籼型杂交水稻恢复系“752”抗除草剂转基因研究

用基因枪法对籼型杂交水稻恢复系“75 2”进行了bar基因的遗传转化 ,共获得可育的抗除草剂Basta的转基因株系 6个。PCR检测结果表明 ,抗性转基因植株表现为阳性 ,而非转化的对照表现为阴性 ,证明T0 代转基因水稻基因组中整合有bar基因。转基因植株的抗性能遗传至后代 ,在T1 代中观察到了抗、感分离现象     

利用基因枪法获得可遗传的抗除草剂转基因水稻植株

 利用基因枪转化系统，将含有由CaMV35S启动子启动的bar基因的转化质粒pCB1导入水稻幼胚，经筛选、再生得到3株抗除草剂Basta的转基因植株。经PCR及Southern分析，在转基因植株基因组中均检测到了bar基因的整合；经RNA点杂交分析，检测到了bar基因在转基因植株中RNA水平的表达。在转基因植株JY119-2的总计321株T#-1代自交后代中，有274株表现出除草剂抗性，47株敏感。从该274株抗性植株中随机选取8株进行Southern分析，结果均检测到了bar基因的整合，表明bar基因已遗传到了T#-1代植株中。     

农杆菌介导的水稻转化及bar基因稳定遗传

以秀水11、072和ZH9905的胚性愈伤组织为受体，通过农杆菌介导法将抗除草剂基因bar导入水稻基因组，经PCR、Southern杂交分析获得大量转基因植株。除草剂喷洒试验表明，转基因水稻对除草剂Basta具有高度的抗性。对R1代植株分析表明外源基因已遗传给后代，部分株系的分离比率符合3：1。对部分转基因水稻植株考察结果表明，部分转基因植株的农艺性状与亲本相似，但育性下降。     

转bar基因水稻杂交后代的除草剂抗性遗传

通过回交将抗Basta除草剂的bar基因转育到其它品种 ,是获得新的抗除草剂转基因材料的一种简便有效的方法。通过对转bar基因水稻人工杂交与回交后代除草剂抗性的连续跟踪鉴定 ,研究了bar基因在水稻杂种后代的遗传表现。结果表明 ,bar基因在杂种的早期世代基本符合 1对显性基因的遗传规律 ,但在杂种的自交世代中普遍观察到bar基因的异常分离现象 ,即已经纯化稳定的抗性植株的后代重复出现抗性分离 ,其分离比例多为 1∶1,极少数为 2∶1,其原因有待进一步探明     

Bt水稻杂交后代抗螟虫性鉴定及转基因的遗传分析

在外引国内转Bt基因水稻稳定系的基础上，利用bar基因（抗Basta除草剂）与目的基因cryIA（b）紧密连锁的关系，对Bt转基因水稻及与常规水稻品种杂交的后代单株进行了Basta抗性检测，以及室内和田间抗螟虫鉴定，证明了Basta阳性株与抗螟虫是高度一致的。     

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     

农杆菌介导多年生黑麦草转化体系的建立

以胚性愈伤组织系,作为转化受体,利用农杆菌介导的遗传转化方法,将报告基因gus和抗除草剂基因bar 成功转入多年生黑麦草。共计获得52株T0代抗性植株。利用PCR方法对转基因植株的bar基因进行扩增, 确定阳性株系27株。对阳性植株叶片进行GUS染色,有15株叶片呈现较强的蓝色。对再生植株和野生型 植株叶片喷施5‰的除草剂Basta溶液,GUS阳性的植株全部表现为Basta抗性。以上结果表明,以黑麦草 成熟胚胚性愈伤组织为受体,通过优化农杆菌介导的黑麦草遗传转化体系,初步建立了多年生黑麦草的 转基因平台,这对黑麦草的遗传改良具有重要的意义。     

抗除草剂基因在粳稻恢复系中的基因枪转化及其在后代中的表达

利用基因枪法把抗除草剂基因bar基因导入粳稻恢复系超优一号,经PCR,PCR-southern杂交分析,证明外源基因已整合到水稻基因组中,且能稳定遗传;田间喷施除草剂抗性检测结果表明,bar基因在转基因恢复系及后代中均表达,表现抗除草剂,在恢复系与不育系所配制的杂交种中,高效表达,表现高抗除草剂;部分转基因植株T1代分离比符合孟德尔显性单基因的遗传规律,即3∶1规律,部分不符合。     

外源基因异常分离的抗除草剂水稻9311HR bar基因的遗传传递

在以基因枪转化获得的抗除草剂转bar基因材料HR为供体亲本,9311为受体亲本的回交转育过程中,发现回交转育后代9311HR抗性单株自交后代中bar基因始终表现1∶1的异常分离。以9311HR抗性单株作母本,与常规非转化品种杂交获得的F1,除草剂抗性植株和非抗性植株比例为1∶1;以9311HR抗性单株作父本,与常规非转化不育系的杂交后代均不抗除草剂。PCR分析结果显示,F1抗性植株PCR扩增呈阳性,非抗性单株PCR扩增呈阴性。上述结果表明,9311HR中外源基因bar仅能通过雌配子传递给后代,而不能通过雄配子即花粉传递给后代。推测HR中bar基因的插入位点可能与某一育性相关基因紧密连锁。     

逆境相关转录因子DREB2A转化紫花苜蓿的研究

以逆境性相关转录因子DREB2A为目的基因、除草剂抗性的bar基因为标记,构建了植物表达载体pCD2A,并通过农杆菌介导法以无菌苗子叶为外植体转化公农1号苜蓿。经过共培养、抑菌和筛选培养,在含有2 mg/L Basta的培养基获得71株抗性再生植株。用1 mg/L的Basta对抗性植株叶片进行进一步筛选,并经PCR检测,获得11株阳性植株,表明DREB2A已整合到植株的基因组中。     

抗除草剂基因基因枪法转化粳稻的研究

优化了粳稻的组织培养体系;通过Gus基因的瞬间表达研究,明确了以DNA金弹到靶细胞距离为9cm,轰击2次时,PDS1000/He基因枪法转化水稻胚性愈伤组织的效率最高。应用基因枪法将抗除草剂基因(bar)转入吉林省主栽的水稻品种长白8号中,获得了可育的转基因水稻植株。经过Gus基因的组织化学分析,PCR和Southern杂交检测,证明抗除草剂基因已整合到水稻基因组中得以表达,使水稻产生对除草剂的抗性。转基因水稻中发现一例基因沉默现象。     

粳稻转基因恢复系的研究

利用基因枪转化法将抗除草剂的bar基因和抗二化螟的SCK(修饰后的CpTI)基因导入到优质粳稻恢复系超优一号中。经对转基因植株进行分子检测,表明外源基因已整合到水稻基因组中;经田间除草剂抗性检测和二化螟接种鉴定,表明转基因稳定株系直到T6仍表现高抗除草剂且没有分离,说明bar基因能稳定遗传并高效表达;转基因恢复系与非转基因恢复系相比,抗虫性有所提高,但提高程度在株系间有差异。经对转基因恢复系所配杂交组合进行除草剂检测和优势测定,表明转基因杂交稻也高抗除草剂,且F1全部正常结实,结实率达80%以上,并具很强的杂种优势,说明亲本抗性基因通过制种已转移到F1中并得到高效表达,同时说明外源基因的导入没有改变原受体的优良性状;经对部分转基因杂交稻进行纯度鉴定,表明秧田喷施除草剂后,本田的不育株率和杂株率明显降低,特别是两系杂交稻效果更明显。     

粳稻转基因恢复系的研究*

 利用基因枪转化法将抗除草剂的bar基因和抗二化螟的SCK（修饰后的CpTI）基因导入到优质粳稻恢复系超优一号中。经对转基因植株进行分子检测，表明外源基因已整合到水稻基因组中；经田间除草剂抗性检测和二化螟接种鉴定，表明转基因稳定株系直到T6仍表现高抗除草剂且没有分离，说明bar基因能稳定遗传并高效表达；转基因恢复系与非转基因恢复系相比，抗虫性有所提高，但提高程度在株系间有差异。经对转基因恢复系所配杂交组合进行除草剂检测和优势测定，表明转基因杂交稻也高抗除草剂，且F₁全部正常结实，结实率达80%以上，并具很强的杂种优势，说明亲本抗性基因通过制种已转移到F₁中并得到高效表达，同时说明外源基因的导入没有改变原受体的优良性状；经对部分转基因杂交稻进行纯度鉴定，表明秧田喷施除草剂后，本田的不育株率和杂株率明显降低，特别是两系杂交稻效果更明显。     

抗除草剂水稻新品系“E32HR”的选育

以基因枪法转化获得的转bar基因水稻"HR"为供体亲本,两系法亚种间杂交稻优势组合"65396"的恢复系"E32"为受体亲本,经过4次回交转育成对除草剂Basta具有稳定抗性的水稻新品系"E32HR"。对"E32HR"及其杂种"培矮64S/E32HR"的主要农艺性状进行比较分析的结果表明,除了"E32HR"的株高明显高于"E32"以外,其余性状均无明显差异。文中对转基因育种与常规育种的结合以及抗除草剂水稻的利用等问题进行了讨论。     

农杆菌介导的细菌阿特拉津氯水解酶基因对水稻的遗传转化

 研究构建了植物表达载体p1301-atzA,使来源于节杆菌(Arthrobacter sp.)AD1菌株的阿特拉津氯水解酶基因atzA受控于CaMV35s启动子下表达。用农杆菌介导法将植物表达载体p1301-atzA导入粳型保持系津稻107中,经潮霉素抗性筛选,得到可育的再生植株。转基因植株总DNA经PCR和Southern检测表明atzA基因已整合到水稻的基因组中。对转基因植株进行除草剂阿特拉津抗性检测,在喷施浓度为0.133％的阿特拉津溶液后,对照植株和敏感植株死亡,而转基因植株表现出对阿特拉津的抗性,     

Agrobacterium-mediated Transformation of Rice (Oryza sativa L.) with Atrazine Chlorohydrolase Gene (atzA)

Atrazine chlorohydrolase gene (atzA) was cloned from Arthrobacter sp. AD1. A plant expression plasmid was constructed under the control of CaMV35s promoter and was used in rice transformation. The target gene was successfully introduced into mature embryos of a japonica rice cultivar Jindao 107 by Agrobacterium- mediated transformation and hundreds of transgenic plants were obtained. The exogenous atzA gene in the transgenic plants that expressed atrazine resistance was confirmed by Southern blot hybridization. The resistance experiments by spraying transgenic rice plants with 0.133% atrazine shown that most of the transgenic rice plants exhibited the resistance to herbicide atrazine. The segregation of exogenous atzA gene in T1 progeny corresponded to the Mendelian ratio.     

用花粉管通道法将慈姑蛋白酶抑制剂基因(API)导入水稻获得转基因植株

采用花粉管通道法遗传转化技术,将慈姑蛋白酶抑制剂基因(API)导入水稻品系9311中,获得了转基因植株。抗虫性鉴定结果表明:部分转基因植株对水稻螟虫的抗性比对照明显提高;PCR扩增获得了与引物扩增片段长度相同的DNA片段,证实API基因已整合到受体植株的基因组中。遗传分析表明,API基因能在有性生殖过程中传递给后代,并于T4代分离出抗性纯合的株系。     

bar基因在杂交水稻制种中的应用及其安全性分析

利用水稻基因转化技术 ,将bar基因导入杂交水稻 ,结合除草剂“Basta”的喷施 ,能快速检测并排除杂交水稻制种中的假杂种。对转bar基因杂交稻制种原理、分子证据及其生物安全性进行了探讨