农业分子育种 授粉后外源DNA导入植物的技术

一个外源DNA导入植物的技术已在我国棉花和水稻育种上应用多年,成功地转移了不同来源的抗病或其它性状基因。由此得到的稳定遗传新品系在大田中已繁殖7-10代,有的已扩种200公顷。应用这一技术使供体DNA片段加入到栽培种的基因组中,育成一个新品种只需要3-4代,比常规育种6-8代的时间缩短一半。这一技术的要点是：授粉后使外源DNA能沿着花粉管经过的珠心通道进入胚囊,转化尚不具备正常细胞壁的卵、合子或早期胚胎细胞。转化率可高达10#+（-2）,不需要原生质体的制备、细胞培养和再生植株。所用的DNA系带有目的基因的供体总DNA片段（10#+6-10#+7道尔顿）。这一技术的原理可以应用于任何开花植物。但针对不同植物的具体技术细则必需根据植物的花器结构以及授粉受精时间和过程来决定。这一生物工程技术简单,育种工作者容易掌握,而且任何基因源都可能用来进行基因转化,只要基因的结构与受体基因组相容,基因的产物能适应受体植物的代谢。应用这一技术就能筛选出有用的基因改良品种。     

花粉管通道法在转基因抗虫棉上的应用

在抗虫棉基因转育中,运用较多且较简便的是花粉管通道法,现将其方法介绍如下:1花粉管通道法的机理1.1花粉管通道法的解剖学特征棉花在生殖器官形成过程中,珠孔端的珠心组织在结构上发生变化,从珠孔端到胚囊之间的部分珠心组织细胞逐渐退化,形成花粉管进入胚囊的通道。1.2花粉管通道法的遗传转化机理龚蓁蓁等研究:将H3标记的棉花DNA在自花授粉24小时后导入棉花子房。在H3DNA注射进入子房后2～4小时的切片上看到花粉管通道中充满标记DNA,而在花粉管通道以外的珠心组织中无标记显示。表明授粉后形成的花粉管通道是外源DNA进入胚囊的天然…     

RFLP技术及其在植物遗传育种中的应用(综述)

RFLP应用于植物遗传育种中,能够快速有效地筛选抗病基因;为把复杂的性状分解成单个的遗传组成。进而用单基因的效能来处理这些性状提供了可能性;应用RPLP能够极大地提高回交育种轮回亲本的恢复进程;在远缘杂交中能加速识别包含有目的基因的外源DNA小片段是否转移到推广品种中。本文讨论了RFLP的类型、RPLP技术的发展概况、RFLP技术的原理与方法及其在植物遗传与育种上的应用。     

植物微核技术的原理与应用

植物微核技术是近年来发展起来的一种有性杂交不亲和植物间部分基因组转移的新途径 .通过微核技术可在不同属植物间转移单条或多条染色体 ,且所得再生植株性状稳定 ,在植物育种方面具有重要意义 .微核技术还可用于定位基因、建立特异染色体 DNA文库、鉴定基因功能等     

花粉转移外源DNA片断

通过使用常规的遗传技术,植物育种家成功地改良了主要农作物的产量和品质。不过,在未来的10年之内,遗传工程一定会对玉米改良做出可观的贡献。当然,遗传工程只可能作为植物育种家在工作中的一个工具而已。 遗传工程师首先要在分子水平上分离出单个的基因,而后把这些分离的基因输入到受体基因组,变成重组DNA片断。只有在不严重干扰受体基因组遗传平衡的情况下,输入的外源基因发挥作用,这项技术才能成功。一般的程序是首先把外源基因输入到质粒基因组,而后让质粒进入真核生物细胞,通过质粒基因组和寄主染色体组     

蜡梅与光叶红蜡梅和夏蜡梅属间杂交亲和性初步研究

为了选育蜡梅科Calycanthaceae植物新品种,拓展育种亲本,以蜡梅Chimonanthus praecox,光叶红蜡梅Calycanthus floridus var.glaucus和夏蜡梅Sinocalycanthus chinensis为实验材料,利用低温或超低温保存花粉克服属间杂交花期不遇,应用荧光镜检技术检测花粉与雌蕊互作,来探讨蜡梅属Chimonanthus与美国蜡梅属Calycanthus和夏蜡梅属Sinocalycanthus属间杂交亲和性。结果表明:以变色硅胶干燥2 h,而后利用液氮保存3个月的蜡梅花粉活力保持最高(12.7%),授粉后在夏蜡梅和光叶红蜡梅柱头上均能黏附和萌发,能用于属间杂交;而以类似方法保存的夏蜡梅和光叶红蜡梅花粉未检测到活力,授粉后在母本柱头上只观察到少量花粉黏附而未观察到花粉萌发。以夏蜡梅和光叶红蜡梅分别为母本,蜡梅为父本,其花粉黏附、萌发和花粉管生长动态基本一致:授粉后6 h花粉在母本柱头上黏附,授粉后12 h花粉萌发长出花粉管,24 h至36 h花粉管继续向下生长,约48 h到达花柱基部,开始进入胚囊。这表明以蜡梅为父本,与夏蜡梅和光叶红蜡梅杂交在花粉-雌蕊互作和花粉管生长阶段不存在杂交障碍,而反交亲和性有待于改进花粉保存方法后进一步研究。     

根癌农杆菌介导转化抗虫基因获得转基因烟草

将抗虫ＰＩ基因构建到ｐＩＧ１２１Ｈｍ质粒的Ｔ－ＤＮＡ上，利用农杆菌ＬＢＡ４４０４介导转化烟草，获再生植株．经ＧＵＳ检测和Ｄｏｔｂｌｏｔ分析，证实外源基因已插入植物细胞基因组中，再生植株的转化率为６４．３％．     

根癌农杆菌介导转化抗虫基因获得转基因烟草

将抗虫ＰＩ基因构建到ｐＩＧ１２１Ｈｍ质粒的Ｔ－ＤＮＡ上，利用农杆菌ＬＢＡ４４０４介导转化烟草，获再生植株。经ＧＵＳ检测和Ｄｏｔ ｂｌｏｔ分析，证实外源基因已插入植物细胞基因组中，再生植株的转化率为６４．３％。     

油菜花粉粒离体萌发条件及其贮存方法的研究

<正> 一、前言油菜杂交育种中,引进基因资源、亲本种植、品种保纯及收获贮藏等是项复杂而繁重的任务,需要花费大量的人力和资金.如果杂交育种,仅种植母本,父本的花粉从品种资源机构提供,这样便可减少父本的种植和减轻种子贮藏的负担,并能保证种子的纯度,从而节省土地、人力和资金,取得事半功倍的效果. 杂交育种,父本的花粉若从外单位提供,那么必须解决花粉贮存、远距离携带和花粉活力测定的问题.目前国外虽有有机溶剂、液氮等保存花粉方法的报道,但这些方法设备复杂、携带不便、推广较为困难.国内这方面的报道还很少.花粉活力的测定,一般植物有离体萌发法和药物     

水稻叶绿体表达体系的建立及抗PPT叶绿体转化植株的获得

 【目的】建立外源基因在水稻叶绿体中的表达体系。【方法】通过分析已公布的水稻叶绿体基因组全序列及其基因分布特点，选择ndhF与trnL的基因间序列作为除草剂PPT抗性基因bar定点整合的位点。以水稻叶绿体基因组DNA为模板，采用PCR方法克隆了两个适于水稻叶绿体基因组遗传转化的同源片段，构建了含水稻叶绿体16S高效表达启动子、外源基因bar、psbA基因的3′序列（终止子）以及两个同源片段的水稻叶绿体特异表达载体pRB。【结果】采用基因枪法转化水稻品种中花10号幼穗诱导的愈伤组织，并再生植株，获得转化体后代种子。对转化植株进行的分子检测结果表明，外源基因bar 可能被整合到水稻叶绿体基因组中。后代种子的遗传学分析显示，外源基因bar可正常表达并遗传。【结论】利用所建立的水稻叶绿体外源基因表达体系，外源基因bar既可在水稻叶绿体基因组中正常表达，还可作为转化体筛选时的除草剂抗性选择标记。     

转基因马铃薯植株的抗性筛选及其PCR鉴定

近年来,转基因技术研究发展很快,筛选、鉴定转基因植株是基因转移的必须环节。本实验利用农杆菌(含有pARTGF植物表达载体)介导法将外源基因转入马铃薯植株,经过含有卡那霉素培养基的抗性筛选,初步筛选出转基因马铃薯植株A、B、C分别为5株、7株、8株;将筛选的转基因马铃薯植株利用PCR进行检测,经分析,其结果初步表明,已成功将目的基因转入马铃薯基因组中,并获得阳性植株分别为2株、4株、5株。     

外源基因转化在小麦育种中的应用

远缘杂交是创造生物新物种和新种质以及转移遗传物质的有效途径 ,在理论和实践上都有重要意义。外源DNA导入技术以DNA片断杂交技术假说为理论依据 ,直接将带有目的性状的供体遗传物质 (总DNA)或目的基因导入受体植物 ,创造大量的变异材料 ,通过筛选获得具有目的性状的后代 ,达到改良品种的目的。笔者综述了近年来外源基因导入小麦的研究概况 ,阐述了外源基因导入的技术以及检测方法 ,分析了外源基因转化在小麦育种中的发展前景。     

广西野生稻种质在高蛋白育种中的应用初探

以15份栽培稻为母本,16份含有高蛋白质的普通野生稻为父本,通过杂交,将野生稻高蛋白基因导入栽培稻中,把获得的9个高蛋白组合进行花药一次培养,平均愈伤组织诱导率3.70%,平均绿苗分化率6.69%,并获得一批性状与栽培稻接近但蛋白质含量高于母本的高蛋白花粉植株,为水稻高蛋白育种的进一步发展奠定了基础。     

利用花粉管通道法将外源DNA导入水稻之研究进展

外源DNA直接导入技术以DNA片断杂交假说为理论基础,直接将目的基因或带有目的性状供体遗传物质(总DNA)通过花粉管通道法导入水稻植株,创造大量的变异材料,通过筛选获得目的性状的后代和新品种。由于简单、易行、不受受体植物种类的限制,已被越多的育种者所接受,在水稻的抗病、米质、丰产性上等各方面广为应用。介绍了外源DNA导入方法、外源基因导入类型、后代遗传变异特点及影响花粉管通道法导入的因素,优点、局限性进行了分析,同时提出了问题和展望。     

Bar基因转化豆科牧草百脉根的研究

以豆科植物百脉根子叶为转化受体,通过根癌农杆菌介导方法将外源目的基因Bar基因和Gus基因导入,经筛选分化、再生,得到具有Basta抗性的转基因植株。在Basta浓度的选择中,2mg/L是百脉根较为适宜的筛选浓度。试管苗叶片筛选剔除假转体和嵌合体植株,转基因植物移栽大田后生长良好。PCR检测证明外源目的基因已整合到百脉根基因组中。     

利用花粉介导法获得油菜RNAi转基因植株

以甘蓝型油菜7B为试验材料,利用花粉介导法将携带RNA干扰的HKL1基因的pCaMHKL1-RNAi质粒转入7B中,获得转基因油菜植株,通过PCR分别对T_1,T_2植株进行了转基因鉴定,并对转基因植株后代的生长发育进行研究。结果表明,T_2的RNAi植株与野生型植株相比,出真叶时间较晚,株型较矮小;qRT-PCR结果表明,RNAi植株中HKL1基因的相对表达量为野生型植株的24.6%~67.9%;不同的RNAi植株中HKL1基因的表达量各不相同;利用花粉介导法在甘蓝型油菜中进行RNAi质粒转化,外源基因可以在后代植株中稳定遗传。花粉介导法较之农杆菌侵染、基因枪法等基因转化方法操作更加简单、适用性更强。     

转GO基因厚皮甜瓜植株的获得及检测

以新疆厚皮甜瓜K7品系为材料,利用农杆菌介导法进行甜瓜的遗传转化研究,建立了新疆厚皮甜瓜的遗传转化体系。将GO基因导入甜瓜材料,分子检测和DAB检测证明外源基因已经整合到甜瓜转基因植株的基因组DNA中并具有较好的抗病性。     

基因枪法将Bhlea2基因导入玉米的初步研究

构建了牛耳草(Boea hygrometrica)胚胎发育晚期丰富蛋白基因(Bhlea2)的植物表达载体pYL1,以玉米(Zea mays L.)自交系501的愈伤组织为受体,利用基因枪法将Bhlea2基因导入,获得51株抗性植株,经PCR检测有10株阳性植株,阳性率为19.6%,初步证明外源基因已整合到玉米基因组中。     

小黑麦（Triticale）诱发突变的细胞遗传

电离辐射处理普通小麦种子、花粉或植株,可引起花粉母细胞减数分裂行为异常,染色体畸变与基因突变,获得多种多样的突变体,并在育种上加以应用,已有大量报道。 在远缘杂交育种上Sears等利用单体、双体异附加系,进行辐射处理,将野生种山羊草(Aegilops)、偃麦草(Agropyron)载有抗病基因的染色体片断转移到普通小麦的染色体上,育成一些高度抗病的品系;百足等将普通小麦与小黑麦杂交后代进行辐射处理,利用诱发的易位,将黑麦具有抗病基因的染色体片断转移到普通小麦的染色体上,选育出一些抗病的易位系,这些工作对远缘杂交的应用及异源染色体的导入具有重要意义。     

中国小麦野生近缘植物的研究与利用

随着人口和环境压力的增大以及生物技术的发展,外源基因的转移和利用将成为未来小麦育种中最重要的途径。本文对小麦野生近缘植物在我国的公布、收集、保存、抗病性评价、遗传丢失和利用外源基因改良小麦做了全面的综述。