转基因花生研究进展

自从1993年首次获得转基因花生植株以来,以病虫抗性、品质改良和疫苗生产为目标的转基因花生研究取得显著进展,抗番茄斑萎病毒、印度花生丛矮病毒、花生褐斑病和小菌核病的转基因花生品系进入了田间试验,具有牛瘟病毒疫苗效能的转基因花生品系也进入牛的临床免疫试验,但落后于大豆、玉米和油菜等主要大田作物,尚未实现产业化生产。该文综述了近年转基因花生研究进展,提出存在的问题,展望了前景。     

几种重要花生病毒研究新进展

花生病毒病是影响花生生产的重要病害.近10年来,花生矮化病毒(PSV)、花生条纹病毒(PStV)和番茄斑萎病毒属(Tospovirus)病毒分子生物学研究进展,极大地丰富了对上述病毒基因组结构、遗传变异、进化的认识,以及病毒种、亚组和株系科学的划分.对PSV来说,提出了两个亚组的划分,而我国PSV株系血清学和RNA3全序列的分析,明确它们独自构成第三个新的亚组.对我国和东南亚国家PStV株系CP基因序列同源性的分析,说明在这些国家和地区PStV是单独进化的,形成不同症状类型的株系.Tospovirus属病毒分子生物学研究的深入使得该属病毒从番茄斑萎病毒(TSWV)1种增加到13种,其中侵染花生的病毒达5种,分布于不同的国家和地区.     

花生小叶外植体植株再生及农杆菌介导的基因遗传转化

鄂花四号、中花四号和豫花一号萌动４ｄ的小叶作外植体，通过器官再生在ＭＳ培养基加３ｍｇ／ＬＢＡＰ和１ｍｇ／ＬＮＡＡ上诱导芽分化，转至ＭＳ加５ｍｇ／ＬＢＡＰ上诱导芽伸长，再生植株。芽诱导率为８６％～１００％，每个外植体平均再生５个植株。在培养基中加入１ｍｇ／ＬＡｇＮＯ３和５００ｍｇ／Ｌ羧苄青霉素能有效抑制愈伤褐化和死亡，并能提高植株再生率。萌动４ｄ的小叶与农杆菌ＡＧＬ１分别共培养２ｄ，通过在再生培养基中加卡那霉素筛选，获得转基因再生植株，转基因植株生根后，移栽网室生长，并已开花结荚。外源基因的表达通过卡那霉素抗性和Ｇｕｓ活性组织化学检测得到证实。     

湖北和安徽省油菜病毒病调查和病毒血清鉴定

2003年秋至2005年春2个油菜生长季分别到湖北和安徽2省12县市油菜产区进行病毒病发病情况调查,除局部地区和地块发病率达到20%～40%,多数大面积油菜发病率在0.1%以下。应用间接酶联免疫吸附法检测258份病害样品,TuMV占样品总数的90.7%,CMV占样品总数的8.9%,ORMV占样品总数的0.8%。     

花生种子白藜芦醇含量与黄曲霉产毒抗性的关系

选用抗黄曲霉产毒的花生品种(系)和高产毒品种(系), 采用强产毒菌株AF2202人工接种水分吸涨的花生种子, 培养7 d后,测定接种和未接种的花生种子中白藜芦醇及黄曲霉毒素含量,探讨白藜芦醇与花生种子黄曲霉产毒抗性之间的关系。结果表明,抗黄曲霉产毒花生品种(系)的白藜芦醇含量较高,平均为37.3 µg kg^–1,高产毒品种含量相对较低,平均为13.3 µg kg^–1,抗、感品种之间存在显著差异。吸胀处理后抗产毒花生品种(系)白藜芦醇含量提高2.0倍,感病品种(系)仅提高1.6倍,对不同品种(系)处理后的种子二次接种,令黄曲霉毒素含量下降37.6%~75.8%,但吸胀处理后抗产毒品种(系)的黄曲霉毒素含量仍低于感病品种(系)。相关分析表明,花生白藜芦醇含量与黄曲霉毒素含量呈显著负相关,并且在离体培养基中添加浓度大于3.0 μg mL^–1的白藜芦醇可导致黄曲霉菌产毒量大幅下降,说明白藜芦醇对黄曲霉产毒具有抑制作用。     

花生溶血磷脂酸酰基转移酶基因的克隆与表达分析

溶血磷脂酰基转移酶(LPAT)是植物油脂合成途径的一个关键酶,在植物油脂品质改良和提高种子含油量方面具有重要的应用价值。本研究通过构建花生种子全长cDNA文库,结合大规模EST测序和功能注释,从花生中克隆了溶血磷脂酸酰基转移酶基因,命名为AhLPAT。该基因cDNA全长1 629 bp,对应的基因组序列5 531 bp,由11个外显子和10个内含子组成,内含子剪接方式符合GT-AG剪接规则。根据编码区预测AhLPAT编码一条387个氨基酸组成的多肽,预测分子量为43.2 kD,等电点为9.42。AhLPAT蛋白含有一个典型的酰基转移酶保守功能结构域以及溶血磷脂酰基转移酶相似的保守区域。该蛋白的氨基酸序列与已报道的其他物种LPAT蛋白序列有较高的一致性。AhLPAT与旱金莲、油菜、海甘蓝、蓖麻和拟南芥的LPAT蛋白氨基酸相似性依次为90%、89%、89%、88%和87%。系统进化分析表明,AhLPAT与拟南芥AtLPAT2亲缘关系较近,且同属于内质网型LPAT蛋白。RT-PCR分析表明,AhLPAT基因在花生根、茎、叶、花、果针和种子中均有表达,在花生开花后50~60 d,果针和种子中的表达量最高,且AhLPAT的表达量与花生种子含油量积累速率变化一致,二者显著相关(r=0.63,P<0.05)。推测AhLPAT基因在花生种子油脂合成中起重要作用。     

花生抗黄曲霉大果种质的创制与鉴定

培育和种植抗黄曲霉品种是防控花生黄曲霉毒素污染最为经济有效的途径,而黄曲霉抗性与高产的矛盾一直是花生抗黄曲霉育种的障碍.本研究以抗黄曲霉花生种质J11与高产品种中花16为亲本构建的重组自交系群体(Recombined inbreed lines,RILs)为材料,进行黄曲霉侵染和产毒抗性鉴定,探讨抗性与高产(大果)性状...     

花生籽仁蔗糖含量近红外模型构建及在高糖品种培育中的应用

含糖量是决定和影响花生食用品质和加工特性的重要指标,蔗糖含量占成熟花生籽仁总糖量的90%以上,建立蔗糖含量的高效检测技术,有助于加快高蔗糖甜味食用型花生品种培育进程。本研究利用蔗糖含量差异显著的185份花生材料,利用近红外仪(波长范围1100~2500 nm),配合小样品杯,扫描和采集自然干燥籽仁的近红外光谱,采用液相色谱(HPLC)结合标准曲线法测定试验材料的蔗糖含量,利用偏最小二乘法(partial least squares,PLS)构建了花生籽仁蔗糖含量的近红外定标模型,模型的决定系数R2=0.962,均方差为0.383。利用20份材料对模型进行外部验证,预测值和化学值的决定系数达0.947,表明该模型可较好地预测蔗糖含量,可以高效地测定杂交早期世代的单株花生蔗糖含量。利用该模型在“吉花02-1-4×中花26”杂交后代中发掘出6份含糖量7%以上、油酸78%以上、含油量48%以下,且农艺性状优良的食用花生新品系。     

甘肃省18种药用植物病毒病调查及2种病毒病的鉴定

2012年6月至2013年9月对甘肃省宕昌县、漳县、岷县、渭源县、陇西县、临洮县等地区种植的具有疑似病毒病症状的半夏等18种药用植物进行调查及采样。采用黄瓜花叶病毒(CMV)、苜蓿花叶病毒(AMV)、烟草花叶病毒(TMV)、番茄花叶病毒(ToMV)、马铃薯Y病毒(PVY)、马铃薯X病毒(PVX)、芜菁花叶病毒(TuMV)等7种双抗体夹心免疫酶联检测(DAS-ELISA)试剂盒初检, 并对CMV和ToMV采用反转录PCR(RT-PCR)方法复检, 结果表明, 半夏、掌叶大黄和红花3种药用植物受到黄瓜花叶病毒(CMV)侵染; 马兜铃、土贝母及当归3种植物受到番茄花叶病毒(ToMV)侵染; 样品中未检测到上述其他病毒种类, 其余12种病毒样品的病原尚未确定。本研究为国内首次报道CMV病毒侵染掌叶大黄、红花, ToMV病毒侵染马兜铃、当归和土贝母。此研究为防治上述病毒病提供了依据。