转Bt基因玉米自交系及其杂交种的抗螟性鉴定

采用基因枪法将Bt基因(GFM CrylA)导入东北春玉米自交系铁7922的幼胚中,获得转基因植株。经过连续3年的田间接卵、室内饲喂玉米螟鉴定,获得稳定抗虫转基因系。以此为亲本与常规自交系配制了四密25Bt、通单24Bt、吉单209Bt3个杂交种。转基因自交系和杂交种的抗螟性鉴定结果表明：转基因系间抗虫性差异极显著,同一转基因系单株间和配制的3个杂交种间抗虫性也存在差异;与对照相比,转基因系配制的杂交种抗虫性明显提高,差异显著。农艺性状鉴定结果显示,转基因系配制的杂交种与对照在株高、穗长、穗行数、行粒数、百粒重上无显著差异。本研究认为,GFM CrylA(Bt)基因可用于玉米的抗螟性改良,也为转Bt基因玉米自交系能够直接用于育种提供了依据。     

DNA分子标记在作物杂交种纯度鉴定中的应用

作物杂交种的纯度鉴定是实现植物新品种保护及种子商品化生产的关键技术环节,对农业生产的经济效益和社会效益具有重要影响。本文全面的归纳了近年来DNA分子标记技术在作物杂交种纯度鉴定中应用,并具体分析了RAPD、SSR、AFLP、SARP、In Del和SNP等分子标记技术在杂交种纯度鉴定中的特点,显示其在作物杂交种的纯度检测上的广阔应用前景。     

莴苣叶绿体转化体系的初步建立

作为人们广泛食用的叶用蔬菜,莴苣(Lactuca sativa L.)一直被科学家认为是一种理想的植物生物反应器平台。本研究首先以生产上常用的两个莴苣品种美国大速生(Grand Rapid)与香港玻璃生菜(Hong Kong Glass)的叶片为外植体,放置在添加不同激素成分的培养基中诱导再生小芽,在生根培养基上生根后即建立了组织培养再生体系;依据两个莴苣品种在不同培养基中的诱导再生率、出芽效率和生根率,确定表现较好的品种美国大速生作为后续叶绿体遗传转化外植体的供体。其次,根据莴苣叶绿体基因组16S-trnI-TrnA-23S区域的序列,设计特异引物,利用PCR扩增技术获得上述区域的部分片段,并作为同源重组序列插入T载体中;在同源重组序列中的Ecl136Ⅱ酶切位点处,插入带有绿色荧光蛋白基因(gfp)和aadA抗性筛选基因的化学合成表达框,构建适合莴苣叶绿体转化的特异表达载体PTLE,其中表达框内为gfp基因,壮观素酶抗性基因(aadA)具有壮观霉素和链霉素抗性。最后,利用基因枪轰击法将PTLE载体转化到莴苣叶绿体基因组中,在含有30 mg/L壮观霉素的培养基中进行两轮抗性筛选后,PCR分子检测和绿色荧光观察证明:获得的莴苣叶绿体转化植株仍处于杂合状态,还未达到完全同质化的程度。上述研究结果表明,已经初步建立了莴苣叶绿体的遗传转化体系,为进一步获得同质化纯合体和后续的植物生物反应器研究与开发提供了基础资料。     

同核异质大豆叶绿体DNA的SNP分析

在前期对大豆细胞质雄性不育系JLCMS9A和其相应的保持系JLCMS9B这2个同核异质的材料叶绿体基因组高通量测序数据分析的基础上,以可育系细胞质PI437654(GenBank:DQ317523.1)和保持系JLCMS9B叶绿体基因组序列为对照,挖掘了不育系JLCMS9A叶绿体基因组特有的位于基因区和非编码区的SNP,并对不育系JLCMS9A基因区特有的2个SNP所对应基因的功能、结构及其对大豆育性可能的影响进行了分析。提取JLCMS9A和JLCMS9B的叶片RNA,对不育系JLCMS9A基因区特有的2个位于基因区的SNP基因进行了qPCR的表达分析,发现在不育系材料中matK基因表达量明显高于保持系,而ycf1基因表达量在不育系和保持系中相近,推测不育系JLCMS9A位于叶绿体基因区特有的SNP基因matK的表达,会对大豆育性产生影响。     

基因枪法转化粳稻胚性愈伤组织获得转基因植株

用PDS-1000/He型基因枪将抗除草剂基因转入水稻的胚性愈伤组织中，获得了转基因水稻植株。通过报告基因gus的瞬间表达研究，优化了基因枪法转化水稻的各种参数。结果表明：DNA金弹到靶细胞的距离为9cm，每皿轰击2次时，愈伤组织的瞬间表达效率高达90%，经X-Gluc染色，每块愈伤组织的蓝点可达100-200个，转基因植株经gus基因的组织化学分析、BASTA除草剂叶片涂布和PCR检测，初步证明外源基因巳整合达到水稻基因组中，并得以表达。     

转抗稻瘟病基因水稻遗传和表达的初步研究

稻瘟病是水稻三大病害之一,长期的生产实践证明,水稻抗瘟性品种的选育和利用是防治稻瘟病行之有效的措施。溶菌酶是一个广泛分布的酶家族,并且具有几丁质酶的活力,能够分解细菌或真菌细胞壁组分中多糖的糖苷键,从而抵御病原菌的侵染。本文以转溶菌酶基因水稻的10个株系当代及其后代为研究对象,对其农艺性状以及它们对稻瘟病的抗性水平变化进行研究,并利用PCR检测来研究外源基因在转基因株系各世代中的分离规律。结果表明:在R0、R1代群体中农艺性状、外源基因分离情况比较大,在R2代群体中只有个别株系分离较大。在R0代群体中单株之间的表现差异可能是由外源基因插入的位点和拷贝数不同而造成的,R1代表现出来的群体差异要比当代更大,在R1代中的差异可能是由于当代植株中的外源基因是杂合型,分离世代造成的,在R2代群体中由于外源基因趋于纯合,群体中株系相差小,同对照水平接近。与未转化株系比较,转基因植株进行了苗瘟、叶瘟和穗茎瘟的鉴定,在转基因的两个品系中溶菌酶基因的插入整合提高了转基因株系的抗稻瘟病的能力。