农杆菌介导法向小麦茎尖导入DREB1A基因的研究初报

为了研究以小麦茎尖为受体进行农杆菌转化的可行性,选用小麦品种H6756,以茎尖为受体进行了农杆菌转化.构建了含有拟南芥逆境诱导转录因子DREB1A及除草剂bar基因的表达载体pC3300IS-DREB1A,酶切鉴定此载体,结果证明其连接完全正确,具有转录和表达的功能.农杆菌介导法向小麦茎尖导入DREB1A基因,共获得247株转化苗.转化苗经除草剂筛选,获得66株抗性苗,对抗性苗进一步进行PCR检测,有30株抗性苗扩增出特异性片段,转化率达到12.1%,初步说明本试验中以小麦茎尖为受体的转化系统用于基因转化是可行、高效的.     

转betA基因增强小麦的干热风抗性

甜菜碱是细胞内重要的渗透调节物质,其积累能有效提高植物对非生物逆境的抗性。以转betA基因小麦和未转基因的野生型为材料,在灌浆期模拟干热风胁迫处理植株3 d,研究干热风对植株生长和籽粒产量的影响。胁迫处理后,转基因植株保持较好长势,叶片青枯失水较少,旗叶持绿面积显著大于野生型。各株系植株的光合作用能力和蔗糖磷酸合成酶(SPS)及蔗糖合成酶(SS)活性在胁迫处理后都下降,转基因植株的净光合速率下降到2.3~3.7 μmol CO₂ m^-2 s^-1,而野生型下降到1.2 μmol CO₂ m^-2 s^-1;野生型植株的SPS和SS活性的下降幅度分别为处理前56.8%和53.9%, 而转基因株系的下降幅度分别为62.3%~69.8%和56.5%~64.5%。干热风胁迫使得各株系植株的旗叶甜菜碱含量升高,但转基因株系的叶片甜菜碱含量比野生型的高18%~87%。在甜菜碱保护作用下,转基因植株在胁迫条件下能够维持较高的光合速率,合成较多的碳水化合物,使得百粒重和单株产量均高于野生型。因此,通过转betA基因可显著提高小麦在干热风处理条件下的甜菜碱含量从而增强其抗干热风能力。     

细胞工程技术选育的草地早熟禾新种质的耐热性分析

通过对离体培养的草地早熟禾丛生芽块进行高温处理,筛选出一批耐热性好的小芽。小芽成苗后移栽到花盆在自然条件下生长。半年后对这些株系和原品种的植株进行热胁迫处理,同时测定叶绿素荧光、丙二醛含量、离子渗漏率、叶绿素含量等生理指标的变化,得出细胞工程株系的植株耐热性明显较高,热胁迫处理后损伤程度小于原品种植株。表明利用细胞工程技术能有效获得耐热性显著提高的草地早熟禾植株,为选育草地早熟禾耐热新种质提供材料。     

沿海甜菜(Beta maritima L.)高频率丛生芽诱导和植株再生

选用沿海甜菜(Beta maritima L．)幼嫩花序项端为试验材料，建立了一个快速高效的离体培养体系。在附加1mg／L 6-BA的MS培养基上培养6周可诱导出丛生芽，诱导率达90％左右。丛生芽在适宜培养基上可快速扩增和长期继代培养。在附加1mg／L NAA的MS培养基上诱导小苗生根，生根率可达90％。再生植株经炼苗后移栽成活率为70％-80％。     

抗亚洲玉米螟、抗草甘膦转基因玉米的培育

5-烯醇式丙酮酸莽草酸-3-磷酸合酶基因(5-enolpyruvyl-shikimate-3-phosphate synthase,epsps)是一个高抗草甘膦的基因,苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis)的杀虫蛋白基因(Bt基因)cry1Ac M是一个能在单子叶植物中高效表达的抗亚洲玉米螟基因。为了获得具有抗虫、抗除草剂优良复合性状的转基因玉米,本研究构建出质粒p CAMBIA1302-P35S::epsps-Tnos-Pubi::cry1Ac M-Tnos,通过农杆菌(Agrobacterium tumefacien)介导的玉米(Zea mays)茎尖遗传转化法将目标基因转入玉米。通过分子检测、草甘膦抗性筛选和田间接种亚洲玉米螟(Ostrinia furnacalis(Guenée))试验筛选出转基因株系,在此基础上进行了转基因植株室内抗亚洲玉米螟试验和田间草甘膦抗性分析,并采用RT-PCR检测和Western blot方法确定了抗虫蛋白在转基因植株中稳定表达。从大量转基因株系中优选出6个遗传稳定且抗亚洲玉米螟、抗除草剂草甘膦的转基因玉米株系,这些株系的抗亚洲玉米螟、抗草甘膦特性完全满足大田应用的需求。综上所述,将改造后的Bt抗虫基因cry1Ac M和抗草甘膦基因epsps一同转入玉米,赋予两种玉米骨干自交系植株抗玉米螟、抗草甘膦特性,为我国抗亚洲玉米螟抗草甘膦转基因玉米的大面积推广培育出了优良自交系。     

γ射线对玉米愈伤组织及植株再生的影响

不同剂量的γ射线辐照不同继代时间的玉米自交系愈伤组织,愈伤组织生长速率和二倍体细胞比率随剂量升高而下降,非整倍体细胞和染色体畸变则上升。在分化培养基上,辐照后的愈伤组织,再生植株的能力降低,畸形苗明显增多。γ射线不仅能提高再生植株的变异率,而且可扩大变异范围。     

磷水平对不同基因型玉米苗期磷吸收利用的影响

以齐319(对照)和来源于齐319的耐低磷突变体99037和99106为材料,在1mol/L和1000mol/L.KH2PO4两个磷水平下,通过水培实验研究了磷水平对不同基因型玉米磷吸收、利用和酸性磷酸酶活性的影响。结果表明,低磷条件下三个自交系的根冠比均显著增加,植株磷含量明显降低,生物量显著减小,磷利用效率和酸性磷酸酶活性大大提高。但不同基因型间存在显著差异,自交系99037与齐319相比具有植株磷浓度低、磷素再利用能力强、磷利用效率和净吸收量高等特征,是自交系99037磷高效的可能机理。     

玉米茎尖导入SAG_(12)基因的初步研究

选用玉米优良自交系郑58的茎尖为受体,研究以玉米茎尖为受体进行农杆菌转化体系的可行性,用农杆菌介导法将耐盐碱基因SAG12转入玉米中,获得110株转化苗,经过300 mg/L的除草剂(Basta)筛选,共获得21株转基因植株。进一步进行PCR检测,其中14株表现阳性,转化率达12.73%。初步证明外源基因已经整合到玉米基因组中,以玉米茎尖作为受体孢子体的转化系统可用于基因转化。     

耐低磷玉米品种山原1号的选育及栽培要点

山原1号（SDZ-02）是由山东省农业科学院原子能农业应用研究所和山东大学生命科学学院合作选育而成的磷高效玉米品种，2006年4月通过山东省农作物品种审定委员会审定。     

氯化胆碱对小麦幼苗叶片在渗透胁迫下的影响

用200，400，600，800mg/L氯化胆碱（CC）分别处理（喷施）两叶期小麦幼苗，均可显著降低叶片的相对电导率，且以400mg/L CC处理较优（最多可比对照降低75％）。用400mg/L CC处理二叶期小麦幼苗12h后再用20％PEG6000胁迫，每隔一定时间检测小麦叶片脯氨酸（Pro)、叶绿素、蛋白质和丙二醛（MDA）的含量，相对含水量（RWC）及叶片膜相对电导率，以及检测PEG胁迫24h后小麦叶片质膜ATPase活性等指标。结果表明，经CC处理的小麦幼苗叶片Pro、叶绿素、蛋白质的含量和RWC均比对照高，而MDA含量和质膜相对透性比对照低，且这些效应随时间延长而增大；CC处理过的植株质膜ATPase活性地高于对照植株。上述结果表明，CC可有效缓解渗透胁迫对植物的损伤，提高植物的抗性。