转cry1Ab13基因玉米新种质的创制

【目的】构建包含抗鳞翅目害虫基因cry1Ab13的重组植物表达载体,并利用其创制对玉米螟Ostrinia furnacalis具有优良抗性的转基因玉米Zea may L.新种质。【方法】利用同源重组法将cry1Ab13基因连接到表达载体pCAMBIA3300-Bar上,获得以抗除草剂Bar基因为筛选标记的植物表达载体pCAMBIA3300-cry1Ab13-Bar。通过农杆菌介导法转化玉米自交系H99幼胚,对再生植株进行逐代除草剂筛选、PCR检测及T2代植株的Southern blotting检测、实时荧光定量PCR检测,并对转基因植株进行田间及室内抗虫性鉴定。【结果】构建了cry1Ab13基因的植物表达载体,转化玉米获得3株高抗玉米螟和1株抗玉米螟的T2代转基因植株。Southern blotting证明cry1Ab13基因已经整合到玉米基因组中,实时荧光定量PCR结果表明cry1Ab13基因已经在玉米植株内表达。抗虫性鉴定结果表明,与对照相比转基因植株对玉米螟的抗性显著提高。【结论】将cry1Ab13基因导入玉米并成功表达,显著提高了转基因玉米对玉米螟的抗性,为抗虫玉米新种质的创制奠定了基础。     

玉米成熟胚愈伤组织诱导的初步研究

试验以H99、综31和郑58三个玉米自交系的成熟胚为外植体,利用正交试验设计L9(34),对影响愈伤组织诱导的基因型、培养基、2,4-D浓度和Ag NO3浓度4个因素进行了研究。结果表明:各因素对初级愈伤诱导率影响大小为基因型培养基2,4-D浓度Ag NO3浓度;对胚性愈伤诱导率影响大小为基因型Ag NO3浓度2,4-D浓度培养基。诱导中最优组合为综31+10 mg/L Ag NO_3+MN+2 mg/L 2,4-D,继代中最优组合为综31+10 mg/L Ag NO3+MN+1 mg/L 2,4-D,其初级愈伤诱导率为87.41%,胚性愈伤诱导率为29.74%。     

生物技术在玉米育种中的应用

随着人民生活水平的提高,迫切需要高产、抗逆、优质、抗病的玉米新品种。生物技术的迅猛发展和广泛应用,以及生物技术育种与常规育种技术的有机结合,开辟了玉米育种的新途径,不仅加快了玉米新品种的选育进程,也提高了玉米育种的效率。文中论述了玉米生物技术育种的种类及其特点,综述了基因工程技术在玉米抗逆、抗虫、抗除草剂、品质改良方面的应用,以及分子标记技术在玉米基因定位、遗传多样性分析、杂种优势类群的划分、种子纯度鉴定、分子标记辅助选育方面的应用和研究进展,展望了基因工程技术和分子标记技术在玉米育种中的应用前景,总结了生物技术与常规育种相结合的重要性。     

拟南芥抗寒基因ICE1的克隆及功能分析

【目的】从野生型拟南芥中克隆抗寒基因ICE1,通过农杆菌介导法将ICE1基因转到烟草中,对其功能进行研究。【方法】以三叶一心期拟南芥幼苗为材料,提取其总RNA,通过RT-PCR扩增得到ICE1基因的完整开放阅读框序列;构建以抗除草剂Bar基因为筛选标记的植物表达载体pCAMBIA3301-ICE1,通过农杆菌介导法转入到烟草中,对阳性植株进行PCR检测和生理生化指标测定,并对ICE1基因在转基因烟草植株中的表达特征进行分析。【结果】成功克隆了拟南芥抗寒基因ICE1,其完整开放阅读框长1 485bp。系统进化树表明,拟南芥ICE1基因与其他物种的ICE1基因差别较大。用农杆菌介导法得到4株阳性烟草植株,Southern blotting检测证明,ICE1基因已经以单拷贝的形式整合到烟草基因组中。实时荧光定量PCR检测表明,ICE1基因在转基因烟草植株的根、茎和叶片中均有表达,且在叶片中的相对表达量最高。4℃低温环境下,与未转化植株相比,转ICE1基因烟草植株叶片的相对电导率降低了12.00%~17.65%,脯氨酸含量增加了13.28%~24.10%,丙二醛含量减少了7.09%~14.52%,过氧化物酶活性提高了9.39%~22.54%。【结论】克隆获得了拟南芥ICE1基因的完整开放阅读框序列,在烟草中转入ICE1基因可提高其耐寒性。