玉米早期籽粒中强表达启动子的筛选

在植物基因表达调控的过程中,启动子作为调控基因表达的顺式元件起着重要作用。为了筛选在玉米早期籽粒中强表达的启动子,选取6个启动子pCaMV35SD、pUbiquitin、pZmActin1、pZmSTK2、pZm66589和pZmbHLH148,分别构建EGFP表达载体并转染玉米原生质体,快速验证载体功能构建的正确性;同时采用花粉磁转染法将6个表达载体导入玉米自交系郑58中,并对不同启动子驱动的EGFP载体在授粉后48h玉米籽粒中的荧光强度和荧光检出率进行观察和统计分析。结果表明,6个启动子驱动EGFP表达载体构建正确;pCaMV35SD启动子驱动EGFP表达载体的荧光最强,6个启动子驱动EGFP表达载体由强到弱依次为pCaMV35SD>pZmSTK2>pZm66589>pZmbHLH148>pUbiquitin>pZmActin1,其荧光检出率分别为27.17%、27.17%、29.83%、23.84%、13.40%和30.57%。     

抽穗扬花期高温对水稻重组自交系群体RIL47结实率的影响

以水稻重组自交系群体RIL47 的254 个株系为材料, 在抽穗扬花期于逆境气候鉴定室进行高温处理,并设自然常温对照, 研究了高温对RIL47 群体结实率的影响。结果表明, 自然条件下该群体结实率正常且呈正态分布; 而高温处理下RIL47 群体结实率极显著下降, 平均降幅达81.6%, 结实率下降绝对值符合正态分布。同时, 以热害指数为筛选指标, 从RIL47 中筛选出5 个耐高温株系(07H1619、1590、1521、1706、1608)和3个高温敏感株系(07H1751、1710、1719), 可用于水稻抗高温相关研究。     

玉米骨干自交系对除草剂苯磺隆和甲咪唑烟酸的敏感性差异

为了在培育玉米抗除草剂突变体过程中选择合适的受体材料,以7个玉米骨干自交系C92、京724、京2416、B73、郑58、HZ178、178为材料,研究不同自交系对苯磺隆和甲咪唑烟酸的敏感性差异。测定了不同浓度除草剂处理下各自交系的初生根长抑制率、幼苗生长抑制率和乙酰乳酸合成酶(ALS)活性,结果显示,随着2种除草剂浓度的增加,各自交系的初生根长抑制率和幼苗生长抑制率明显提高,且各自交系的ALS活性存在不同程度下降趋势。7个自交系对2种除草剂的敏感性均为C92京724京2416B73郑58HZ178178,各自交系均对甲咪唑烟酸更敏感。综上所述,自交系C92、京724、京2416相比B73、郑58、178、HZ178对苯磺隆和甲咪唑烟酸更加敏感,适合作为培育抗除草剂突变体的受体材料。     

转基因水稻B2A68中抗虫蛋白Cry2Aa的表达特征和抗性分析

苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)基因的高效表达和稳定遗传对抗虫转基因水稻(Oryza sativa)的培育和商业化生产至关重要。转基因水稻B2A68是通过农杆菌介导法把双丙氨酰磷抗性基因(biplaphos resistance gene,Bar)和Bt杀虫晶体蛋白基因(insecticidal crystal proteins gene)Cry2Aa同时转入到恢复系D68中,培育出的抗除草剂、抗螟虫的两系早稻恢复系。本研究运用酶联免疫吸附测定(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测法研究了B2A68纯杂合基因型、不同组织及不同发育时期叶片中Cry2Aa蛋白的时空表达特征,并结合室内生测实验,揭示抗虫蛋白的表达水平、时期、部位与抗虫性的相关性。研究表明,转基因抗虫水稻B2A68纯合植株叶片中Cry2Aa蛋白表达量极显著高于杂合植株。乳熟期各器官中Cry2Aa蛋白含量为:叶片颖壳和脱壳籽粒茎秆和叶鞘(P0.05);腊熟期各器官中Cry2Aa蛋白含量为:叶片脱壳籽粒茎秆和颖壳(P0.05),但脱壳籽粒和叶鞘之间、叶鞘和茎秆之间、茎秆和颖壳之间的Cry2Aa蛋白含量差异不显著。从秧苗期到腊熟期的叶片中Cry2Aa蛋白含量表现为先升后降再升高的波动,且T_3、T_4两代波动趋势一致。二化螟幼虫(Chilo suppressalis)死亡率与乳熟期各器官中的Cry2Aa蛋白含量高度相关(r=0.837),稻纵卷叶螟幼虫(Cnaphalocrocis medinali)死亡率与各发育时期叶片中的Cry2Aa蛋白含量高度相关(r=0.988)。Cry2Aa蛋白含量较低的杂合植株叶片对稻纵卷叶螟幼虫的全部致死时间稍长,但不超过5 d。本研究结果对田间害虫的防治以及转基因水稻的育种都具有参考价值。     

聚乙二醇和细胞穿膜肽介导提高玉米花粉管通道法转化效率

为探讨花粉管通道法加聚乙二醇（PEG）介导、加细胞穿膜肽（CPPs）介导与直接导入外源基因3种方式间的转化率差异，对2种玉米自交系材料京2416和京92进行花粉管通道法转化并统计分析。结果表明，3种方式均能获得草甘膦抗性植株，在京2416受体中PEG介导较直接导入高0.45百分点，CPPs介导的较直接导入的高0.66百分点，三者间转化率差异达显著或极显著水平；对T₀代草甘膦抗性植株PCR进行检测，发现因外源基因丢失或沉默，草甘膦抗性植株未必都含有目的基因，因此田间筛选应与PCR检测相结合；北京市农林科学院房山转基因基地转化验证结果发现3种导入方式其草甘膦抗性率和转化率高低顺序一致，均为CPPs介导>PEG介导>对照，与海南省三亚市崖城基地转化相同，且CPPs介导和PEG介导二者间差异极显著，京2416中二者相差0.26百分点，京92中相差0.36百分点。因此，在花粉管通道法转化玉米过程中加入介导物质有助于提高转化率，且加CPPs比加PEG更具有优势。