无抗性选择标记转AP1基因抗病水稻新品系的选育

 为获得无任何抗生素抗性基因的抗病转基因水稻新品系，将克隆自甜椒的两亲性蛋白AP1基因与潮霉素抗性选择标记基因（HPT）分别构建位于同一农杆菌双元载体上的两个独立的T-DNA区中，并经农杆菌介导，将其导入江苏省推广的两个粳稻品种广陵香粳和武香粳9号中，获得了一批转基因水稻植株。PCR和Southern杂交分析表明，AP1基因和HPT基因已同时导入受体基因组中，并从共转化植株的自交后代中筛选到了无HPT基因的转AP1基因水稻植株。结合田间农艺性状考察，选育了多个无抗性选择标记基因的纯合转AP1基因水稻新品系；抗病性鉴定结果表明，转AP1基因水稻对稻白叶枯病的抗性与未转化对照相比有显著提高，部分转基因水稻对纹枯病的抗性与未转化对照相比也有一定程度的提高。     

分子标记辅助选择改良特青及其杂交稻米的蒸煮与食味品质

特青是我国育成的一个超高产籼稻常规品种，同时也可作为两系杂交稻的重要亲本，但其直链淀粉含量较高，蒸煮与食味品质较差。采用水稻蜡质基因内的一个分子标记（称为PCR-AccⅠ）进行辅助选择育种，经回交转育向特青品种导入来自中等直链淀粉含量优质籼稻的Wx基因，选育了仍保持原有亲本主要农艺性状的3个优质品系特青TT-1、特青TT-2和特青TT-3。改良品系胚乳中Wx基因表达量较改良前明显下降，直链淀粉合成大幅减少，由改良前的28.5%成功下调至15%左右的中等偏低水平。用改良品系与培矮64S所配两系杂交组合仍能保持较高的结实率及其他优异农艺性状，而杂交稻米的直链淀粉含量明显改善。直链淀粉含量降低后对亲本及杂种稻米中胶稠度等其他蒸煮食味品质的改善也有明显作用。     

水稻非整倍体无性繁殖过程中的遗传稳定性

无性繁殖是保存非整倍体的一个有效手段。为研究该过程中非整倍体的遗传稳定性, 从水稻第8染色体短臂端三体(2n+·8S)自交后代中筛选出相应端四体(2n+·8S+·8S), 其田间性状表现为植株矮小, 叶片非常窄且内卷, 结实率差。在多年无性繁殖过程中, 该端四体所添加的其中1条·8S容易丢失使无性系产生性状变异。通过FISH分析发现该无性变异系的原始系中所添加的2条·8S, 其中1条·8S在着丝粒区域检测不到水稻着丝粒的基本组分CentO序列, 但可以检测到水稻着丝粒的另一基本组分CRR序列, 该染色体可以稳定遗传; 另外1条·8S在着丝粒区域同时检测不到CentO和CRR序列, 该染色体不能稳定遗传。而在最初保存的相应端三体亲本材料的·8S中, 同时包含CentO和CRR序列。说明·8S上的CentO和CRR在多年的组织培养过程中会随机丢失, 导致含有·8S的非整倍体在无性繁殖过程中的遗传不稳定性。     

无抗性选择标记转基因软米和糯稻新品系的选育及中间试验

直链淀粉含量是影响稻米品质的最重要因素之一。为培育直链淀粉含量较低的软米和糯稻新品系,在经共转化法获得的转反义Wx基因水稻自交后代中筛选获得国不含抗性选择标记基因的纯合体.对这些纯合转基因水稻的分析表明,其未成熟种子胚乳中Wx基因表达水平和成熟种子中Wx蛋白量较未转化对照有不同程度的降低。转基因水稻成熟种子中直链淀粉含量较未转化对照有不同程度的下降,2个转基因系降低至10%左右,相当于软米的直链淀粉含量,1个转基因系降到了2%以下,形成了糯稻新品系。转基因稻米中直链淀粉含量降低后,其胶稠度相应变软,而糊化温度未发生明显改变。田间试验结果表明,转基因水稻的大部分农艺性状与受体品种武香粳9号无显著差异。因此,本研究成功培育了无抗性选择标记且淀粉品质改良的转反义Wx基因水稻新品系。     

植物体细胞无性系变异的研究进展

 植物体细胞无性系变异是组织培养过程中的普遍现象。本文综述了有关植物体细胞无性系变异的影响因素、类型、机理等方面的研究成果。     

植物体细胞无性系变异的研究进展

植物体细胞无性系变异是组织培养过程中的普遍现象。本文综述了有关植物体细胞无性系变异的影响因素、类型、机理等方面的研究成果。     

农杆菌介导籼稻中籼3037转化体系的优化及其应用

以籼稻品种中籼3037为材料,研究了影响农杆菌介导转化籼稻的几个重要因素,结果表明：MSⅡ培养基作为愈伤组织的诱导培养基好于N6D2;以幼胚为外植体,愈伤组织的诱导率和转化率明显比成熟胚和幼穗高;根癌农杆菌菌株EHA105介导的基因转化率高于AGLO;当以幼胚为外植体,根癌农杆菌菌株E-HA105介导的中籼3037的转化率为18.0%,而AGLO为5.5%;EHA105菌液OD值为0.6,浸染时间14min为中籼3037合适的转化参数;在分化培养基MSR中添加20g/L的山梨醇有利于抗性愈伤组织的分化。在此基础上,采用优化的农杆菌介导法转化中籼3037及其来源的突变体A和B,获得了转化植株,PCR、Southern杂交和T1代遗传分析表明外源基因已经整合到水稻基因组中。     

水稻端四体的分子细胞学鉴定及染色体行为分析

在水稻品种中籼3037第9染色体短臂端三体的自交后代中发现了一个变异株。该植株叶片内卷,株型偏散,结实率差。分子细胞学鉴定表明,该植株体细胞染色体数比正常植株多2条,多出的染色体均比较小。进一步用来源于水稻着丝粒特异DNA序列（RCS2）以及位于水稻第9染色体短臂上的特异性DNA序列为探针,进行荧光原位杂交分析,证明该变异株多出的染色体均为第9染色体短臂,故该变异株为第9染色体短臂端四体。对变异株的减数分裂染色体行为进行分析表明,在所观察的25个细胞中,96%的细胞增加的两个端着丝粒染色体可配对形成二价体,一般不与正常的第9染色体配对形成多价体。但额外染色体形成的二价体在中期Ⅰ容易发生提前解离的现象。     

RNA干涉水稻端粒酶再生植株的初步研究

依据水稻端粒酶基因的相关生物学信息,构建了含有水稻端粒酶序列RNA干扰结构的植物表达载体pC am 23A-1-2,并利用农杆菌介导法将目的基因导入到粳稻品种日本晴中,获得了78个独立转化子,共165棵转基因植株。通过PCR和Southern杂交分析,证明RNA干扰结构已整合进水稻基因组中;应用染色体末端限制性片段分析法,显示在转基因水稻中端粒DNA序列长度有逐代缩短的趋势,初步证明这些转基因水稻中端粒酶亚基已失活,但是T0和T1代转基因水稻植株的主要农艺性状没有发生明显变化。     

及其启动子的表达特性分析

利用实时定量RT-PCR方法研究了水稻异淀粉酶基因ISA1在各组织及不同发育阶段籽粒中的表达模式,结果表明该基因只在发育籽粒中表达。同时,克隆了ISA1基因起始密码子上游1.1 kb和2.1 kb两个不同长度的启动子片段,并分别与GUS报告基因融合,经农杆菌介导转入水稻中。对转基因水稻植株中GUS活性的定性与定量结果表明,2.1 kb的ISA1启动子具有很好的胚乳表达特异性,与内源基因定量表达分析的结果一致;而1.1 kb的ISA1启动子则不具备该表达特性,它在胚乳、茎、茎节及谷壳中都有很高的表达。这可能是因为 2.1 kb启动子中含有抑制目的基因在茎等组织或器官中表达的顺式作用元件。