不同草铵膦用量对耐除草剂水稻秧苗素质及产量的影响

以含Bar基因的耐除草剂水稻品种和不耐除草剂的水稻不育系为材料,幼苗期喷施不同用量草铵膦,研究了草铵膦对不耐除草剂水稻幼苗的致死剂量以及不同草铵膦用量对耐除草剂水稻生长发育的影响。结果表明草铵膦对不耐除草剂的不育系的软盘育秧致死剂量≤15mg/m2、厢面湿润育秧致死剂量≤30mg/m2;在幼苗期喷施一定剂量的草铵膦(15 mg/m2～75 mg/m2)对耐除草剂水稻秧苗会产生不同程度的伤害作用,秧苗素质不同程度下降;喷施草铵膦45 mg/m2～75mg/m2后的秧苗移栽大田后,生长发育有所延迟,但产量没有受到显著影响。     

甘菊遗传转化再生体系的建立

[目的] 建立高效稳定的甘菊再生体系,并确定卡那霉素和草丁膦的筛选压。[方法] 以甘菊无菌苗叶片为外植体,通过添加不同浓度的NAA和6-BA建立了甘菊遗传转化再生体系。[结果] 在5种芽诱导培养基中,MS3（MS＋NAA 0.1mg/L＋6-BA0.1mg/L）的再生频率最高,可达98%,其不定芽生根率可达100%。培养35d后,添加5和10mg/L卡那霉素的培养基上甘菊再生率为11.3%和10%,添加15和20mg/L卡那霉素的培养基上没有芽的分化;添加0.5mg/L草丁膦的培养基上甘菊再生率为8.7%,添加1mg/L草丁膦的培养基上没有芽的再生,添加1.5和2.0mg/L草丁膦的培养基上没有芽的分化。卡那霉素和草丁膦在甘菊遗传转化中的筛选浓度分别为8.0和0.8 mg/L。[结论] 该研究为进行甘菊转基因试验打下了基础。     

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。     

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.     

分子标记辅助快速回交选育抗草铵膦油菜不育系及恢复系

为快速培育抗草铵膦除草剂的油菜不育系和恢复系,以含bar、barnase、barstar基因的抗草铵膦材料C5-1及含bar、barnase基因的不育材料C5-2为供体亲本,以甘蓝型冬油菜Gr-1、Gr-2为轮回亲本,以回交转育为基本方法,利用bar基因的PCR检测、育性鉴定和喷除草剂方法对回交后代进行前景选择,并利用SSR分子标记进行背景辅助选择,将bar、barnase和bartar基因导入Gr-1、Gr-2中,在回交第3代BC3中选育得到遗传背景回复率大于96%的抗草铵膦油菜不育系和恢复系。     

精草铵膦防除苹果园杂草药效试验

为明确精草铵膦对山东烟台地区苹果果园杂草的防治效果,开展10％精草铵膦可溶液剂防除杂草试验.试验共设置10％精草铵膦可溶液剂3个梯度处理,分别为450、600和780 g/hm2,以200 g/L草铵膦水剂1300 g/hm2和41％草甘膦异丙胺盐水剂1200 g/hm2为对照药剂,共计5个处理.结果表明:精草铵膦对苹...     

抗除草剂转基因水稻和大豆快速准确检测技术研究

以实验室培育的转基因水稻和大豆为研究材料,对含草铵膦乙酰转移酶基因(phosphinothricin acetyltransferase gene,bar)和不与草甘膦结合的突变型5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合酶编码基因(5-enolpyruvylshi-kimate-3-phosate synthase gene,EPSPS)2种不同除草剂筛选标记的转基因植株进行叶片喷涂、叶片离体平板培养、种子萌发试验,以建立快速、准确的转基因鉴定方法,并探索可有效区分转化和非转化植株鉴定用的筛选剂剂量.结果表明:这3种方法都能快速、简便、准确地鉴定相应的转基因植株;水稻和大豆叶片对农药吸收具有一定的差异,用300或135 mg/L草铵膦可有效区分是否转入bar基因,用1％或0.25％农达喷施可区分是否转入EPSPS基因;用含有50 mg/L草甘膦的平板培养离体大豆叶片可以方便地区分出转基因株系;种子萌发对除草剂剂量十分敏感,用远低于10 mg/L的2种除草剂即可有效区分阳性与阴性种子.本研究建立的快速鉴定转基因植株的方法在转基因研究材料的鉴定及转基因安全评估中具有重要意义.     

草铵膦在水中的降解特性及对水生生物的毒性

为评价除草剂草铵膦在水中的化学行为特征及其对水生生物的毒性,采用UPLC-MS/MS等手段,研究了草铵膦在不同pH值、不同温度条件下的水解特性和不同光强、不同波长下的光解特性,以及对水生生物的急性毒性。结果表明,草铵膦在pH 5.0,6.9,9.3缓冲溶液中的半衰期分别为433,693,533 d,在弱酸和弱碱条件下均能稳定存在。温度对草铵膦的水解影响显著,温度升高,水解速率加快。草铵膦在4 500 lx和8 300 lx氙灯下的半衰期分别为1 155和866 h;360和254 nm波长紫外光光照处理下的半衰期分别为462和40 h,光强和波长对草铵膦的水中光解影响明显;草铵膦对小球藻 (Chlorella vulgarrs)、大型溞 (Daphnia magna)和斑马鱼 (Brachydonio rerio)的EC50/LC50均大于100 mg/L,均为低毒。     

抗生素与除草剂对尾巨桉离体植株再生的影响

为研究不同抗生素和除草剂对尾巨桉无性系SP7再生体系建立过程中叶片诱导植株再生的影响,在尾巨桉无性系SP7不定芽诱导和生根诱导培养基中添加不同浓度的卡那霉素、潮霉素、草甘膦和草胺膦。结果表明:卡那霉素、潮霉素、草甘膦和草胺膦对桉树无性系SP7叶片不定芽诱导和生根诱导过程中的影响显著。潮霉素、卡那霉素、草甘膦、草胺膦浓度分别为10、40、40、2.5 mg/L时不定芽的产生完全受到抑制;在生根诱导培养基中分别添加8 mg/L潮霉素、50 mg/L卡那霉素、30 mg/L草甘膦、7.5 mg/L草胺膦时,不定芽的生根完全受到抑制。     

森林草莓‘Hawaii4’继代培养与遗传转化条件的优化

【目的】探明森林草莓高效的组织培养和基因工程转化方法。【方法】以森林草莓组培苗为试验材料,对继代培养条件包括基本培养基、培养基的pH值、含糖量、琼脂量等以及遗传转化条件包括植物激素的选择、农杆菌的浓度等进行了摸索。【结果】组培苗继代培养的最佳条件为:1/2 MS,10g/L糖,7g/L琼脂粉,pH5.8。遗传转化的最佳条件为:叶片叶龄:39d左右,菌液浓度OD600=0.6,侵染时长15min,植物激素种类与配比:3.0mg/L的6-BA和0.2mg/L的IBA,暗培养2d,草铵膦筛选质量浓度:2mg/L。【结论】获得了有利于森林草莓愈伤组织生芽和幼苗生长的优化培养基成分,以及高效率的基因转化条件。     

禽流感病毒 HA 基因在拟南芥中的表达

将H5N1亚型禽流感病毒血凝素(HA)基因构建到植物表达载体,经农杆菌法转入拟南芥基因组中,酶联免疫吸附(ELISA)测定分析T2代转基因株系,据OD值筛选获得HA基因高效表达株系;RT-PCR及Western blot分析进一步证实,这些转基因株系均可转录HA基因,翻译形成相应的蛋白质.拟南芥叶片中表达积累的HA蛋白经亲和层析纯化,Western blot分析检测到1条分子量为65 ku的蛋白质带,与预期的HA蛋白大小完全一致,没有发生蛋白质降解现象.表明禽流感病毒HA蛋白可在植物细胞中稳定表达,植物可用于生产禽流感疫苗.     

禽流感病毒H5N1亚型血凝素基因在昆虫细胞中的表达

[目的]研究禽流感病毒H5N1亚型血凝素基因在昆虫细胞中的表达。[方法]将禽流感病毒H5N1亚型HA基因以BamHI和NotI双酶切插入pFastBacI载体构建pFast-H5HA转移载体质粒,然后将pFast-H5HA转入含有穿梭质粒的感受态DH10Bac中发生转座作用,在含有X-gal、IPTG、庆大霉素、卡那霉素和四环素的琼脂平板上筛选白色菌落,通过连续传代4次后获得稳定的重组质粒reBac-mid-H5HA。[结果]将重组质粒reBacmid-H5HA转染Sf9昆虫细胞,获得含有禽流感病毒H5N1亚型HA基因的重组杆状病毒,经间接免疫荧光和Western-blot证实HA基因在昆虫细胞中获得表达。重组杆状病毒表达产物能够凝集鸡红细胞,并能被抗H5N1 HA单抗所抑制。[结论]重组血凝素蛋白在杆状病毒中能获得正确表达,为研制AIVH5亚型检测抗原和亚单位疫苗奠定基础。     

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％。     

农杆菌介导冷调节基因（Cbcor15a）遗传转化甘蔗体系的建立

【目的】利用农杆菌介导法,将外源冷调节基因Cbcor15a导入甘蔗愈伤组织,建立快速、高效的甘蔗遗传转化体系,为培育具抗寒性甘蔗品种奠定基础。【方法】以新台糖22号（ROC22）为材料,通过对愈伤组织诱导、分化、生根等培养基进行优化,筛选出外源基因转化甘蔗的适合激素种类与用量、PPT用量、抗生素种类与用量;利用甘蔗转基因二元植物表达载体pCambia1300-Cbcor15a-bar,通过农杆菌介导法将目的基因Cbcor15a导入甘蔗愈伤组织。【结果】当农杆菌菌液OD600为0.4、侵染20 min时有利于愈伤组织分化;甘蔗愈伤组织诱导和分化培养阶段的最佳PPT为0.50mg/L。侵染后在共培养中添加500.00 mg/L抗生素Cef能有效抑制农杆菌,添加300.00 mg/L抗生素Cef能促进愈伤组织分化成苗,添加200.00 mg/L抗生素Cef能促进幼苗生根。MS培养基中添加低量NAA更有利于甘蔗愈伤组织的分化;在促进细胞分裂时KT的效果明显优于6-BA。MS培养基中添加5.00 mg/LNAA和70.00g/L蔗糖能有效促进分化苗生根。利用建立的遗传转化体系可获得286株转冷调节基因Cbcor15a的甘蔗转化植株;选取83株通过PPT抗性筛选后长势良好的转化植株进行阳性检测,其中有4株呈阳性。【结论】利用农杆菌介导的Cbcor15a基因转化甘蔗的遗传转化体系能成功将Cbcor15a基因整合到甘蔗基因组。     

反义AcInv基因转化马铃薯方法的研究

马铃薯反义AcInv基因,采用农杆菌介导法,选用生产上推广的9个普通四倍体栽培种,对影响转化的各个因素进行了优化研究。结果表明:在愈伤组织诱导过程中,卡那霉素(Km)的适宜浓度为100 mg/L;生根过程中为50 mg/L。外植体的预培养为:茎段2 d,叶盘3 d效果较好;农杆菌浓度当OD600值为0.5时对茎段和叶盘的转化效果均较佳;茎段和叶盘侵染时间分别达8 min和10 min时转化率较高;外植体与农杆菌共培养时间分别为2 d和3 d时,茎段和叶盘的转化率较高;各个品种的外植体在卡那霉素抗性培养基上均能形成愈伤组织,但只有1号(“大西洋”)最后从愈伤组织上分化成苗,形成正常植株,植株再生率为11.2 %,PCR扩增检测表明大部分转基因植株为阳性。     

融合杀虫基因对甘蔗的遗传转化

[目的]利用MAR序列介导转基因表达及融合杀虫基因,以期克服外源基因失活,增强抗虫基因表达能力,延缓昆虫抗性的发生,获得高抗虫转基因甘蔗植株.[方法]以甘蔗品种ROC25为材料,进行愈伤组织、芽苗分化和生根的Hyg抗性筛选试验.利用农杆菌介导,将含MAR序列介导融合杀虫基因(AVAc-CpTI)导入甘蔗基因组.[结果]愈伤组织增殖、出芽时Hyg的最佳筛选浓度为50 mg/L,生根时Hyg的最佳筛选浓度为30 mg/L.获得13个MAR序列介导转基因表达基因系,48株Southern杂交阳性甘蔗植株;获得8个无MAR序列介导转基因表达基因系,7株Southern杂交阳性甘蔗植株.MAR序列介导转基因表达使转化过程中转基因系的获得数量提高了62.5%.[结论]建立了ROC25的潮霉素抗性筛选体系;MAR序列介导融合杀虫基因进行甘蔗遗传转化,可提高甘蔗外源基因转化效率.     

ThIPK2基因植物表达载体的构建

为培育高度抗逆和无选择标记的转基因小麦,本研究从NCBI数据库中搜索到ThIPK2基因序列,依据该基因编码的氨基酸序列,参照小麦偏爱的密码子对该基因进行密码子优化,并将重复的和不必要的酶切位点去掉后进行人工合成。将改造后的ThIPK2基因插入到强启动子Ubiquitin和终止子AtSac66之间,然后将其插入到含有玉米Ac/Ds转座子背景骨架的植物表达载体中,获得了具有删除选择标记功能的、由玉米Ubiquitin启动子驱动ThIPK2基因的植物表达载体。经过限制性内切酶分析鉴定,该植物表达载体构建成功。     

H5N1亚型禽流感病HA1基因的克隆测序与表达

提取禽流感病毒液中RNA,根据GenBank中收录的禽流感病毒(AIV)H5N1亚型的血凝素(HA)基因序列设计并合成了1对引物。RT-PCR扩增出HA全基因,并克隆到pMD18-T载体,对重组质粒进行酶切鉴定及序列测定。与GenBank收录的其他AIV H5N1亚型的HA基因进行序列比较分析,同源性达96%~99%。从HA基因序列中截取HA1基因,亚克隆到表达质粒pET-28a中构建HA1基因原核表达质粒,转化E.coliBL21(DE3)细胞,在IPTG诱导下表达出HA1蛋白,所表达的蛋白质分子质量约为37~40ku。该研究为进一步开发用于禽流感抗体检测的抗原蛋白打下了基础。     

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。