葡萄糖氧化酶基因转化玉米及其后代的抗病性研究

通过花粉管通道法将葡萄糖氧化酶基因(Glucose oxidase,GO)转入玉米自交系,并对转化后代进行了大斑病抗性鉴定。结果表明,授粉后15～20h为最佳外缘基因导入时间段,最适合的转化质粒DNA浓度为100μg·mL-1。转化获得卡那霉素抗性植株244株,PCR阳性植株13株,对转化的D0代PCR阳性植株的抗病性进行了大斑病抗性鉴定,部分转化植株的抗玉米大斑病能力有所提高,其中3株表现高抗。研究为探索大众化玉米转基因和培育抗病玉米自交系提供了新方法。     

基因枪法介导转ZmalⅠ基因小麦植株的获得和鉴定

【目的】获得转玉米ZmalⅠ基因的安全转基因小麦植株,为研究玉米ZmalⅠ基因在增加小麦籽粒大小和粒质量方面的作用,以及利用基因工程提高小麦产量奠定基础。【方法】以陕农138为供试材料,绿色荧光蛋白基因(GFP)为安全标记基因,利用基因枪法,将由谷蛋白胚乳特异表达启动子启动的ZmalⅠ+GFP融合蛋白基因的过表达载体pGlu-exbessa::ZmalⅠ导入小麦中,并对转基因小麦进行PCR检测。【结果】采用基因枪法共轰击3 000个幼胚,获得再生植株59株,移栽至培养钵后成活52株,成活率为88.1%;利用载体上安全标记基因GFP的特异引物对成活的转化植株进行PCR检测,获得含有GFP基因的阳性安全植株16株,转化率为0.53%。【结论】将ZmalⅠ基因成功地整合到了小麦基因组中。     

DGAT1-2基因在超高油玉米中的转化、表达及对油脂含量的影响

【目的】三酰甘油是油料作物油脂的主要成分,二酰基甘油酰基转移酶(DGAT)是催化三酰甘油合成唯一的关键酶和限速酶.探讨DGAT基因对超高油玉米Zea mays L.种子油分含量的影响,以进一步提高超高油玉米的含油率.【方法】采用花粉管通道法将DGAT1-2基因导入超高油玉米自交系,在盆栽条件下5~6叶期对T1代植株进行PCR检测筛选,Southern杂交进一步验证.成熟时收获10株自交授粉的转基因植株(T2代)籽粒,测籽粒平均含油率,通过t检验进行统计分析.【结果和结论】初步筛选获得假定转化植株163株,Southern杂交获29株转基因植株,平均转化率为1.44%.t检验结果表明,10株自交授粉的转基因植株(T2)籽粒平均含油率比非转基因植株籽粒平均含油率提高了6.19%,差异极显著(P0.01).利用花粉管通道法导入DGAT1-2基因,可显著提高超高油玉米籽粒含油率,是一种切实有效提高超高油玉米含油量的新途径.     

转Bt cry1Ah/cry1Ie双价基因抗虫玉米的研究

构建了含有人工改造的抗虫基因Bt cry1Ah、cry1Ie和耐除草剂基因2mG2-epsps的植物表达载体pMUHUESGM,利用基因枪法将表达盒片段转化玉米愈伤组织,以2mG2-epsps基因为筛选标记基因,经草甘膦异丙胺盐筛选获得24株T0代再生植株,其中PCR检测阳性植株有20株。T0和T1代植株的分子检测结果证明了外源基因已经整合到玉米基因组中并能够稳定遗传和表达,转基因株系在田间生物活性检测中表现出较好的抗虫性,这为培育抗虫玉米新品种提供了参考,同时本研究中采用了基因枪片段转化法,提高了转基因的生物安全性。     

利用花粉管结合线性DNA的方法将YB2基因导入玉米自交系的研究

[目的]将YB2基因导入玉米自交系。[方法]利用花粉管通道法将含有YB2基因的线性表达盒转入优良玉米自交系京24,对T0代植物喷洒浓度为200 mg/L草铵膦药液进行筛选,并对筛选到的植株进行PCR、RT-PCR检测。[结果]试验共得到19株草铵膦抗性植株;经检测,19株均为Bar阳性植物,其中5株含YB2目的基因,初步证明外源目的基因已整合到玉米基因组中。[结论]该研究为获得抗旱性好、产量高、安全的转基因玉米株系奠定了基础。     

玉米PEPC基因和抗白叶枯病基因Xa25的水稻聚合育种

利用转玉米PEPC基因水稻HPTER(高感水稻白叶枯病)和抗白叶枯病水稻HX-3(具有抗白叶枯病基因Xa25)杂交,获得F1杂种,并对F1杂种进行花药培养,获得42株二倍体植株。通过对这些植株后代进行抗白叶枯病性鉴定,PEPC酶活性和光合速率测定及PCR检测,最后获得同时具有玉米PEPC基因和抗白叶枯病基因Xa25的水稻聚合株系7个,这些株系的农艺性状较HPTER有较大改善,可作为培育高产、抗白叶枯病水稻新品种的种质资源。     

农杆菌介导的抗草甘膦基因(sxglr-11)的玉米遗传转化

利用根瘤农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导法将抗草甘膦基因(sxglr-11)导入优良玉米再生系HiII,共转化幼胚1 673个,分化出再生苗67株,其中,28株移栽成活,经PCR检测13株为阳性植株,阳性率为46.4%。采用草甘膦浓度梯度筛选,确定了未转基因的对照植株的致死浓度范围为1%～2%。利用2%的草甘膦对T0转基因植株6～8叶龄苗的叶片进行涂抹,结果表明,阳性植株均具有草甘膦抗性。T1植株经2%草甘膦抗性筛选,转基因植株表现出3∶1的孟德尔分离方式。     

利用花粉管通道法将耐草甘膦基因mG2-epsps 导入玉米自交系的研究初报

构建了含有耐草甘膦基因mG2-epsps的植物表达载体pUmG2，采用花粉管通道法将其导入优良玉米自交系X90中，对Tn代1542株植株进行草甘膦喷洒实验，共得到32株能够耐受0．25％草甘膦药液的抗性植株；对这32株抗性植株的PCR检测结果表明，其中29株为PCR阳性植株，平均转化率为1．88％；Southern杂交和Western杂交检测结果证明mG2-epspps基因已整合至玉米基因组并正确表达。     

利用花粉管结合线性DNA的方法将YB2基因导入玉米自交系的研究

[目的]将YB2基因导入玉米自交系.[方法]利用花粉管通道法将含有YB2基因的线性表达盒转入优良玉米自交系京24,对T0代植物喷洒浓度为200 mg/L草铵膦药液进行筛选,并对筛选到的植株进行PCR、RT-PCR检测.[结果]试验共得到19株草铵膦抗性植株;经检测,19株均为Bar阳性植物,其中5株含YB2目的基因,初步证明外源目的基因已整合到玉米基因组中.[结论]该研究为获得抗旱性好、产量高、安全的转基因玉米株系奠定了基础.     

玉米茎尖导入SAG_(12)基因的初步研究

选用玉米优良自交系郑58的茎尖为受体,研究以玉米茎尖为受体进行农杆菌转化体系的可行性,用农杆菌介导法将耐盐碱基因SAG12转入玉米中,获得110株转化苗,经过300 mg/L的除草剂(Basta)筛选,共获得21株转基因植株。进一步进行PCR检测,其中14株表现阳性,转化率达12.73%。初步证明外源基因已经整合到玉米基因组中,以玉米茎尖作为受体孢子体的转化系统可用于基因转化。     

转cry1Ab13基因玉米新种质的创制

【目的】构建包含抗鳞翅目害虫基因cry1Ab13的重组植物表达载体,并利用其创制对玉米螟Ostrinia furnacalis具有优良抗性的转基因玉米Zea may L.新种质。【方法】利用同源重组法将cry1Ab13基因连接到表达载体pCAMBIA3300-Bar上,获得以抗除草剂Bar基因为筛选标记的植物表达载体pCAMBIA3300-cry1Ab13-Bar。通过农杆菌介导法转化玉米自交系H99幼胚,对再生植株进行逐代除草剂筛选、PCR检测及T2代植株的Southern blotting检测、实时荧光定量PCR检测,并对转基因植株进行田间及室内抗虫性鉴定。【结果】构建了cry1Ab13基因的植物表达载体,转化玉米获得3株高抗玉米螟和1株抗玉米螟的T2代转基因植株。Southern blotting证明cry1Ab13基因已经整合到玉米基因组中,实时荧光定量PCR结果表明cry1Ab13基因已经在玉米植株内表达。抗虫性鉴定结果表明,与对照相比转基因植株对玉米螟的抗性显著提高。【结论】将cry1Ab13基因导入玉米并成功表达,显著提高了转基因玉米对玉米螟的抗性,为抗虫玉米新种质的创制奠定了基础。     

大豆铁蛋白基因GmFerritin在玉米中的遗传转化

使用In-Fusion试剂盒构建表达载体pCUB-Zein::ferritin-35s::bar,以玉米自交系齐319茎尖分生组织为受体,采用农杆菌介导法,将玉米胚乳特异启动子基因15 kDβ-Zein驱动的大豆铁蛋白ferritin基因转入玉米,共筛选出272株除草剂(草铵膦)抗性植株,其中108株PCR检测呈阳性,转化率达3.6%,初步判断Zein::ferritin基因已转入玉米基因组中。     

用反义RNA技术创造高直链淀粉玉米材料

 【目的】利用反义RNA技术调控玉米淀粉的生物合成过程,创造高直链淀粉玉米材料。【方法】克隆玉米淀粉分支酶(sbe2a)基因片段,以载体pWGLL为基础,构建高效反义表达载体,通过花粉管通道法将其导入玉米自交系铁7922中。【结果】获得了4株转基因株系,GFP表达检测、PCR扩增和Southern杂交结果表明,目的基因已整合到基因组中,且能够遗传。对4株转基因植株进行RT-PCR和淀粉分支酶活性检测,结果表明转反义sbe2a玉米淀粉分子酶基因的转录受到了明显抑制,淀粉分支酶活性明显低于野生型,相差最多的降低79.4%;直链淀粉含量也发生明显的变化,最高的提高了84.3%,且总淀粉含量与对照之间基本没有差异。【结论】采用反义RNA技术通过沉默内源sbe2a,可获得高直链淀粉含量的玉米材料。     

转基因玉米植株幼叶DNA快速提取及降落PCR检测研究

用农杆菌介导玉米自交系‘掖478’茎尖遗传转化的转基因玉米植株幼叶为材料,进行快速提取玉米叶片DNA方法的研究.在室温下取2cm2大小的玉米叶片,将叶片剪碎置于2.0mL离心管中,液氮处理后使用组织研磨器研磨,然后加入800μL CTAB提取液,24∶1的氯仿∶异戊醇溶液800μL,轻摇10min后于10 000r/min离心5min,取上清,最后用0.7倍体积冰异丙醇沉淀DNA.应用降落PCR进行目的基因片段的扩增,并对结果进行测序验证.结果表明,该方法操作简单,省时省力,节约成本,效率高,降落PCR扩增目的基因条带清晰,测序结果与原序列一致.     

玉米胚性愈伤组织的遗传转化及耐草甘膦植株再生

以优良玉米自交系X2211的幼胚胚性愈伤组织为受体材料,采用农杆菌介导法将来自微生物荧光假单胞杆菌(Pseudomonas fluorescens)G2菌株的抗除草剂基因2mG2-epsps转入玉米愈伤组织细胞,转化后的细胞经草甘膦筛选,获得抗性愈伤组织并再生植株282株,成活86株,经特异PCR检测表明其中26株植株转入了2mG2-epsps基因,喷施0.125%除草剂试验检测表明,转基因植株具有良好的耐除草剂特性,为抗除草剂玉米新品种选育提供了较好的亲本材料。     

玉米基因枪转化Bt基因的研究

以玉米自交系A188为试材,将含有Bar基因和Bt基因的质粒pBW3导入玉米幼胚内,获得了转基因抗性苗。抗性植株点杂交及Southern杂交结果显示,该基因已整合到抗性玉米植株体内,外源基因在玉米基因组内有4个拷贝。