农杆菌介导glgC-TM基因转化水稻研究

 利用农杆菌介导将glgC-TM基因导入多个水稻品种。研究表明农杆菌转化过程中，潮霉素是一种很好的筛选剂，成熟胚以及国产的羧苄青霉素不适宜用作农杆菌介导的遗传转化。不同品种以及不同的质粒在转化过程中对抗性愈伤的得率和阳性植株的转化率不存在显著影响。T1代PCR检测表明，在转基因当代就有可能获得转基因纯系。     

农杆菌介导的宁麦13成熟胚遗传转化体系的构建

宁麦13是目前生产中应用面积较大的弱筋小麦品种,以此品种建立农杆菌介导的成熟胚遗传转化体系有助于对该品种的个别性状进行针对性改良。本研究利用分别携带不同质粒pCXK1301和pAt-MYB12u的农杆菌株系GV3101对宁麦13成熟胚愈伤组织进行转化,通过对预培养时间、共培养时间和干燥处理等参数的研究,建立了农杆菌介导的宁麦13成熟胚遗传转化体系。宁麦13成熟胚转化体系的条件为:利用预培养6d的宁麦13成熟胚愈伤组织作为转化受体,使用含pAtMYB12u质粒的农杆菌株系GV3101,侵染菌液浓度OD600=0.6,侵染时间60min,采用干燥共培养4～5d(23℃,暗培养),诱导恢复培养10d,分化培养每4week继代一次,分化培养8week(12h光周期,25℃,2 000lx)。试验侵染2 600个宁麦13愈伤组织,获得127株再生植株,经分子检测,其中9株证实为阳性转化植株。     

农杆菌介导的小麦幼胚遗传转化体系的优化

为了优化农杆菌介导的小麦幼胚转化体系,通过对4个小麦品种河农827、石新828、河农825、良星99的幼胚组织培养及再生系统的研究表明,在改良培养基MSW1和MSW2中,小麦幼胚胚性愈伤组织诱导率与MSW0培养基相比分别提高了6.0%和5.4%,并且显著提高了植株再生能力。采用混合正交试验设计,对农杆菌遗传转化过程中小麦幼胚的诱导培养基、诱导时间、农杆菌侵染浓度、侵染时间进行了优化。结果表明,在诱导培养基MSW2,诱导培养6d,OD660=1,侵染时间3h时,愈伤GUS瞬时表达率及抗性愈伤成活率最高,对河农827成活的抗性再生植株进行PCR检测,获得了候选转基因植株。     

水稻种胚LOX3基因在逆境胁迫中的作用

 LOX3是主要的水稻种胚脂氧合酶同工酶。为了研究水稻LOX3基因在逆境胁迫中的作用，构建了LOX3基因的反义植物表达载体，用农杆菌介导法转化水稻品种武运粳7号和Kasalath，获得了转基因植株。PCR和Southern鉴定证实基因已经导入水稻基因组中，种胚LOX3缺失鉴定和半定量RT PCR分析证实反义RNA抑制了LOX3基因的表达。对T2代转基因植株进行了水分胁迫处理及稻瘟病和白叶枯病的接种鉴定。结果显示，与非转基因对照相比，反义LOX3转基因植株对水分胁迫、稻瘟病和白叶枯病都表现敏感，说明水稻种胚LOX3基因在逆境胁迫反应中发挥一定的作用。     

利用玉米萌动胚转化体系获得抗除草剂转基因新材料

以玉米杂交种郑单958为受体材料, 建立农杆菌介导的玉米萌动胚转化体系, 并获得抗除草剂转基因玉米材料。经过对农杆菌菌液浓度、共培养时间、乙酰丁香酮的浓度的优化, 农杆菌介导的玉米萌动胚转化法的最优参数为菌液浓度OD₆₀₀值为0.8, 共培养时间为48 h, 乙酰丁香酮的浓度为100 μmol/L。获得69株PCR阳性植株, 其中54株为bar基因金标免疫试纸条检测阳性植株, 29株获得种子;T1代植株具有草丁膦抗性, 并显示出胶体金免疫酶联反应阳性, 表明目的基因已整合玉米基因组内并有效表达, 而且能够稳定遗传给后代。     

农杆菌介导短柄草遗传转化体系的建立

为了探索短柄草的遗传转化体系，以二倍体短柄草ABR 6为受体材料，通过对诱导培养基类型、潮霉素筛选浓度和根癌农杆菌侵染浓度等参数的优化，建立了农杆菌介导短柄草遗传转化体系。结果表明，来源于未成熟胚的胚性愈伤组织在LS培养基上诱导率最高，达76.27%，最佳Hpt筛选浓度为40 mg·L^-1，最佳农杆菌侵染浓度为OD₆₀₀=0.6，在此条件下ABR 6的转化效率可达5%；通过PCR检测12株抗性植株，发现7株能扩增出Hpt基因（845 bp）条带；通过荧光显微镜观察转基因植株叶片，发现绿色荧光蛋白的表达，进一步证实了转基因植株的可靠性。     

农杆菌转化小麦的研究进展

为了让小麦科技工作者对农杆菌转化小麦的研究现状有一个比较全面的了解,综述了农杆菌转化小麦的研究进展,并就其存在的问题与发展前景进行了讨论.农杆菌介导的基因转化系统近年来广泛应用于单子叶植物的遗传转化中,并在很多重要粮食作物中获得成功.目前国内外利用农杆菌侵染转化小麦的外源基因主要包括抗除草剂类基因、抗病虫基因、抗旱耐盐等抗逆基因等;遗传转化的受体也从幼胚、幼穗及花药的愈伤组织发展到植株的整体转化,在一定程度上改善了由于基因型差异造成的小麦农杆菌转化效率低的问题,同时也可以避免繁杂的组织培养过程.     

大豆子叶节和胚尖再生体系的比较及大豆SR1基因的遗传转化

以合丰23和合丰35的子叶节和胚尖为外植体,通过农杆菌介导对抗大豆疫霉根腐病基因SR1进行遗传转化。结果表明:合丰35胚尖和子叶节体系的出芽率(96.1%和79.1%)均显著高于合丰25(66.45%和74.4%);胚尖转化体系的平均再生周期(40 d)低于子叶节转化体系(68 d);在诱导培养基上培养20 d时胚尖转化体系的转化效率(96.1%)高于子叶节体系(77.8%)。以合丰35胚尖为外植体成功转化大豆抗疫霉根腐病基因SR1,共获得6株转基因植株。     

根癌农杆菌介导小麦成熟胚遗传转化影响因素的研究

为了进一步完善根癌农杆菌介导的小麦遗传转化体系,以小麦成熟胚为转化受体,研究了根癌农杆菌介导法转化小麦的主要影响因素,结果表明,以gus基因瞬时表达率、抗性愈伤组织获得率和分化率为转化指标,小麦成熟胚在预培养基CM4C1P上预培养14d后,用侵染培养液Ⅰ侵染3 h,再经干燥共培养方式处理3 d,是根癌农杆菌介导成熟胚转化的合适条件.在优化条件下,转化约30 d后GUS稳定表达的愈伤组织数占受体组织总数的15.83%;GUS稳定表达的抗选择剂G418的植株数占受体组织总数的0.28%.     

半夏凝集素基因对小麦的遗传转化研究

为了拓宽农杆菌介导的小麦遗传转化的受体基因型,同时改良小麦品种的抗蚜特性,以甘肃省主推春小麦品种陇春22和优良品系9614的幼胚为转基因受体材料,以预培养4d的幼胚愈伤组织为受体,以含有半夏凝集素基因的C58c1农杆菌菌株为供体,将重组质粒pBI pta导入小麦,建立了农杆菌介导的小麦遗传转化体系。经G418 25mg.L-1抗性筛选、PCR检测共获得转基因植株7株,其中9614的4株,陇春22的3株;采用荧光定量PCR分析得出转基因植株中单拷贝的有1株,2个拷贝的1株,3个拷贝和4个拷贝的各有2株,1株没有得到扩增。对整合有2个拷贝半夏凝集素基因的陇春22-20转基因小麦的T1代植株进行了PCR检测,其中有50%的植株扩增出目的基因,50%没有扩增出目的基因,初步说明T1代植株中外源基因得到了遗传。     

不同类型玉米种子活力检测适宜方法的研究

以3种不同类型(普通玉米、糯玉米、甜玉米)共6个品种的玉米种子为试验材料,采用了标准发芽、电导率测定、TTC定量测定、丙二醛含量测定活力检测方法,对人工老化获得的不同类型玉米不同活力水平的种子进行了各项活力指标的测定,以确定不同类型玉米种子活力检测的适宜指标和方法。结果表明:普通玉米种子活力检测的适宜方法为标准发芽试验、电导率测定试验;糯玉米种子活力检测的适宜方法为标准发芽试验、丙二醛含量测定试验;甜玉米种子活力检测的适宜方法为标准发芽试验、电导率测定试验。     

遮光对不同基因型玉米叶片衰老和产量的影响

采用盆栽试验,研究了遮光对不同基因型玉米叶片衰老和产量的影响。结果表明,苗期遮光和穗期遮光均使玉米叶面积指数L(AI)降低,但粒期遮光则使玉米生育后期LAI下降减缓。遮光条件下生长的玉米叶片SOD酶活性升高,MDA含量降低。不同时期遮光处理均可导致玉米减产,减产程度为粒遮>穗遮>苗遮。除千粒重和穗粗外,遮光处理对其它穗部性状指标的效应值均达极显著水平。遮光对玉米叶片衰老和产量的效应在不同基因型之间表现出明显差异。     

鲜食玉米单倍体诱导率的影响因素研究

选用不同基因类型的鲜食玉米(普甜玉米、超甜玉米、加强甜玉米和糯玉米)共15个材料作为母本,4个不同诱导材料作为父本,分别在景洪冬季和昆明夏季于抽丝后的不同时期进行杂交,统计诱导的单倍体后代,研究不同遗传背景、诱导基因、生态条件以及授粉时期对单倍体诱导率的影响。结果表明,不同的遗传背景、诱导基因、生态条件以及授粉时期对单倍体诱导均有重要影响,昆明夏季进行单倍体诱导的效率显著高于景洪冬季,吐丝早期授粉比晚期授粉的诱导效率要高;不同的母本基因型与不同的诱导系都对单倍体的诱导率产生极显著影响,但同一鲜食玉米类型不同品种的单倍体诱导率表现不同,说明单倍体诱导率的表达不受甜糯基因的影响;父本诱导系的诱导率则表现较为一致,都是诱导系CAU-1和(CAU-1×CAU-5)-B的单倍体诱导率显著高于诱导系(MT1×H780)-B和MT1的诱导率。在进行鲜食玉米单倍体育种时,选用诱导系CAU-1和(CAU-1×CAU-5)-B在昆明夏季于吐丝早期进行诱导,可以大幅提高单倍体的诱导率。     

花粉直感对普通玉米子粒淀粉含量的影响

以9个淀粉含量不同的玉米自交系为亲本，按照Griffing I双列杂交模式组配72个当代杂交组合，测定子粒淀粉含量，分析花粉直感现象对玉米子粒淀粉含量的影响。结果表明：当同一母本授以不同父本花粉时，当代组合淀粉含量存在明显差异；花粉直感现象对当代子粒的淀粉含量存在正负双向影响，其最大增幅为6.59％，最小增幅-5.00％；高淀粉含量的亲本Lx00-6作父本，所得到当代组合子粒淀粉含量均高于母本。     

高温胁迫对玉米关键生育期生理特性和产量的影响研究进展

以气候变暖及极端气候为主要特征的全球气候变化,会对农业生产产生重大影响,甚至威胁全球粮食安全。随着技术进步和社会对粮食需求的改变,玉米已成为中国第一大粮食作物。高温胁迫对玉米生理生化特征及生长发育产生不利影响,导致玉米产量和品质降低。本文对高温胁迫对与产量相关的玉米器官的生理生化影响和不同生育期高温胁迫对玉米生长及产量的影响进行综述。高温胁迫对玉米细胞膜及抗氧化系统、叶片光合作用及相关酶活性、雄穗分支分化及花粉活力、雌穗吐丝及花丝活力、子粒内淀粉合成相关酶活性均有负面影响;不同生育期高温胁迫对产量及产量构成有不同程度影响,玉米生育期对高温胁迫的敏感程度由高到低分别为开花期灌浆期穗期苗期。同一生育期高温胁迫在不同玉米品种间亦有较大差异。     

不同耕作和覆盖方式对玉米长势及光合特性的影响

通过传统耕作、生物炭翻耕覆盖、地膜免耕覆盖、地膜翻耕覆盖、留茬覆盖和条带覆盖处理方式,分析不同耕作和覆盖方式对玉米长势及光合特性的影响。结果表明,地膜覆盖可通过提高地温明显缩短玉米出苗期,地膜翻耕和生物炭处理对玉米的生长均起到促进作用,影响期分别为苗期和拔节期。对比传统耕作,秸秆整秆覆盖和地膜覆盖在免耕条件下不利于植株生长。拔节期不同处理玉米净光合速率与气孔导度、蒸腾速率均呈正相关,生物炭处理净光合速率最高。     

微生物肥料在玉米上的应用研究进展

从促生、生防、抗非生物胁迫的角度,总结微生物肥在玉米上应用的国内外研究进展,重点介绍不同类型微生物肥料对玉米生长、产量、子粒品质、抗病性、抗逆性及节肥潜力上的应用效果。研究表明,微生物肥料增加了玉米产量,增产幅度为1.3%～39.7%。利用微生物肥料可能减少15%～30%的化肥用量。建议针对土壤类型、气候条件以及不同玉米品种等,筛选高效的微生物肥料或菌株,优化微生物肥料生产设备工艺,并加强微生物生态适应性基础研究。     

不同类型玉米饲用栽培的营养品质研究

试验于2001～2002年对三个不同类型5个玉米品种饲用栽培的营养品质进行了系统研究.结果表明不同类型玉米品种各器官营养成分含量不同,营养成分在各器官中的分配也不相同,植株干物质各营养成分含量也因品种而异.就营养成分含量而言,粗蛋白含量科多8号最高,而科青1号最低,中单9409、东陵白及掖单13居中;粗脂肪含量粮饲兼用型玉米品种较高,普通型玉米品种其次,二者均高于青贮专用型;粗纤维含量青贮专用型玉米品种较高,粮饲兼用型玉米品种居中,普通型玉米品种最低;无氮浸出物的含量普通型玉米品种＞粮饲兼用型玉米品种＞青贮专用型玉米品种;粗灰分含量青贮专用型玉米品种大于普通型玉米品种与粮饲兼用型玉米品种.由于干物质中营养成分含量的不同及干物质积累量的不同,营养成分积累量不同类型品种间也存在一定的差异性.     

几个玉米自交系和杂交种耐低磷能力的研究

采用水培法对玉米自交系和杂交种进行了耐低磷能力指标鉴定,提出了利用耐低磷综合指数评价不同材料耐低磷能力的方法。结果表明,低磷胁迫对玉米幼苗形态表现、干物质积累、磷积累量及磷利用效率均有显著影响,但不同指标对不同玉米基因型的影响程度并不一致。综合指数分析结果,自交系698-3H和杂交种正红6号的综合耐低磷能力较强,分别属于磷高效利用型和高效吸收型;自交系K335和杂交种正红115的综合耐低磷能力较弱。     

玉米丝黑穗病菌致病力分化研究

采用土壤接种方法,对采自黑龙江省不同玉米生产区的3个菌株进行了致病力分化测定。试验结果表明,来自不同地区的菌株对同一玉米自交系(品种)的致病力无明显差异。哈尔滨、佳木斯和肇东的3个菌株对Mo17和维27的发病率为0～5%,哈尔滨的菌株对龙抗11的发病率为9.4%。相对比较而言,佳木斯和肇东地区的菌株致病力稍低。