玉米杂交种四单19及其双亲耐盐碱性差异分析

以玉米杂交种四单19及其双亲444和Mo17为试材,在Na2CO3溶液(25 mmol/L)和NaCl溶液(100 mmol/L)胁迫下,进行种子萌发和苗期胁迫试验,测定发芽率、相对电导率、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶活性、丙二醛含量等生理生化指标,比较杂交种与双亲自交系之间的耐盐碱差异。结果表明,Na_2CO_3对于质膜透性的伤害程度大于NaCl,发芽率(GP)、相对电导率(RC)、超氧化物歧化酶活性(SOD)、丙二醛含量(MDA)、脯氨酸含量(Pro)等指标均可用于玉米耐盐碱筛选鉴定。玉米杂交种四单19及其双亲自交系的耐盐碱性强弱依次为四单19444Mo17,杂交种的耐盐碱性优于自交系。     

转BcBCP1基因耐盐碱玉米对田间节肢动物群落的影响分析

利用陷阱调查法跟踪调查全生育期转BcBCP1基因耐盐碱玉米田间地上主要节肢动物群落的种类和数量。结果表明,转BcBCP1基因玉米及其受体玉米自交系黄早四主要害虫、捕食性天敌、地上跳虫的种类和数量上差异不显著,推断耐盐碱转基因玉米的种植对田间节肢动物群落短期内无显著影响。     

农杆菌介导法将抗草甘膦基因转入玉米自交系

利用农杆菌介导法将抗草甘膦基因(ssu-G₂-aroA)转入优良玉米自交系R18-599和齐319,侵染后的愈伤组织转至潮霉素浓度为10 mg/L的筛选培养基上,继代筛选3轮,每轮3周;得到的抗性愈伤组织在含有潮霉素浓度为3 mg/L的分化培养基上进行分化,R18-599获得30株再生植株,齐319获得18株再生植株。经PCR鉴定后共得到7株转化抗性植株(4株R18-599、3株齐319)。经PCR-Southern及RT-PCR检测结果表明,ssu-G₂-aroA基因已稳定整合到了玉米基因组中,并在RNA水平上得到表达。     

低温胁迫下外源CaCl2对玉米种子萌发及幼苗生长的影响

以杂C-546为试材,采用10、20、40、80、160 mmol/L外源CaCl_2浸种和叶面喷施不同浓度处理种子,比较分析低温胁迫下玉米种子发芽率、发芽势、发芽指数和幼苗叶片相对电导率、可溶性蛋白、Pn、Fv/Fm、POD和SOD活性等生理生化指标的变化。结果表明,在低温抑制玉米幼苗生长条件下,一定浓度CaCl_2(10~80 mmol/L)处理可降低玉米幼苗生长伤害程度。80 mmol/L CaCl_2浸种处理对玉米低温胁迫的缓解效果最佳,与对照比较,发芽率提高8%,发芽势提高24.6%,发芽指数提高33.2,相对电导率降低51.8%,可溶性蛋白含量增加76.3%,SOD活性增加35.7%。适宜浓度的CaCl_2在低温条件下可促进玉米种子的萌发,降低低温对玉米幼苗造成的伤害。     

玉米杂交种郑单958及其双亲自交系耐盐碱性分析

以玉米杂交种郑单958及其双亲自交系为材料,在4个浓度水平的Na2CO3溶液(12.5、25、37.5、50 mmol/L)和4个浓度水平的NaCl溶液(50、100、150、200 mmol/L)胁迫下,利用沙培法进行种子萌发和幼苗胁迫试验,分别测定发芽率、相对电导率等生理指标及脯氨酸(Pro)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量等生化指标,比较杂交种与双亲自交系之间的耐盐碱差异。结果表明：郑单958及双亲自交系耐盐碱筛选最宜浓度为25 mmol/L Na₂CO₃和100 mmol/L NaCl溶液,且Na₂CO₃对于质膜透性的伤害程度大于NaCl;玉米耐盐碱筛选适宜生化指标为SOD活性、MDA含量以及Pro含量,其中Pro含量是玉米耐盐碱筛选的重要指标,其含量随Na₂CO₃浓度的升高显著提高;郑单958杂交种的耐盐碱性优于自交系。     

盐胁迫对罗布白麻种子萌发的影响

研究了不同浓度梯度的NaCl溶液、Na_2CO_3溶液以及Na_2SO_4溶液对罗布白麻种子萌发所产生的影响。结果表明,3种盐溶液对种子萌发有明显的抑制作用,种子的发芽率、发芽势、发芽指数、胚根长度、活力指数、耐盐指数都随盐浓度增加呈下降趋势。低浓度(50 mmol/L) NaCl溶液对罗布白麻种子发芽抑制作用高于其他两种盐分,浓度高于50 mmol/L时,Na_2SO_4对罗布白麻种子发芽的抑制作用较其他两种盐分低,高浓度(≥200 mmol/L)时,Na_2CO_3对种子发芽抑制作用最大。3种钠盐对罗布白麻种子萌发的毒性依次为Na_2CO_3 NaCl Na_2SO_4。     

耐盐碱基因eIF1A对玉米遗传转化研究

以来自柽柳的耐盐碱基因eIF1A为研究对象,构建其单子叶植物表达载体,并利用农杆菌介导法转化极早熟玉米自交系加2和M1的胚性愈伤组织,创制转eIF1A基因玉米新材料,为耐盐碱转基因玉米育种提供技术和材料支持。结果表明,成功构建eIF1A基因的单子叶植物表达载体pCAMBIA3300-Ubi-eIF1A,共获得33株除草剂抗性植株,其中,12株目的基因和筛选标记基因PCR呈阳性反应,RT-PCR检测表明,目的基因正常转录表达。     

不同盐胁迫对啤酒大麦种子萌发和幼苗生长的影响

本试验采用不同浓度的单盐NaCl、Na_2SO_4、NaHCO_3、Na_2CO_3溶液对2个大麦品种甘啤4号与甘啤5号种子进行胁迫处理。结果表明:2个不同品种种子的发芽势、发芽率、芽长、芽重、根数、根长均随单盐浓度的增加而下降,而盐害指数随单盐浓度的增加而上升;但低浓度(50 mmol/L)Na_2CO_3、NaHCO_3会促进甘啤4号根的发生,高浓度急剧抑制根的生长,当Na_2CO_3浓度达100 mmol/L、NaHCO_3浓度达200 mmol/L时,则完全抑制大麦根系生长。方差分析结果表明,在不同单盐胁迫条件下,品种、盐浓度及品种与盐浓度间互作对发芽势、发芽率、芽长、芽重、根数、根长均有极显著的影响(P0.01),表明同一品种对不同单盐胁迫的敏感程度不同。4种单盐对啤酒大麦发芽势、发芽率、根数、根长、根重、盐害指数胁迫的强弱顺序是:碱性盐(Na_2CO_3、NaHCO_3)中性盐(Na_2SO_4、NaCl),碱性盐中Na_2CO_3NaHCO_3,中性盐Na_2SO_4NaCl;而芽长、芽重对盐的敏感顺序是:Na_2CO_3Na_2SO_4NaHCO_3NaCl,而且这些盐对根的抑制大于对芽的抑制,不过,在品种之间甘啤5号耐盐碱性好于甘啤4号。     

玉米花粉管通道法转化脱水素BDN1基因

通过花粉管通道法将脱水素基因BDN1转入玉米自交系合344中,并对转化后代进行PCR和RT-PCR分子检测以及耐盐性功能鉴定,筛选耐盐性较高的转基因玉米新种质.结果表明,实验共获得88株T0代除草剂抗性植株,其中31株PCR检测呈阳性,14株RT-PCR检测呈阳性,对T4代转基因株系苗期进行300 mmol/L NaCl溶液的盐胁迫处理, 2个转基因株系耐盐性比对照提高两个级别.     

玉米芽期耐盐与敏感基因型的筛选

以29份玉米品种为试验材料,设置5个Na Cl浓度处理,分别为0(对照)、50、100、150、200 mmol/L,筛选耐盐碱性较强的品种。结果表明,试验条件下,200 mmol/LNa Cl为玉米芽期耐盐性筛选的理想鉴定浓度,东方红2号、郑单958、良玉99高度耐盐;庆单3等9个品种较耐盐;登海618等7个品种中度耐盐;先玉335等6个品种对盐分敏感;农华106和农华101对盐分高度敏感。     

转异苞滨藜BADH基因玉米高世代株系苗期外源基因表达及耐盐性功能分析

以转来自耐盐植物异苞滨藜的甜菜碱醛脱氢酶基因(BADH)玉米T8代株系BZ-136及受体对照自交系郑58(耐盐)为试材,采用盆栽种植方法,分析转基因植株中外源基因的表达情况,检测耐盐相关生理指标。结果表明,转基因株系BZ-136中的BADH酶活性及甜菜碱含量显著高于受体对照,随着盐胁迫时间的延长,其表达量先增加后减少,在胁迫7 d时分别达到了最大值。转基因株系幼苗株高和干重从盐胁迫第3天开始显著高于对照,鲜重和含水量在胁迫第5天和第7天时转基因株系显著高于对照;转基因株系根总体积显著高于对照,直径和根尖数在胁迫第5天时显著高于对照;转基因株系电导率和丙二醛含量均低于对照,分别在胁迫第3天和第7天开始达显著差异,叶绿素含量高于受体对照,从第3天开始二者差异达显著水平。由于外源BADH基因的表达显著提高了基因株系的耐盐性。     

玉米耐盐基因ZmHKT1;5在烟草中的功能验证

HKT类基因是与植物耐盐性密切相关的一类基因。在作物中HKT蛋白可通过排出Na+来维持植物体内的Na~+/K~+平衡,从而影响植物耐盐性。通过在烟草中过表达玉米ZmHKT1;5基因,验证该基因具有提高植物耐盐性的作用。结果表明,过表达ZmHKT1;5基因的T0代材料即显示出叶片耐盐能力的明显提高;T2代转基因株系种子在含盐培养基上的发芽能力明显强于野生型材料,T2代转基因株系幼苗阶段的耐盐能力也得到了明显的提高。通过比较在盐胁迫后2月龄的转基因材料和野生型材料的生理指标,发现野生型材料中MDA和H_2O_2的含量相较转基因材料发生了更为明显的上升,说明转基因材料中过表达ZmHKT1;5基因有效降低了盐胁迫引起的过氧化物积累。综合转基因验证的结果,证明ZmHKT1;5基因具有提高植物耐盐性的作用。     

过量表达拟南芥GPX3基因提高玉米苗期抗旱性研究

通过农杆菌介导法将拟南芥抗旱基因AtGPX3导入玉米自交系郑58中,用PCR和RT-PCR法对转化玉米进行检测,在水分胁迫下对T₁代转基因玉米和非转基因玉米进行抗旱性分析。结果表明,共得到56株转化苗,检测获得9个株系的30株T₀代转基因阳性植株,抗性植株阳性率为53.6%。RT-PCR检测表明,T₁代有6个株系为稳定遗传阳性株系,并且AtGPX3基因在转基因玉米中表达量大幅度提高。耐旱性分析表明,非胁迫条件下,非转基因和转基因株系中游离脯氨酸（Pro）和丙二醛（MDA）的含量基本无显著差异。在干旱胁迫条件下,转基因玉米叶片的Pro含量高于非转基因玉米,比非转基因株系提高了46.2%;MDA含量低于非转基因玉米,比非转基因玉米下降了34%。通过导入AtGPX3基因,可以提高玉米苗期的耐旱性。     

转AtGA2ox1基因玉米自交系和杂交种的耐旱性分析

AtGA2ox1基因是调控赤霉素代谢的关键基因。以3个AtGA2ox1基因转化体回交转育玉米自交系和配制的杂交组合为研究材料,系统开展玉米自交系和杂交种的耐旱性分析。结果表明,3个转化体在回交转育过程中,多世代间遗传稳定。苗期不同转化体玉米在干旱胁迫24 d后复水仍能正常生长;对照材料胁迫后叶片卷曲至萎蔫,复水后无法恢复生长。通过对丙二醛、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶等生理生化指标的跟踪监测发现,干旱胁迫条件下转基因玉米的MDA含量低于对照约20%;超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性高于对照20%,降低玉米细胞膜氧化损伤来增强转基因玉米耐旱胁迫能力,与玉米耐旱表型一致。成熟期干旱条件下,对照玉米果穗变小,穗长变短,穗重减轻。转基因杂交种的粒重和百粒重显著高于对照,其中杂交种NKYGA09*X923-1百粒重高于对照杂交种21.21%,表现出潜在的育种价值。     

玉米自交系耐盐种质的筛选及耐盐性评价

在0+0、2.5+2.5、5+5和7.5+7.5 mmol/L（Na₂CO₃+NaHCO₃）盐浓度胁迫下,对118份玉米自交系芽期、苗期的耐盐性差异进行比较,以主要农艺性状综合表现为依据筛选耐盐种质。各指标受盐害影响程度大小顺序为株高>芽势>叶长>根长>地上含水量>地下含水量>叶宽>芽率>须根数>根冠比>茎粗>根粗;当盐胁迫溶液为7.5 mmol/LNa₂CO₃+7.5 mmol/L NaHCO₃时,对玉米自交系影响差异显著。综合各个指标的盐害率对118份玉米自交系进行评价和排序,5个耐盐性强的自交系品种为DL、A71、PHB1M、A92和WM33;对盐敏感的5个品种为06NY-25、Mo17、郑32、南引26和农M1。