳代谢指标进行了测定。【结果】分蘖盛期克螟稻1号的叶绿素a含量、可溶性糖含量、干物质和有机碳含量均极显著低于秀水11（P＜0.01）,叶绿素b含量、蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性显著低于秀水11（P＜0.05）,但其它3对Bt水稻与非Bt水稻间所有生理指标均无显著差异;齐穗期克螟稻1号蔗糖磷酸合成酶活性显著高于秀水11,而干物质和有机碳积累量则显著低于秀水11;BtR3027蔗糖合成酶活性显著低于R3027,而Bt99亚162可溶性糖含量和蔗糖磷酸合成酶活性则显著高于99亚162;成熟期所有Bt水稻与各自非Bt水稻间干物质重和有机碳积累量差异均不显著。【结论】克螟稻1号大多数碳代谢指标的显著变化主要是由无性系变异引起的;3对近等基因系中Bt基因对个别碳代谢指标的影响是短暂的,且与Bt基因所处的遗传背景有关。     

Bt转基因抗虫粳稻品种选育中若干问题研究

以Bt转基因水稻"克螟稻"为供体,与农艺性状优良的粳稻品种杂交,对杂交后代抗虫品种选育中GUS组织染色辅助选择、农艺性状选择对Bt基因纯合影响、混合选择与外源基因传递、及自然抗虫鉴定选择效果等方面作了研究,结果发现采用系谱法并结合GUS组织染色辅助选择的Bt转基因粳稻育种效果为最佳.经8代系谱选择,育成了3 个集高产和抗虫于一体的优良粳稻新品系.     

十个粳稻品种对稻瘟病抗性和抗性遗传分析

 10个粳稻品种,在3～4叶期和抽德初期于温室内,用7个稻瘟病菌生理小种即ZA₁,ZB₁₃,ZC₁₃,ZD₁,ZE₁,ZF₁和ZG₁进行人工接种,结果表明:苗叶瘟和穗瘟的抗性85.70%反应一致,呈正相关。10个品种与广谱感病品种丽江新团黑谷的杂交组合,根据F₁,F₂,B₁F₁分析结果:F₁95%抗性呈显性、不完全显性和隐性各占2%;该10个品种对多个测试小种的抗性,多受两对或1对显性基因控制,少数受1对隐性基因或3对显性基因控制。基因分析表明:这10个抗源品种至少各含有两对不尽相同的抗瘟性基因,在抗瘟性遗传上属不同抗源。根据6个杂交组合的正、反交分析结果,稻瘟病抗性属细胞核遗传,但也有的受细胞质作用影响。     

应用近等基因系研究Bt基因对水稻性状表现的影响

以密阳46(MY46)为轮回亲本,采取连续回交,结合GUS标记基因辅助选择技术,育成了Bt基因近等基因系抗螟虫密阳46(RIMY46).经考察,RIMY46及其所配杂种Ⅱ32A/RIMY46的GUS反应和PCR检测均为阳性,且高抗螟虫.在早期营养生长阶段,RIMY46苗高比MY46低,分蘖数比MY46少,表明纯合态Bt基因对纯系植株的前期生长进程有一定延缓作用,这种影响随着植株长大而减小,最终除导致抽穗延迟和整精米率降低外,对其余8个农艺性状和9个稻米品质性状的影响则均不显著.比较Bt近等基因系所配杂种Ⅱ32A/RIMY46和Ⅱ32A/MY46有关性状的表现差异,结果则发现杂合态Bt基因对杂种F1性状表达均无明显的负作用.     

无标记基因抗虫水稻外源基因向常规栽培水稻漂移研究

本试验以抗虫转基因水稻华恢1号为研究对象,将几种非转基因常规栽培水稻种植在其周围,按不同距离收集F1代非转基因水稻种子.采用PCR技术对各点收集的水稻种子进行转基因杂种鉴定,统计并分析抗虫转基因水稻中外源基因向非转基因常规栽培水稻漂移的频率.结果表明:外源Bt基因向P13381和春江063水稻平均漂移频率皆为零.而抗虫转基因水稻华恢1号与非转基因水稻合系22-2、天香、明恢63、P1157几个品种不同程度地发生了转基因漂移,平均漂移频率最高为0.875％,并且漂移频率随着距离加大而逐渐降低,而在7m以外的所有采样点平均转基因漂移频率为零.该研究表明抗虫水稻华恢1号外源基因的基因漂移频率非常低,其对生态环境的潜在风险很小,通过田间合理布局进行物理隔离,保持合适距离,以及科学安排农时,错开花期等方式,能有效控制转基因水稻外源基因漂移和降低因转基因逃逸带来生态风险.     

用Envirologix Cry1Ab/Cry1Ac试剂盒快速测定转基因水稻Bt杀虫蛋白含量的研究

 用 Envirologix Cry1Ab/Cry1Ac平板试剂盒检测了两个转 cry1Ab的水稻品系克螟稻 1号 ( KMD1)、克螟稻 2号 ( KMD2 ) ,及未转化的对照品种秀水 11米粒中的 Bt杀虫蛋白含量。结果表明 ,该试剂盒标样制作的标准曲线相关系数为 0 .985～ 0 .998,在 0 .0 5或 0 .0 1水平上显著。同批次试剂盒的不同试验及不同批次试剂盒的测定值均差异不显著。最低检测剂量达 0 .5 ng/g,每次测试时间比 Western dot blotting方法缩短约 2 h。试验表明 ,该试剂盒是定量检测转基因水稻 Bt毒蛋白表达的一种理想产品     

稻瘟病抗性遗传规律研究

 本课题于1986年在稻瘟病生理小种和抗性测定的基础上,选用89个水稻品种与广谱感病品种丽江新团黑谷杂交,在温室内用我国和日本的多个菌株对85个组合288套F₂系统及13个组合52套F₃系统进行了人工接种鉴定。结果表明:除少数陆稻品种对所测试菌株的抗性受3对基因控制外,其余品种对所测试菌株的抗性分别受1对或2对显性基因控制。且在2对以上基因控制情况中,还存在着基因问的互补、重叠、抑制、上位作用;同时对7个组合进行了单基因鉴定。本研究对稻瘟病抗性遗传规律进行了一些探讨,这对选育抗病品种、品种合理布局、制定防治措施和筛选1套单基因鉴别品种均有其重要意义。