异源表达细菌二氢喋呤合成酶基因提高拟南芥叶酸含量的研究

植物是人体叶酸的重要来源,人体缺乏叶酸会导致贫血、新生儿神经系统疾病，还与心血管病及某些癌症的发病有关，因此提高食用作物中叶酸的含量是代谢工程的研究目标之一。本研究将从细菌中分离到的编码二氢喋呤合成酶（DHPS）基因FolP，由35S启动子驱动在拟南芥线粒体中过量表达，获得了转基因植株，转基因植株叶酸总含量比野生型对照提高了48%，表明DHPS酶对植物叶酸的合成起着调控作用。     

适用于4种玉米基因型的农杆菌转化方法的探讨

利用改良的农杆菌培养液、侵染液、共培养培养基和筛选培养基等技术体系，对4个玉米基因型Hi-Ⅱ、H99、国内2个优良自交系R18-599和齐319的新鲜幼胚、预培养幼胚、胚性愈伤组织进行了农杆菌转化研究，并比较了不同共培养方式对农杆菌侵染不同玉米组织的影响。结果表明，Hi-Ⅱ新鲜幼胚在固体培养基上共培养和滤纸上共培养后GUS基因瞬间表达率分别为83.7%和4.4%，前法优于后法；Hi-Ⅱ新鲜幼胚、预培养3 d的幼胚愈伤组织经农杆菌侵染后GUS基因瞬间表达率分别为83.7%和12.1%，新鲜幼胚比预培养的幼胚愈伤组织更适合于农杆菌转化。用上述优化的条件对另外3个不同基因型的2种不同外植体H99、齐319(新鲜幼胚)和R18-599（胚性愈伤组织）进行遗传转化，共培养3 d后的GUS基因瞬间表达率分别为65.2%、52.6%和58%，表明该转化体系适合于上述4种基因型的幼胚和胚性愈伤组织的遗传转化。此外农杆菌侵染Hi-Ⅱ新鲜幼胚后经在含巴龙霉素25~100 mg L^-1培养基上3轮选择后，抗性愈伤组织获得率为2.4%，近似反映了本研究的遗传转化率。其他3个基因型的抗性愈伤也正在筛选中。结果初步表明，本研究建立的农杆菌介导的玉米遗传转化体系可能对4种基因型均适用。     

农杆菌介导玉米愈伤遗传转化研究

以玉米自交系R18-599和齐319幼胚诱导的胚性愈伤为转化受体,对农杆菌浸染并共培养3 d后对GUS基因的瞬时表达率进行检测,优化遗传转化体系。结果表明:愈伤组织的生长状态对转化效率有很大影响,以愈伤组织继代两次、预培养7 d左右为浸染的最佳时期;另外,EHA105菌株对玉米自交系齐319愈伤的浸染效果要好于对R18-599,其平均GUS瞬时表达率分别为31.20%和23.74%,经t测验达显著水平(t<0.05)。     

一个新的抗玉米矮花叶病基因的发现及初步定位

由SCMV引起的矮花叶病是我国的主要玉米病害之一, 鉴定和发掘新的抗病基因对于玉米抗病遗传育种具有重要意义。以抗病自交系海9-21和感病自交系掖478杂交的一个BC₂F₃群体为试验材料, 通过人工接种矮花叶病毒进行抗病性鉴定, 发现该分离群体中抗病植株与感病植株数符合1∶3的分离比例, 推测其抗病基因是由1对隐性基因控制。抗感池和SSR标记连锁分析表明, 存在一个新的玉米矮花叶病隐性抗病基因(或等位基因), 将该基因命名为scm3。scm3基因来源于抗病玉米自交系海9-21, 位于第3染色体短臂3.04~3.05区域, 在SSR标记umc1965和bnlg420之间, 遗传距离分别为45.7 cM和6.5 cM。连锁的标记还有umc1307、umc2265、bnlg2241和umc2166, 它们与scm3之间的遗传距离分别是8.3、13.3、15.5和19.7 cM, 这些SSR标记与scm3基因在染色体上的排列顺序为umc1965—scm3—bnlg420—umc1307—umc2265—bnlg2241—umc2166。     

基于SSR荧光标记技术的玉米群体混合样本基因频率分析方法

 【目的】建立玉米群体混合样本等位基因及其频率的分析方法。【方法】采用ABI全自动遗传分析仪，利用5′端荧光标记的SSR引物，通过混合样本中PCR扩增产物检测峰高与丰度对应，分析基因频率。【结果】与聚丙烯酰胺凝胶电泳银染法相比，ABI全自动遗传分析仪的检测灵敏度高。20个供试玉米群体中，荧光引物Phi072（6-Fam）共检测到82个等位基因位点，平均每个群体4.1个;引物Phi084（Hex）检测到43个等位基因位点，平均每个群体2.15个。多重PCR（multiplex PCR）荧光SSR检测结果显示，可以明确区分不同等位基因。荧光SSR能准确地读出片段大小，定量PCR扩增产物的丰度。用GeneScan获取数据，用Genotyper软件对数据进行设置与输出，使用R软件的FREQS-R模块，初步探讨利用荧光SSR定量化数据，计算供试群体15个单株混合样本的等位基因频率。【结论】可通过荧光SSR产物的丰度来确定混合取样群体的基因频率。     

玉米雄性不育基因(ms30)的RFLP作图

以姊妹交第5代群体(SIB5)和回交一代群体(BC1)为作图群体, 对经细胞学初步定位于玉米第4染色体上的雄性不育基因(ms30)进行了RFLP作图。 选用玉米第4染色体上的探针18个, 用集团分离分析(bulked segregatant analysis, BSA)进行标记筛选, 用JoinMap作图软件进行统计分析。 SIB5 群体的RFLP分析表明, ms30基因与玉米第4染     

农杆菌介导法将抗草甘膦基因转入玉米自交系

利用农杆菌介导法将抗草甘膦基因(ssu-G₂-aroA)转入优良玉米自交系R18-599和齐319,侵染后的愈伤组织转至潮霉素浓度为10 mg/L的筛选培养基上,继代筛选3轮,每轮3周;得到的抗性愈伤组织在含有潮霉素浓度为3 mg/L的分化培养基上进行分化,R18-599获得30株再生植株,齐319获得18株再生植株。经PCR鉴定后共得到7株转化抗性植株(4株R18-599、3株齐319)。经PCR-Southern及RT-PCR检测结果表明,ssu-G₂-aroA基因已稳定整合到了玉米基因组中,并在RNA水平上得到表达。     

农杆菌介导玉米幼胚遗传转化体系的研究

以携带pCAMBIA1301(含GUS基因)质粒的EHA105菌株侵染玉米优良自交系齐319的幼胚,培养3 d后,借助GUS基因的瞬时表达率,对影响农杆菌介导玉米幼胚转化的部分因素进行优化。结果表明,农杆菌侵染液最佳浓度OD600为0.4～0.6,最适合用于转化的幼胚大小为直径1.5 mm,最佳侵染时间为20 min,GUS瞬时表达率为23.46%。     

作物抗草甘膦转基因研究概况

草甘膦是一种非选择性除草剂,其作用机理主要是竞争性抑制莽草酸途径中5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合成酶(EPSPS)的活性。该合成酶是真菌、细菌、藻类、高等植物体内芳香族氨基酸生物合成过程中一个关键酶。自从1976年美国孟山都公司的草甘膦类除草剂-农达(Roundup)研制成功并得到广泛应用以来,作物抗草甘膦转基因研究成为抗除草剂基因工程研究的热点。随着抗草甘膦基因克隆的发展,抗草甘膦转基因作物也相继问世并大面积推广应用。对草甘膦作用机理、抗草甘膦基因(EPSPS编码基因)的研究、抗草甘膦作物遗传改良的策略及抗草甘膦转基因作物的推广应用情况进行综述,并简单分析了我国作物抗草甘膦转基因存在的问题及解决途径。     

共培养环境对玉米遗传转化的影响

以携带pCAMBIA1301（含GUS 基因）质粒的EHA105菌株侵染玉米优良自交系齐319幼胚诱导的胚性愈伤组织，共培养5 d（特殊试验除外）后，对GUS 基因瞬时表达率影响玉米转化的共培养环境进行研究。结果表明,玉米转化效率随共培养基pH降低而升高，临界共培养pH为5.2；共培养基中添加200 μmol/L 乙酰丁香酮（AS）对提高玉米愈伤组织的转化率是必要的；共培养3和5 d的GUS 表达率呈现先升高后降低的趋势，以25 ℃共培养3 d的GUS 表达率最高，为33.74%。