抗除草剂转基因水稻基因漂移至常规栽培稻的频率研究初报

以抗除草剂草铵膦转基因bar水稻99-1作为花粉供体,四周种植常规栽培稻为花粉受体,观察抗性基因漂移频率。在距离转基因水稻2m以内,基因漂移频率为0.0193%～0.3960%,均在1%以下,但转bar基因抗除草剂水稻基因漂移至不同品种上的频率存在明显差异。     

南繁地区筛网用于转基因玉米种植隔离距离控制条件的研究

筛网作为控制基因漂移的物理隔离屏障早已应用在农业生产中,然而一直缺乏可靠的试验数据供选择。因此,本研究使用筛网作为隔离措施,研究南繁地区转基因玉米基因漂移距离的控制条件,研究期为2 a,分别在2个南繁季节和2个南繁地点进行。结果显示:在基因漂移阈值为0.1%的条件下,250目的筛网在高度高于种植的玉米2.5 m时,可有效地将花粉漂移距离控制在20~30 m,大大缩短了转基因玉米安全监管规定的隔离距离,这对于农用土地越来越少的南繁基地是非常有利的。本研究结果也可适用于南繁地区常规玉米制种过程的基因漂移风险控制。     

抗除草剂转基因水稻花粉漂移距离及生态风险分析

以抗除草剂转基因水稻Bar68-1及其杂种香125s/Bar68-1为花粉源,探讨了转基因水稻的花粉漂移距离和漂移频率,结果表明:在花粉源大(667 m2)、花粉受体为可育植株时转基因水稻的最大花粉漂移距离＜30 m,最大漂移频率0.295%;当花粉源小(4 m2)、花粉受体为部分可育的两系不育系时,最大花粉漂移距离＜9 m,最大漂移频率4.518%.因此,通常情况下,转基因水稻向正常可育的栽培稻转移基因的可能性小.另据分析,普通野生稻向栽培稻转移基因的可能性极低;湖南和江西栽培稻向普通野生稻转移基因的可能性小,两广和海南地区需要采取距离和障碍隔离防止栽培稻向普通野生稻转移基因.     

Wx基因变异对小麦籽粒胚乳质地的影响

为了明确Wx基因变异与小麦籽粒胚乳的关系,以玉米花粉诱导扬麦10号(角质胚乳品种,非糯小麦)与糯质供体Waxy C杂种F1产生的不同Wx基因变异类型的55个双单倍体系以及以扬麦9号(粉质胚乳品种)与不同糯质供体亲本杂交、回交育成的12个糯小麦品系为材料,研究了Wx基因变异对籽粒胚乳质地的影响,同时测定了12个不同来源的粉质胚乳糯小麦籽粒蛋白质含量.结果表明,角质胚乳品种扬麦10号与粉质胚乳糯质供体Waxy C杂交获得的3个糯质品系籽粒角质率分别为26%、38%和74%,非全糯质品系的角质率都在90%以上;粉质胚乳品种扬麦9号与不同糯质供体亲本杂交或回交产生的糯质品系籽粒胚乳都表现为粉质.说明3个Wx基因同时发生变异会导致籽粒角质率降低,而部分Wx基因变异类型之间及其与Wx基因正常类型之间胚乳质地无显著差异.12个不同组合的糯小麦品系的平均蛋白质含量为13.79%,显著高于非糯质供体亲本扬麦9号、扬麦12、扬麦16和扬麦158的平均值(12.60%),表明糯质小麦胚乳表现为粉质不是由蛋白质含量低引起的.     

Wx基因变异对小麦籽粒胚乳质地的影响

为了明确Wx基因变异与小麦籽粒胚乳的关系,以玉米花粉诱导扬麦10号（角质胚乳品种,非糯小麦）与糯质供体Waxy C杂种F1产生的不同Wx基因变异类型的55个双单倍体系以及以扬麦9号（粉质胚乳品种）与不同糯质供体亲本杂交、回交育成的12个糯小麦品系为材料,研究了Wx基因变异对籽粒胚乳质地的影响,同时测定了12个不同来源的粉质胚乳糯小麦籽粒蛋白质含量。结果表明,角质胚乳品种扬麦10号与粉质胚乳糯质供体Waxy C杂交获得的3个糯质品系籽粒角质率分别为26％、38％和74％,非全糯质品系的角质率都在90％以上;粉质胚乳品种扬麦9号与不同糯质供体亲本杂交或回交产生的糯质品系籽粒胚乳都表现为粉质。说明3个Wx基因同时发生变异会导致籽粒角质率降低,而部分Wx基因变异类型之间及其与肌基因正常类型之间胚乳质地无显著差异。12个不同组合的糯小麦品系的平均蛋白质含量为13．79％,显著高于非糯质供体亲本扬麦9号、扬麦12、扬麦16和扬麦158的平均值（12．60％）,表明糯质小麦胚乳表现为粉质不是由蛋白质含量低引起的。     

转基因花生外源基因田间漂移风险初步研究

用含花生条纹病毒壳蛋白(cp)基因和潮霉素(hygr)筛选基因的转基因花生品系为材料,田间试验表明转基因花生中的hygr基因可在短距离范围内随花粉漂移,离转基因花生种植区边缘1.0m 和3.0m范围内漂移频率分别为4.4%和5.0%;3.0 m以外范围内,没有检测到hygr基因随花粉漂移发生。各距离范围内均没有检测到cp基因随花粉漂移现象。因此认为,转基因花生外源基因漂移距离在3.0m以内。     

滚动回交结合碘染色培育糯小麦新品种（系）的研究

为研究滚动回交结合花粉和胚乳碘染培育糯小麦品种的效果,给糯小麦的选育提供材料,以Caiwx作为wx基因的供体亲本,以扬麦9号、扬麦15、扬麦17等品种为轮回亲本,培育出6个糯小麦品系（扬糯615、扬糯09、扬糯6733、扬糯465、扬糯06、扬糯05G68）,并测定了它们的农艺性状、抗病性及粉质仪参数。结果表明,育成品系克服了供体亲本Caiwx株高过高、穗小、抽穗迟、成熟迟、熟相差等缺陷,同时保留了轮回亲本众多优良的数量性状,白粉病和赤霉病抗病性得到提高,每穗粒数、千粒重和产量提高。扬糯09、扬糯6733、扬糯465、 扬糯06和扬糯05G68品系的产量分别比对照品种扬麦11增产11.75%、1.99%、1.99%、0.6%、2.19%。其中扬糯05G68已进入江苏省区域试验和生产试验。糯小麦面粉吸水率明显提高,形成时间和断裂时间延长。研究结果证明,利用滚动回交结合碘染色鉴定方法培育产量、抗性、适应性达到大面积应用水平的糯小麦新品种是可行的。     

转TaDREB3基因大豆基因漂流距离及频率的研究

为明确转基因大豆的种植及生态安全性,将导入抗逆基因TaDREB3的转基因大豆T4代播种于大田,周围种植非转基因对照,收获转基因大豆周围不同距离的非转基因大豆种子.经过连续2a的田间及盆栽试验,通过除草剂草丁膦的筛选和分子检测等手段,研究了转TaDREB3基因大豆的基因漂流距离及漂流频率.结果表明:在三叶期整株喷洒75 ...     

抗草甘膦转EPSPS大豆的基因漂移研究

以抗草甘膦转EPSPS基因大豆和不同生长类型的非转基因大豆为材料,通过表型筛选及PCR分子检测,分析不同方向和距离条件下转基因大豆中外源基因通过花粉向非转基因大豆的漂移率,为制定转基因大豆安全种植隔离措施提供依据。结果表明,不同生长类型大豆的基因漂移率明显不同,以育成品系ZZH015最高,在70 612株中的漂移率为0.45%;半蔓生地方品种DPZ722次之,164 449株中漂移率为0.01%,而195 088株野生大豆YDD080中没有检测到基因漂移。方差分析表明,漂移率在不同距离和方向条件下均有显著差异,随着距离的增加不断递减。在5 m处漂移率为0.03%,而在29 m处降至0.001%。基因漂移在下风口方向发生较多,表明风媒可能是影响基因漂移分布的重要因素。如果以1%基因漂移率为阈值,无论是自然条件下还是随机选取1 000粒检测,漂移率都低于阈值,表明转EPSPS基因大豆的基因漂移可以忽略不计。     

玉米耐热DNA聚合酶基因表达载体构建与花粉介导转化

实验构建热稳定性聚合酶的基因表达双元载体,利用花粉介导法将热稳定性DNA聚合酶基因导入玉米幼胚,获得耐热转基因玉米株系。用热稳定性DNA聚合酶基因构建表达载体;然后利用花粉介导法进行转化,花粉收集自仲恺自交系玉米甜1号和自交系糯2号,将花粉与构建好的基因表达载体混合,利用花粉介导法进行转化;将收集到的T1代种子用PCR凝胶电泳技术和Southern杂交技术进行检测,选出阳性的转化株;在T2代经过田间耐热压力试验结合测定的玉米生理指标,筛选出9个具有良好耐热性玉米株系。     

The Green Fence of Chinese Hibiscus (Hibiscus rosa-sinensis L.) Prevents Pollen Dispersal of Transgenic Rice (Oryza sativa)

Abstract

Transgene escape mediated by pollen dispersal is one of the preeminent concerns about genetically modified crops, including rice. In this study, the rice pollen donor of non-glutinous Oryza sativa ssp. japonica cv. ‘Tainung 67’ [TNG 67] had a greater potential of pollen flow, which was shown by the greater quantity, germination rate, and viability of pollen, than the other rice pollen donor of transgenic AAN. The pollen-mediated gene flow was detected by the frequency of outcrossed seeds in a “checker-board pattern” and alternating row arrangement of rice pollen donor (TNG 67 or AAN) and pollen recipient (glutinous rice ‘TNG 73’) in the fields. We conducted field experiments to assess rice pollen dispersal with or without a “green” fence of Chinese hibiscus, Hibiscus rosa-sinensis L., of approximately 2 m in height and 0.6 m in thickness. Without a green fence, the outcrossing rate of TNG 73 seeds decreased with increasing distance from the pollen donor, from 1.68% at 1 m to 0.01% at 35 m, with no outcrossing beyond 40 m. The outcrossing rate varied with the direction of pollen donor, from 0.05% in the northeastern direction to 0.78% in the southern direction, which was caused by prevailing wind direction. With the green fence, no seeds of TNG 73 were outcrossed. Since a buffer zone of at least 40 m is needed to prevent outcrossing of rice by pollen dispersal in an open field, planting of Chinese hibiscus around the rice field as a green fence would be an effective measure for preventing transgene escape mediated by pollen flow.     

转基因水稻B2花粉活力的温度模型

 以含bar基因的抗Basta转基因粳稻B2为材料,分别在5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃下进行处理,用2,3,5-氯化三苯基四氮唑（TTC）染色法测定了不同温度处理下转基因水稻B2花粉离体0、1、2、3、4、5、6、8、12、14 min后的活力。B2花粉离体后活力呈现“S”型下降,用Logistic模型可精确模拟两者的关系; 其次, B2花粉离体后活力随着温度先升后降,花粉活力的最适温度范围是20℃~30℃,25℃时活力最强,高温对花粉活力的胁迫作用更大。采用指数方程和Logistic方程分段函数,建立B2花粉活力的温度模型,可精确预测花粉存活时间和寿命,为进一步准确估算转基因水稻基因飘移距离提供依据。     

大豆天然异交率的测定

以控制大豆绿子叶的两个重叠隐性基因(d_1d_2)为标志基因,研究了花粉给体和受体基因型及两者之间的相对距离对大豆天然异交率的影响。花粉受体和给体以10—80厘米距离在行间种植时,大豆天然异交存在显著的受体基因型效应和受体×给体互作效应;距离对大豆天然异交率无显著影响;给体基因型对大豆的天然异交率有显著影响,通交83—932为给体的异交率显著大于以其它基因型为给体的异交率。     

优质高产玉米杂交种吉东17的选育及应用

吉东17是吉林省吉东种业有限责任公司以自选系D35为母本,D64为父本于2000年冬在海南岛选育而成。经过3年的省级试验示范结果表明,在吉林省的两年区域试验中平均产量为11284.5kg/hm2,较对照吉单180增产13.7%,位于参试品种的第1位。在2004年的玉米生产试验中,平均产量为9680.5kg/hm2,较对照吉单180增产18.4%,位于参试品种的第1位。该品种高产、优质,含淀粉74.01%,高抗玉米各类叶斑病和茎腐病,抗丝黑穗病和玉米螟,适应性广,综合农艺性状优良,一般产量可达9680.5kg/hm2。     

抗草甘膦转基因大豆(RRS)在黑土生态系统种植的安全性研究

为明确抗草甘膦转基因大豆(RRS)在黑土生态系统种植的安全性,经过连续3年田间和盆栽试验,分析了抗草甘膦转基因漂移(漂流)可能性.及抗草甘膦转基因大豆(RRS)在黑土区对根际牛态系统微牛物数量,氮代谢和两种土壤酶活性的影响结果表明:在自然条件理花粉漂移几乎足不可能的,但如人为加大虫媒传播(大于10头·m-2),抗草甘瞵基因的漂移概率接近0.05%,漂移距离为0.7 m RRS除对根际真菌数影响不显著外,对根际土壤细菌、放线菌、氨化和硝化细菌均表现降低趋势在大豆不同生育期,RRS除对根际上壤真菌数影响不显著外,对根际士壤细菌,放线菌,氨化和硝化细菌均表现降低趋势;RRS根际士壤细菌多样性指数与均匀度指数均低于亲本RRS-S;氨化强度与RRS-S相比差异不显著,RRS根际土壤硝化强度显著低于亲本RRS-S;RRS降低了过氧化氢酶和脲酶活性.     

玉米自交系吉853的选育和利用

以自交系黄早4和自330杂交、混粉后组成窄基群体,选育出了配合力高、抗病性强、综合性状好的新自交系吉853。用其作亲本,育成吉单180、吉单321、吉单209等玉米新杂交种在生产上大面积推广应用。吉853已成为吉林省玉米育种的骨干自交系之一。     

Increased pollen viability resulting from transport to the upper boundary layer

Previous studies have examined the rate of viability loss in pollen grains based on surface conditions but some pollen grains are lifted throughout the atmospheric boundary layer to heights where temperature and moisture differ markedly from near the surface. This transport may affect pollen viability in maize pollen which has been linked to its moisture content. The objective of this study was to examine how predictions of pollen viability may differ when considering the effects of boundary layer transport rather than only considering the conditions at the pollen source. We used Large-Eddy Simulation to simulate pollen dispersion and predict pollen viability upon deposition. We compared the predicted viability that was diagnosed using the atmospheric conditions at the pollen source when a pollen grain was released to viability diagnosed using the atmospheric conditions following the pollen grain's trajectory as it moved through the atmospheric boundary layer. Using surface values provided a reasonable prediction of viability for pollen grains that traveled less than a kilometer from the source field, but underpredicted pollen viability by as much as 20% for pollen that traveled several kilometers. The difference is attributed to the tendency for longer range transport to require lofting of pollen grains into the upper part of the atmospheric boundary layer, where cooler temperature and higher relative humidity are conducive to increased viability. Our results suggest that pollen grains traveling many kilometers are more likely to pollinate a receptive silk than would be expected based on the atmospheric conditions at the pollen source.