棉花Bt转基因品系的配合力和杂种优势表现

五个转基因品系和受体冀棉321配制成双列杂交,通过对产量性状和纤维品质的两年试验分析,结果发现:与受体品种相比,转基因品系的农艺性状有显著变化,说明转基因过程也会使部分农艺性状得到改善。转基因品系间的一般配合力有显著差异,其中有两个品系表现显著的正向一般配合力。杂交种F1的表现也呈现显著差异;两个不同转基因品系间的杂种优势,低于转基因品系与受体品种间的杂种优势。这些变异可能是Bt插入引起的,不同插入位点的相互作用可能会降低杂种优势。     

新疆棉花高体细胞胚胎发生能力基因型的筛选

本研究以15个新疆主栽优良品种(系)以及两个对照品种YZ-1和Y668为研究对象,利用下胚轴做外植体进行胚胎发生能力的比较研究,筛选出了5个能够胚胎发生的基因型,即新陆早12,新陆早17,新陆早22,新陆早32和新陆早33,其中新陆早32和新陆早33,能在3个月左右分化,且分化率较高,可达90%左右,其它3个品种的分化效率为:新陆早17为46.9%,新陆早12为35.1%,新陆早22为25.3%,但这3个品种的分化时间都比较长,需5个月左右.同时对5个再生品种及两个对照品种的成胚效率进行了比较,由新陆早32和新陆早33诱导的胚性愈伤在胚状体数目及胚胎萌发效率都比较高,具备作为棉花优良遗传转化受体的基本特征,目前已经用于农杆菌介导的转基因试验.上述研究拓展了棉花组织培养及转基因的受体范围,为新疆棉区转基因育种研究工作的开展提供了重要基础材料.     

棉花抗黄萎病基因的QTL定位

以高感黄萎病的陆地棉品种"邯郸208"与高抗黄萎病海岛棉品种"Pima90"的136个F2单株为作图群体,构建了一个包括17个连锁群、标记间平均间距18.61cM、全长1842.8cM的陆海种间分子标记遗传连锁图,该图约覆盖棉花基因组的36.8%。单因子方差分析和复合区间作图检测到与黄萎病抗性相关的3个QTL,分别位于第四连锁群和第七连锁群上,分别解释表型变异方差的15.39%、54.11%和57.18%。初步认为海岛棉"Pima90"对陆地棉"邯郸208"的黄萎病抗性由两个主效QTL和一个微效QTL共同控制。     

珂字201胚性愈伤组织cDNA文库的构建和分析

用经过改进的胍盐法提取了陆地棉品种珂字201胚性愈伤组织的总RNA,进而分离了mR-NA,合成了全长cDNA,并将其克隆到λTriplEx载体中,进行体外包装后,成功地获得了cDNA文库.该文库的滴度为2.02×107pfu·ml-1,重组效率在90%以上,插入片段大小范围也符合cDNA文库构建的要求.     

棉花胚囊超微结构的观察

用石蜡切片扫描电镜观察技术,研究了陆地棉和棉属远缘杂种六倍体(陆地棉×雷蒙德氏棉)F_1的成熟胚囊结构。可清晰地观察到胚囊组织的各组成部分及其超微结构,如细胞核的核膜、核仁中的核仁丝、液泡膜、液泡中的内含物以及胚囊内突等。在六倍体(陆地棉×雷蒙德氏棉)F_1的一些异常胚囊中。除具有不完全的胚囊组成外,其它物质可分辨为细胞解体残物;一些未分化小细胞的堆积;或两者兼有。在光学显微镜下这三者分辨不清,都视为败育残体。     

利用RAPD和SSR标记分析陆地棉种质资源的遗传多样性*

遗传多样性的量化与分类是收集和利用种质资源的重要前提。利用随机扩增多态性（RAPD）和简单重复序列(SSR)两种分子标记对31份陆地棉(Gossypium hirsutum L.)种质资源进行了遗传多样性分析,其中14份材料最近从美国和伊朗引进。研究的目标是对这些陆地棉种质资源进行遗传聚类分析,为制定引进资源的利用策略提供参考。从有多态性的21个RAPD引物和18对SSR引物中共获得117个多态性位点。利用NTSYS-pc2．10统计分析软件,采用Jaccard′s相似系数UPGMA法进行聚类。结果表明,中国的17份材料部分聚为一类,国外的14份材料大部分聚为另一类,其它材料相间排列。分别对31份材料的相似系数与中国的17份材料的相似系数进行了比较分析,中国材料相对于新引进的国外材料的遗传多样性水平稍高,与国外材料之间的遗传差异较大。这说明扩大不同地区间种质资源的交流和引进种质资源可以丰富本地材料的遗传多样性。     

陆地棉族系种质系经济性状配合力分析及其利用评价

采用ＮＣⅡ交配设计选用６个陆地棉族系种质系材料和３个常规品种组配１８个Ｆ１，分析了１１个性状的配合力及遗传效应。结果表明，１１个性状的配合力效应显著，表明这些性状受加性效应控制；４个性状特殊配合力效应显著，表明这些性状受加性效应控制外，还有不可忽视的非加性效应作用。２８系、３１系为综合性状优良亲本，３５系为纤维品质较好的亲本     

转基因抗虫棉抗虫性与农艺性状的关系

以5个不同来源的转Bt基因抗虫品种及原始受体品种为材料进行半双列杂交并构建6个F2分离群体,对半双列杂交组合、亲本和6个F2分离群体进行田间比较试验和抗虫性鉴定,分析转入Bt基因以后转基因品种抗虫性和产量性状、纤维品质的表现.结果表明:Bt基因为显性遗传,Bt基因的引入对于杂交组合的纤维品质不具有显著的影响,但对于铃数的增加具有显著影响;在不同F2分离群体中,转基因抗虫棉的校正死亡率与烂铃率显著负相关,相关系数为-0.259～-0.495,抗性的提高对烂铃数的减少、成铃数的增加具有显著作用;不同拷贝数的转基因抗虫杂交种抗虫性不存在显著差异,Bt基因不具有明显的剂量效应.     

鲁棉6号体细胞胚胎发生过程及植株再生

以黄河流域棉花品种鲁棉6号为试验材料,以易再生的棉花品系YZ1为对照,通过不同质量浓度的激素组合成功诱导鲁棉6号产生体细胞胚并发育成苗。结果表明:所用的12种激素组合均能有效诱导出愈伤组织,其中以1.0 mg/L IBA或0.1 mg/L 2,4-D和0.2 mg/L KT组合的诱导效果最佳;愈伤组织继代时培养基中生长素质量浓度减半,KNO3质量浓度加倍;挑选黄绿色或灰绿色、质地疏松的颗粒状愈伤继代于0.01 mg/L 2,4-D和0.1 mg/L KT或0.1 mg/L IBA且KNO3用量加倍的培养基中,可在1~2个月内产生胚性愈伤组织,胚性愈伤组织再转到分化培养基上可产生体细胞胚;体细胞胚在1/2 MS培养基中进一步发育成再生小苗。利用该组织培养再生系统,鲁棉6号和YZ1都能在6~8个月内成功获得再生植株。组织学观察表明,IBA处理下鲁棉6号胚性愈伤组织细胞主要来源于棉花下胚轴初生形成层的细胞。     

基因枪介导转化水稻花粉获得转基因植株

植物花粉是一种理想的植物遗传转化材料,利用转化后的花粉授粉,借助于植物胚胎的自然发育获得转基因种子,从而简化转化过程.大量研究表明基因枪是花粉转化的较理想工具,目前基因枪介导的花粉转化只在烟草、油菜等少数作物中获得成功.水稻是世界主要粮食作物,建立一个高效的水稻遗传转化体系对于水稻的遗传改良具有十分重要的意义.