转几丁质酶和(-1,3-葡聚糖酶基因提高棉花对枯萎病和黄萎病的抗性

枯、黄萎病是世界棉花生产中的两大重要病害.传统育种缺乏抗源,几丁质酶和(-1,3-葡聚糖酶是植物防御体系中的两种防卫因子,两者之间存在协同增效作用.据此构建了4个单价和2个双价基因(分别定位于细胞内或细胞外)的植物表达载体,通过花粉管通道法转化棉花,经PCR和Southern杂交检测以及1996(2000年温室及病圃多代筛选鉴定,已培育出对枯、黄萎病抗性提高的转基因棉花株系.将抗病基因导入国产抗虫棉品种GK19中,还获得了兼抗病、虫的转基因优系.     

转双价几丁质酶和葡聚糖酶基因对棉花主要病虫害及天敌发生的影响

以转双价基因（Chi+Glu）棉花株系61217-1为对象,以其受体品种“中棉所24”和转Bt棉花品种“鲁棉研28”为对照,研究转双价基因对棉花主要病虫害及天敌发生的影响。结果表明,转基因株系61217-1的抗黄萎病性较受体品种显著提高,同时对苗病、早衰和铃病具有显著的控制作用,对叶斑病发生具有显著促进作用,对角斑病无显著影响;与受体品种相比,转基因株系61217-1上蚜虫、棉铃虫和棉盲蝽发生危害显著减轻,对红蜘蛛、白粉虱、蓟马及天敌瓢虫、草蛉、小花蝽、蜘蛛均无显著影响。     

棉花抗黄萎病遗传学研究进展

黄萎病是棉花生长中的主要病害，严重制约着棉花产量和品质的不断提高。选育棉花抗黄萎病品种是克服这一难题最为经济、高效、环保的策略。植物抗病性遗传解析是抗病育种的基础。为了加快棉花抗黄萎病育种进程亟需开展棉花抗黄萎病遗传学研究，本研究归纳了棉花黄萎病抗性遗传规律、抗性QTL定位和抗病基因挖掘3个方面的研究进展，认为目前对于棉花抗黄萎病遗传学研究还远不能满足棉花抗黄萎病育种的需求。与此同时，在棉花抗黄萎病育种材料选择、遗传群体构建和定位技术手段等方面提出了建议。     

转几丁质酶和葡聚糖酶双价基因棉花株系的抗病性

采用人工病圃、重病田、苗期室内鉴定相结合的方法,对转双价(Glu+ Chi)基因棉花株系中棉所24进行抗病性评价分析.结果表明,转基因株系与受体中棉所24相比,不仅对枯萎病和黄萎病的抗性显著增强,而且对苗病、叶斑病和铃病的抗性也有所增强,对早衰的抗性影响不大.同时对棉花生育期、结铃性等生物学特性进行对比,转基因株系与受体中棉所24相比,出苗率降低,生育期推迟.     

转几丁质酶基因和β-1,3-葡聚糖酶基因烟草的研究

为选育出高抗真菌病害的烟草新品种，利用叶盘法，通过农杆菌介导，将来自芥菜和橡胶的抗真菌蛋白基因几丁质酶基因和β－1，3－葡聚糖酶基因转入烟草品种K326和红花大金元，在含卡那霉素的MS培养基（MS＋NAA0.1mg/L 6-BA1.0mg/L为芽诱导培养基，根诱导培养基为不含激素的MS）上进行不定芽和根诱导，共获耐卡那霉素再生苗101株，经PCR扩增检测，TB－1等57株呈阳性，即已在功导入外源目的基因，初步接种炭疽病菌和黑胫病菌结果表明，转基因植株后代具有良好的抗病能力。     

β-1, 3-葡聚糖酶与植物的抗病性

综述了β-1,3-葡聚糖酶在植物抗病性方面的研究进展。β-1,3-葡聚糖酶在体外抑制病原物的生长;病 原物的侵染诱导植物β-1,3-葡聚糖酶活性升高和产生新的β-1,3-葡聚糖酶同工酶,这些高活性的β-1,3-葡聚糖 酶或特异性的同工酶提高了植物的抗病性;组成型表达β-1,3-葡聚糖酶基因的转基因植物,可有效地抵抗病 原物的侵袭。由于β-1,3-葡聚糖酶和病原菌的多样性及其它们在植物体内分布的不同,使得各种β-1,3-葡聚糖 酶在植物抗病性中的作用也不尽一样。     

转双价(Chi+Glu)基因抗病棉栽培地生存竞争能力研究

为研制和制定转基因抗病棉生存竞争能力检测技术和标准而进行田间试验,结果:转入几丁质酶和葡聚糖酶双价抗病基因(Chi+Glu)棉花吐絮期株高超过受体对照9.8 cm,差异极显著;平均单株籽棉增产约50.1 g,单株皮棉增产24.12g;种子的发芽势比对照强8～10.75个百分点,差异显著;发芽率比对照高10～12.5个百分点,差异极显著,显示转入双价抗病基因后棉花在栽培地的生存竞争得到显著提高。     

几丁质酶基因和葡聚糖酶基因转化籼稻的研究

通过农杆菌介导,将几丁质酶基因和葡聚糖酶基因导入籼稻E32、9311、特青、盐恢559等4个栽培品种的愈伤组织中,经筛选与培养获得转基因植株.分子检测证明外源基因已整合到受体植株基因组中.抗病性鉴定的结果表明,转基因植株抗稻瘟病的能力有明显提高.     

利用转基因技术获得抗病陆地棉的初步研究

由于棉花的枯、黄萎病日益严重,选育抗病品种成为育种的首要任务。为提高棉花的抗病性,利用花粉管通道法将从拟南芥中分离克隆的抗病基因snc1转入中棉所35号中,通过除草剂田间筛选和目的基因的PCR检测,获得转snc1基因的棉花,同时确定除草剂的筛选浓度为0.025%。也为棉花的抗病机理研究做有益探索。     

我校“棉花转基因抗黄萎病研究”取得突破性进展

我校植物病理系齐俊生博士在导师李怀方、马存教授的指导下，经过10年艰苦努力，从海岛棉中分离获得了具有自主知识产权的抗黄萎病基因At7。通过转基因研究，培育出了高抗黄萎病的丰产新品系。2006年8月26日，“棉花转基因抗黄萎病研究成果现场观摩会”在山东省惠民县举行。与会专家、领导对这一成果给予了高度评价，认为利用生物技术从海岛棉中克隆抗病基因导入陆地棉选育高抗黄萎病的棉花株系，是棉花抗黄萎病育种的重大突破，这一国际领先水平的研究成果预示着“棉花癌症”——黄萎病——有望被控制。     

新疆陆地棉转基因抗病品系材料的获得

天麻抗真菌蛋白(gastrodia antifungal protein 简称GAFP)是从我国传统中药天麻(Gastrodia elata Bl.)中分离得到的一种具有广谱抗真菌活性的蛋白质,它对许多植物真菌病的致病菌离体具有很强的抑制作用.研究将所获得的转GAFP基因的陆地棉经Southern点杂交,证实得到了2株高抗枯、黄萎病的转基因植株.其后代经过进一步的抗病性筛选、PCR鉴定、选育和扩繁,发现转基因陆地棉后代具有稳定的、较强抗枯、黄萎病能力.研究为新疆陆地棉通过植物抗病基因工程的方法进行抗病品种选育提供了一条新的途径.     

天麻抗真菌蛋白基因(GAFP)转化彩色棉新品系抗黄、枯萎病性鉴定

将天麻抗真菌蛋白基因(Gastrodia Antifargal Protein,GAFP)利用花粉管通道法导入彩色棉品种新彩棉1号和新彩棉3号,转化后代经卡那霉素初筛、分子检测、农艺性状选择,培育出16个转基因新品系,对其在人工病圃进行田间黄、枯萎病的抗性鉴定,结果表明:参试的转基因品系中LBS007、ZB5020等5个品系既抗黄萎病又抗枯萎病,为兼抗类型;其余11个品系均为抗黄萎病耐枯萎病类型.     

GAFP基因导入对彩色棉抗病性和农艺及经济性状的影响

通过对转GAFP基因品系ZB-1-31、ZB-1-49、LB-7-8与原受体品种新彩棉1号、绿9903进行了抗枯、黄萎病性的对比和农艺、经济性状方面的对比研究,结果表明,3个转GAFP基因品系对枯、黄萎病的抗性显著高于受体品种,生育期有所提前,产量均明显高于受体品种,纤维品质也有不同程度的提高。     

棉花HB红花近等基因系的苗病、枯萎病与黄萎病抗性比较

对回交转育获得的7个遗传背景的HB红花近等基因系以及这7个遗传背景下的39个近等基因姊妹系,在枯萎病与黄萎病混生病圃种植条件下进行了苗病、枯萎病与黄萎病的抗性评价。结果表明,HB红花基因转入陆地棉品种后,不仅对棉花苗病、枯萎病和黄萎病的抗性未带来任何负面影响,而且还在一定程度上提高了棉花的整体抗病水平。比较而言,对提高苗病抗性的效果较为显著,其次是对黄萎病抗性,对枯萎病的抗性几乎没有影响。     

四川棉花区试品种枯、黄萎病抗性鉴定与评价*

 四川棉花区试品种对棉枯、黄萎病有较高的抗性水平,品种的抗病性在逐年提高。2001～2004年参加四川省区试的66个新品种中,抗病性指标达到四川省品种审定标准（抗枯、耐黄）的有38个,占总参试品种的57.6%。其中,抗枯、抗黄的双抗品种有川99-1890,02-9,02-140,00-160,川99-1892,01-243,2K-Y2和SG-39共8个。通过鉴定,推荐的4个抗病品种通过四川省品种审定。     

双价转基因抗虫低酚棉的抗病虫特性研究

研究了2个转Bt+CPTI双价基因抗虫低酚棉"C020"和"C022"的抗虫性及抗病性,室内棉叶鉴定结果显示,2个抗虫低酚棉对棉铃虫的抗性表现为低抗,其抗性虽略高于常规有酚棉"泗棉3号",但明显不如抗虫有酚棉"SGKz9";而田间罩笼接蛾鉴定结果显示,2个抗虫低酚棉的抗性综合评价均表现高抗,其抗性等级与抗虫有酚棉"SGKz9"一致,明显优于有酚常规棉"泗棉3号"。但抗虫低酚棉的抗病性表现一般,其中"C020"高抗枯萎病、感黄萎病;"C022"耐枯萎病、感黄萎病。     

河北省区试棉花品种的枯黄萎病抗性评价

分析评价了近年来河北省区域试验棉花品种的抗病性。结果表明 :84 9%的参试品种抗枯萎病 ,65 41 %的品种达抗枯耐黄水平 ,抗黄萎病的品种很少 ,双抗品种更少 ;年度间参试品种抗病性表现为抗枯萎病性达到较高水平后趋于稳定 ,不同类型品种有明显差异 ,杂交种优于常规品种 ,非抗虫棉好于转基因抗虫棉 ,低酚棉抗病性最差。     

棉花海岛型和陆地型远缘杂交后代性状比较研究

以培育丰产、抗枯黄萎病、抗棉铃虫和纤维品质优异的棉花新品种为育种目标,采用远缘杂交、回交、复交和姊妹交等方法,全程病圃鉴定抗病性,强化筛选抗虫性,定向跟踪检测纤维品质,选育出4个海岛型和6个陆地型优质抗虫品系。优质品系鉴定试验结果表明：陆地型产量明显高于海岛型;海岛型的株高和子指高于陆地型,单株成铃、铃重和衣分低于陆地型,单株果枝数相差不大;所有品系高抗枯萎病,耐黄萎病;纤维品质优异,整齐度指数、纤维上半部平均长度和断裂比强度高,海岛型优于陆地型,但在各品系所属品质类型中马克隆值均偏向高限,马克隆值偏高。     

新疆长绒棉品种抗枯、黄萎病鉴定

2004年4～10月在石河子大学农学院植保系枯、黄萎病圃对供试的10个新疆长绒棉品种(系)进行了抗枯、黄萎病鉴定,供试品种在苗期、花蕾期、吐絮期和剖秆检查的结果来看,在抗枯萎病鉴定中,没有发现对枯萎病免疫及高抗材料,其中耐病材料有1个,感病材料有8个,特别高感的材料有1个;在抗黄萎病鉴定中,也没发现对黄萎病免疫的品种,其中高抗材料有8个,抗病材料有2个.     

抗虫棉兼抗枯抗黄萎病新品种的选育

为解决棉花生产上枯、黄萎病严重的问题,选择遗传基础丰富、综合性状优良的品种为母本,选用性状互补的父本进行改良,期间利用姊妹交增加各优良性状基因的累加和重组几率,在枯、黄萎病混生重病圃,对丰产性进行严格选择;对抗病性进行全生育期鉴定,注重选择低病级、低病株率材料;对纤维品质性状依据农业部棉花品质监督检验测试中心检测结果,按国家棉花品种审定标准筛选;选育出集兼抗枯、黄萎病、高产、优质于一身的棉花新品种‘冀棉616’、和‘冀棉315’。