新型抗广谱性除草剂草甘膦转基因油菜的创制及其鉴定

草甘膦是世界上应用最广泛的广谱性除草剂,目前我国还没有自主知识产权的抗草甘膦油菜品种。本研究利用农杆菌介导的油菜下胚轴遗传转化方法,将新型抗草甘膦基因I.variabilis EPSPS转入甘蓝型油菜品系J9707中,获得了126株阳性转化株,阳性率为97.0%。这些转化单株中的T-DNA插入以单拷贝为主(占44.8%)。通过反向PCR确定了EPS-2、EPS-6和EPS-7等油菜转化体中T-DNA插入位置,并设计转化体特异性引物对它们的T0~T3代材料进行检测,证明了它们的T-DNA在基因组水平上整合的稳定性。RNA和蛋白水平的表达分析证实,I.variabilis EPSPS转基因及其蛋白产物在各转化株系不同世代能够稳定表达。苗期进行不同剂量的除草剂喷施处理发现,EPS-1、EPS-2、EPS-5、EPS-6和EPS-7等株系可耐受4倍田间推荐使用剂量的草甘膦。本研究所创建的新型抗草甘膦油菜种质资源将为我国抗除草剂油菜品种培育奠定了重要基础。     

不同作物种子耐热性评价及油菜种子耐热性全基因组关联分析

全球气候变暖对作物生长发育和产量形成等造成不良影响。对不同作物种子进行耐热性评价，挖掘种子耐热相关基因对于提高作物应对高温胁迫的抗耐性具有重要理论和实践意义。为探索种子耐热性差异，本研究以18个不同作物品种（系）的种子为试验材料，在近100℃高温下分别处理2 h、4 h、6 h、8 h和12 h后统计发芽势和发芽率，结果表明，不同作物种子高温耐受力具有显著差异，但总体趋势是发芽势和发芽率随着处理时间延长而不断降低。芝麻和部分油菜品系的种子耐热性最强，热处理12 h后的发芽势和发芽率仍在50%以上，小麦、水稻、大麦、红花的耐热性中等，花生的耐热性最差，热处理2 h后发芽势和发芽率已下降至10%或以下。为挖掘油菜种子耐热性相关基因，以114份甘蓝型油菜种质资源为材料，在100℃下处理8 h，利用60K SNP芯片数据对2个环境下的发芽势和发芽率进行全基因组关联分析。结果检测到11个与发芽势关联的SNP位点，2个与发芽率关联的SNP位点。在候选区间范围内共筛选到16个耐热相关基因，部分基因的同源基因已有文献报道在其它植物高温胁迫响应中发挥着重要作用。