海岛棉DNA导入陆地棉栽培品种获得变异种质的初步遗传分析

 利用花粉管通道导入技术将海岛棉（Gossypium barbadense L.）品种海7124的基因组总DNA导入陆地棉（G. hirsutum L.）栽培品种石远321中，获得了纤维品质优良的新种质系，并且在导入后代中发现了1个形态性状发生变异的突变体。对突变体进一步的遗传分析表明，突变性状可能受1个纯合致死的显性基因控制，利用SSR对变异材料进行研究发现，外源DNA已经整合在陆地棉的基因组中，并推测某些DNA片段可能是通过同源重组的机制整合到陆地棉染色体上的。     

转Bt基因抗虫红麻福红952后代的分子杂交验证

利用花粉管通道法将抗虫质粒DNA导入受体红麻品种福红952,在受体品种中获得Bt抗虫目的基因的表达.分别用PCR和Southern杂交技术,对所转化的红麻转基因4个世代的株系进行分子验证,结果表明:4个世代中都检测到B t抗虫目的基因片段,说明外源基因已经整合到红麻的基因组中并获得了稳定遗传.     

转Bt基因抗虫红麻福红952后代的分子杂交验证

利用花粉管通道法将抗虫质粒DNA导入受体红麻品种福红952,在受体品种中获得Bt抗虫目的基因的表达.分别用PCR和Southern杂交技术,对所转化的红麻转基因4个世代的株系进行分子验证,结果表明：4个世代中都检测到B t抗虫目的基因片段,说明外源基因已经整合到红麻的基因组中并获得了稳定遗传.     

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。     

普通小麦DNA导入裸大麦变异观察及SSR分子验证

利用花粉管介导法将普通小麦(宁春4号)的总DNA片段导入裸大麦(康青3号)中获得18个变异品系,通过对农艺性状的观察,在裸大麦中发现了普通小麦的部分农艺性状;经过对受体、供体和变异后代的SSR鉴定分析,18对SSR-PCR中16个位点发现了普通小麦信号,从DNA分子水平证明了普通小麦DNA片段可以通过花粉管通道介导法导入裸大麦品种康青3号中,并能够整合到其基因组中.     

通过花粉管通道导入外源DNA获得抗盐番茄新品系

利用花粉管通道技术,以生长在盐碱地的碱蓬总DNA为供体,以1个不耐盐番茄为受体,进行外源DNA直接导人,对转基因番茄D2代分别浇灌1/2和1/4浓度海水进行筛选,获得了抗盐植株.随机抽取20粒抗盐番茄的种子,以碱蓬基因组为探针,通过基凶组荧光原位杂交技术进行鉴定,有13株番茄有杂交位点存在,初步证实碱蓬基因存在并整合入抗盐番茄的基因组中.     

外源DNA导入培育水稻抗白叶枯病种质材料的研究

在水稻自花授粉 1～ 3h后 ,利用其形成的花粉管通道 ,将提取的含有抗白叶枯病Xa2 1基因的水稻IRBB2 1的总DNA直接导入受体水稻豫粳 6号中 ,经白叶枯病菌接种鉴定 ,在D1代获得抗白叶枯病材料 3株。利用RAPD技术对该组合的受体、供体及转化后代进行分析 ,证明供体DNA片段已整合到受体基因中。     

基因枪轰击法将蜘蛛丝蛋白基因(ADF3)转入海岛棉的研究

用海岛棉茎尖作为基因枪转化的靶材料,建立了可重复的海岛棉转化系统。将海岛棉茎尖分生组织经过3～6周的诱导、继代培养生长后,可以形成足够量的再生植株。用含有Npt-Ⅱ基因和蜘蛛丝蛋白基因的质粒轰击新疆海岛棉4个品种茎尖分生组织,在含有70～100mg/l卡那霉素的培养基上筛选、预再生、再生及生根培养,获得的24株抗卡那霉素转基因再生植株。所获得的转基因植株经卡那霉素筛选,再生植株总DNA提取,Southern点杂交分子检测,初步证明有2株转化植株目的基因已整合到海岛棉基因组中,同时也已得到种子。研究为通过植物基因工程的方法以期改良棉花纤维品质提供了一条新的途径。     

抗虫基因Cry1Iem转化大豆的研究

通过花粉管通道法将pCMBIA3300-Cry1Iem载体中的Cry1Iem基因转入大豆品种"吉农28"中,对经过抗草铵膦筛选的转基因植株进行PCR检测,初步确定阳性植株,对转基因阳性植株进行Southern blotting检测,结果发现有5株出现杂交信号,证明Cry1Iem基因整合到受体的基因组中。利用实时荧光定量PCR测定T1代阳性植株的Cry1Iem基因在mRNA水平上的表达量,证明Cry1Iem基因在受体材料中获得了表达。     

花粉管通道法转化SeNHX1基因对小麦主要农艺性状的影响

以5个小麦品种(系)百农64、豫麦34、抗冻早30、百麦1号和矮抗58为试验材料,采用花粉管通道法将携带有外源耐盐基因SeNHX1的质粒DNA导入自花授粉后的小麦柱头内.对花粉管通道法介导后的植株进行田间正常管理,收获D0代种子,并于次年播种.在次年小麦成熟期采用5点取样对D0代小麦株高、穗长、剑叶面积、千粒重等农艺性状进行测量并进行统计分析.结果表明,与对照比较,花粉管通道法处理的D0代植株的种子(D1代)千粒重均有所提高；5个小麦品种(系)受体转化Do代植株除抗冻早30外,其余受体与对照组相比株高差异均达到显著水平,甚至极显著水平；穗长除百麦1号差异不显著外,其余受体均达显著水平.5种小麦受体的叶面积差异均达到显著水平；叶长除豫麦34无明显变化外,其余受体差异均达到极显著水平；叶宽与受体相比均无明显差异.对D0代植株叶片基因组DNA进行PCR检测,24个样品中有7个出现阳性反应.     

棉花茎尖农杆菌转化体系的建立

[目的]建立高效的以草甘膦为选择剂的棉花茎尖农杆菌遗传转化体系。[方法]以中棉35号、中棉27号、石远321和珂字312号4个陆地棉品种茎尖为遗传转化受体材料，采用农杆菌介导转化法，结合草甘膦筛选，探讨了影响棉花茎尖遗传转化效率的几个重要因素。[结果]棉花茎尖对草甘膦极为敏感，所有品种棉花茎尖均在60μmol／L草甘膦浓度下停止生长。对茎尖用OD600=1．0菌液浸染20min、预培养2d、恢复培养1周和共培养72h的处理能显著提高棉花遗传转化效率。对所有成活转基因棉株进行PCR检测的结果表明，所有植株均能扩增出目的基因aroA—M1 1．3kh的特定条带。[结论]该研究为进一步加速转基因棉花的产业化进程奠定基础。     

转双价基因(Bt+CpTI)抗虫棉对棉蚜羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶比活力的影响

[目的]研究了转双价基因棉SGK321对棉蚜Aphis gossypii Glover羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶比活力的影响,为转基因棉的生物安全性评价提供理论依据。[方法]在SGK321及其亲本棉石远321上长期饲养棉蚜,研究2种棉花品种对棉蚜短期（第1、2、3代）和长期（第41、42、43代）的影响。[结果]在SGK321上取食1代的棉蚜种群羧酸酯酶比活力显著高于在亲本棉上取食1、2、3代的棉蚜种群,转双价基因棉SGK321上饲养1、2、3代的棉蚜乙酰胆碱酯酶比活力均显著高于在石远321上饲养相同代数的棉蚜。但长期饲养的2种棉蚜之间羧酸酯酶比活力、乙酰胆碱酯酶比活力无显著差异。[结论]长期取食转双价基因棉SGK321的棉蚜通过棉蚜解毒酶的调节作用对SGK321产生了适应性。     

转双价基因(Bt+CpTI)抗虫棉对棉蚜羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶比活力的影响(英文)

[目的]研究了转双价基因棉SGK321对棉蚜Aphis gossypii Glover羧酸酯酶和乙酰胆碱酯酶比活力的影响,为转基因棉的生物安全性评价提供理论依据。[方法]在SGK321及其亲本棉石远321上长期饲养棉蚜,研究2种棉花品种对棉蚜短期(第1、2、3代)和长期(第41、42、43代)的影响。[结果]在SGK321上取食1代的棉蚜种群羧酸酯酶比活力显著高于在亲本棉上取食1、2、3代的棉蚜种群,转双价基因棉SGK321上饲养1、2、3代的棉蚜乙酰胆碱酯酶比活力均显著高于在石远321上饲养相同代数的棉蚜。但长期饲养的2种棉蚜之间羧酸酯酶比活力、乙酰胆碱酯酶比活力无显著差异。[结论]长期取食转双价基因棉SGK321的棉蚜通过棉蚜解毒酶的调节作用对SGK321产生了适应性。     

土耳其斯坦叶螨对转基因棉花的寄主选择性

为了研究土耳其斯坦叶螨对转基因棉及其亲本常规棉寄主选择性,以及转基因植物生化特性及形态特征对叶螨寄主选择性的影响,以转基因棉花中棉41、SGK321及其亲本常规棉中棉23、石远321为材料,通过半叶碟选择性试验研究棉叶螨对棉花的取食选择性及产卵选择性,并测定不同品种棉花的营养物质和次生代谢物的质量分数及形态指标。结果表明,棉叶螨对常规棉中棉23和石远321表现出明显的取食偏好和产卵偏好性;转基因棉花中次生代谢物棉酚的质量分数显著高于亲本棉花。因此,土耳其斯坦叶螨对常规亲本棉花的寄主偏好性可能与外源基因导入引起植株代谢变化有一定关系。     

Effects of insect-resistant transgenic cotton on ground-dwelling beetle assemblages(Coleoptera)

We compared the ground-dwelling beetle assemblages under four scenarios in which transgenic Bt(Cry 1Ac) cotton(33B),transgenic Bt(Cry 1Ac)+CpTI cotton(SGK321),conventional cotton(33),conventional cotton(Shiyuan 321) in North China.During the survey in two years(2009-2010),24 ground beetle species were captured with pitfall traps in 20 plots which included five replicates for each cotton type.No significant difference was observed in the number of ground beetle species captured,activity density,evenness and Shannon-Wiener diversity among the four cotton varieties.Chlaenius posticalis was less abundant in transgenic Bt+CpTI cotton(SGK321) fields than its conventional cotton(Shiyuan 321),but more abundant in transgenic Bt cotton(33B) fields compared with its conventional cotton(33).There was no significant difference for other abundant species between in transgenic cotton and in conventional cotton fields.Based on non-metric multidimensional scaling(NMDS) analysis,ground-dwelling beetle assemblages were similar in transgenic and conventional cotton over the two years,but the ground-dwelling beetle assemblages in transgenic cotton 33 B significantly differed from that in the conventional cotton(strain 33) in 2010.No strong evidence that the transgenic cotton effect on ground-dwelling beetle assemblages was found in this study.     

双价抗虫转基因棉花研究

 构建了携带人工合成的GFM CryIA杀虫基因和经过修饰的CpTI基因的高效双价杀虫基因植物表达载体pGBI121S4ABC。采用花粉管通道法,将pGBI121S4ABC转入到石远321、中棉所19号、3517和541中国棉花生产品种中,首次获得了双价转基因抗虫棉株系。叶片室内抗虫生物学鉴定表明,抗性好的株系棉铃虫幼虫校正死亡率大于96%;经分子检测,证实了双价杀虫基因在棉花基因组中的整合与表达。     

子房注射法获得转基因抗虫棉植株研究

采用子房注射法将构建在植物表达载体ｐＢＩ１２１．１上的Ｂｔ杀虫基因导入棉花品种石远３２１、中植３７２、８２２和辽棉９００１中,获得８株转基因植株。经温室抗虫性鉴定,８株转基因植株对棉铃虫都表现出较好的抗性。同时对这８棵株叶片进行的ＰＣＲ检测结果证明Ｂｔ基因已经整合进植物基因组中。     

转基因棉花连续种植对土壤AM真菌群落结构的影响

为评价转基因棉花种植对土壤中AM真菌群落结构的影响，以转基因棉花013011（抗旱）、SGK321（抗虫）和非转基因棉花TH2（抗旱受体）、石远321（抗虫受体）为材料，研究不同生育期转基因棉花土壤中AM真菌的群落结构。采用PCR-DGGE技术对土壤中AM真菌的群落结构进行分析。结果发现：转基因棉花与非转基因棉花在花铃期和吐絮期土壤中AM真菌群落的最小相似度均大于0.6，这说明了转基因棉花的种植在花铃期和吐絮期均未对土壤中AM真菌的群落结构产生影响。另外转基因棉花和非转基因棉花的种植在花铃期和吐絮期均未对土壤AM真菌的丰富度（S）造成影响；土壤AM真菌香农-维纳指数（H）仅在吐絮期石远321显著低于SGK321，其余品种和时期均未出现显著性差异；土壤AM真菌的均匀度（E_H）仅在吐絮期发现TH2显著高于013011，其余品种和时期均未出现显著性差异。DGGE指纹图谱结果表明转基因棉花与非转基因棉花同一生长时期多为共有条带，且同一时期土壤AM真菌群落结构相似性较高，AM真菌的群落结构无明显变化。两个不同生育期优势属均为Glomus（球囊霉属）。研究表明：土壤AM真菌的群落结构变化只随着棉花生育期的不同会有短暂的变化，与是否为转基因棉花无显著性相关。     

棉蚜茧蜂对不同品种、不同生育期棉花的趋性行为反应

【目的】研究棉蚜茧蜂对不同品种、不同生育期棉花的趋性行为反应,为了解天敌昆虫与寄主之间关系,利用棉蚜茧蜂对棉蚜等害虫进行防控。【方法】以生产上大面积种植的GK-12(对照为泗棉3号)、新棉33B(亲本为新棉33)和SGK321(亲本为石远321)等3组棉花品种为材料,于棉花7叶期、现蕾前期和现蕾期,设计无虫棉植株、被棉蚜为害后剔除虫体的植株以及棉蚜+有虫株等3种不同处理,借助“Y”型嗅觉仪,检测棉蚜茧蜂在棉花不同生育期对这3种不同处理的趋性。【结果】棉蚜茧蜂无法识别健康的常规棉和转基因棉花植株;对不含棉蚜的被害棉来说,转基因棉对棉蚜茧蜂更具吸引力。而对含有棉蚜的有害棉来说,除7叶期GK12、新棉33B和现蕾期GK12这3组处理外,其他各组的转基因棉对棉蚜茧蜂均具较强的吸引作用。【结论】两类不同的棉花品种对棉蚜茧蜂不存在排斥性,棉蚜为害转基因棉花后更能吸引棉蚜茧蜂。