根癌农杆菌介导的水稻转化系统的优化及转反义Wx基因植株的获得

以具不同直链淀粉含量的籼粳稻品种为受体材料,试验了适宜于根癌农杆菌介导转化的水稻愈伤组织诱导培养基及其诱导培养的时间。结果表明,一种基于MS基本培养基的商品培养基较适合作为籼粳稻幼胚愈伤组织的诱导培养基;对于籼型杂交稻亲本协青早B,转化前幼胚较适合的愈伤组织诱导培养天数为8 d左右。在此基础上,将反义蜡质（Wx）基因分别导入上述受体亲本中,获得了一批转基因水稻植株。PCR和Southern杂交分析表明反义Wx基因已经整合进了转基因水稻的基因组中。遗传分析表明外源基因在转基因水稻后代中的分离符合3∶1的理论比例。     

二系杂交水稻制繁种中利用标记辅助去杂技术

70年代中期以来 ,杂种优势的广泛利用一直是中国水稻增产的主要手段之一 (参见 :袁隆平 ,费马尼ＳＳ 杂交水稻研究与开发状况 ,杂交水稻 )。最近以来 ,其他亚洲国家也相继利用杂交水稻增产。然而 ,杂交水稻的单产水平似乎已达到顶点 ,难以进一步提高。在野败型细胞质雄性不育 (ＷＡ ＣＭＳ)成功运用于生产前后 ,许多细胞质雄性不育材料已被用来选育新一代细胞质雄性不育系 ,但至今无一如ＷＡ ＣＭＳ那么成功。应用于籼型杂交稻生产的细胞质雄性不育系 ,有 95%以上均属ＷＡ ＣＭＳ。为了寻找产量更高的杂交稻组合 ,以及避免细胞质雄性不育可…     

水稻种胚LOX3基因在逆境胁迫中的作用

LOX3是主要的水稻种胚脂氧合酶同工酶。为了研究水稻LOX3基因在逆境胁迫中的作用,构建了LOX3基因的反义植物表达载体,用农杆菌介导法转化水稻品种武运粳7号和Kasalath,获得了转基因植株。PCR和Southern鉴定证实基因已经导入水稻基因组中,种胚LOX3缺失鉴定和半定量RT PCR分析证实反义RNA抑制了LOX3基因的表达。对T2代转基因植株进行了水分胁迫处理及稻瘟病和白叶枯病的接种鉴定。结果显示,与非转基因对照相比,反义LOX3转基因植株对水分胁迫、稻瘟病和白叶枯病都表现敏感,说明水稻种胚LOX3基因在逆境胁迫反应中发挥一定的作用。     

转反义Trxs基因小麦灌浆期内源Trxh基因表达及淀粉酶活性的研究

为了进一步揭示反义Trxs基因在抗穗发芽小麦中的作用机理,以转反义Trxs基因的T4代转基因株系(以豫麦70为受体)为材料,运用RT-PCR检测和酶活性测定方法,对其灌浆过程中硫氧还蛋白h(Trxh)基因在不同水平上的表达方式以及α-淀粉酶活性进行了检测.结果表明,转基因小麦籽粒中内源Trxh基因mRNA转录量、Trxh硫氧还蛋白h活性和α-淀粉酶活性均显著低于未转基因的,平均分别比未转基因籽粒下降了21.1%,23.2%和12.6%.其中,花后25～30 d抑制作用最大.回归分析表明,Trxh基因表达量与Trxh活性、α-淀粉酶活性均呈极显著或显著正相关.说明反义Trxs基因的导入干扰或部分抑制了小麦内源同源基因的表达,致使Trxh表达量减少,Trxh活性降低,从而导致了α-淀粉酶活性的降低.     

抗白叶枯病基因Xa-21成功转入我国杂交水稻

中国科学院遗传所、中国农科院作物所、扬州大学农学院合作课题“抗白叶枯病基因Ｘａ２１转入我国杂交水稻”已通过成果鉴定。该研究构建了农杆菌介导的水稻Ｘａ２１基因转化系统 ,利用该系统成功地将我国科学家参与克隆的Ｘａ２１基因转入我国８个水稻品种 (包括生产上大面积推广的杂交稻恢复系、不育系和保持系 ) ,在不同的遗传背景下 ,Ｘａ２１均保留了对白叶枯病的高度抗性和广谱抗性。分子分析和抗性分析表明通过 ,筛选获得的单拷贝Ｘａ２１基因在水稻中的遗传符合孟德尔规律 ,并已稳定遗传到Ｔ３或Ｔ４代。该研究还建立了Ｘａ２１转基…     

利用基因枪转化法获得受四环素调控的水稻雄性不育植株

利用基因枪法通过pTET-BI-Bar和pTATx-BN-Bin质粒分别将TetR和Barnase基因共转化粳稻品种台北309、4008S和籼稻品种D68。通过对R0代植株不同的基因进行PCR及Southern分析,结果表明,Barnase、TetR基因和控制Barnase基因的TA29-TX启动子均已整合到水稻基因组。其中,台北309和4008S分别获得了15株和6株阳性转基因植株,其外源基因转化率分别为4.5%和1.9%,其外源基因TetR和Barnase的共转化率分别为0.6%和0.3%。D68没有获得阳性转基因植株。     

反义TrxS基因在小麦中的表达及对小麦种子蛋白酶活性和蛋白组分的影响

为了揭示反义硫氧还蛋白基因(anti-TrxS)在抗穗发芽小麦中的作用机制,探讨转基因小麦中蛋白酶活性和蛋白组分的变化规律,以转反义TrxS基因小麦株系为材料,用荧光定量RT-PCR、SDS-PAGE和生理指标测定的方法,对转基因株系和对照种子萌发过程中反义TrxS基因表达、蛋白酶活性和蛋白组分进行了检测。结果表明,反义TrxS基因在RNA水平上能够表达;转基因小麦籽粒蛋白酶活性明显下降,种子吸涨12、24、48、729、6和120 h后,转基因小麦种子蛋白酶活性比对照分别降低27.3%、30.7%、19.1%、19.4%、23.7%和13.5%;转基因小麦籽粒谷蛋白、醇溶蛋白的SDS-PAGE分析表明,反义TrxS基因的导入抑制了转基因小麦籽粒谷蛋白和醇溶蛋白大分子亚基二硫键(S-S)向巯基(-SH)的转化,从而使蛋白质的降解延缓。     

亚麻转基因植株的再生及生根培养的研究

本试验以亚麻幼苗的下胚轴为外植体,利用抗除草剂Basta的目的基因和GUS-INT基因,采用农杆菌介导法进行了亚麻转基因过程中植株再生及生根适宜培养基的筛选试验。经试验得出;在附加少量BA和NAA的Ms培养基上愈伤组织的再分化率可达31.8%-40.2%。经GUS基因检测在脱菌后3天亚麻下胚轴初步形成的愈伤组织的转化率可达72.2%;四周后的转化率为25%;再生植株的转化率为20%,在1/2Ms培养基中附加0.001mg/LNAA可使再生植株的生根率达到87.4%。通过试验初步建立起了根瘤农杆菌介导法亚麻转基因系统。     

新闻集锦

●我国水稻基因组测序研究又有突破据《农民日报》报道 ,中国科学院国家基因中心目前已完成籼稻“广陆矮”第４号染色体５０%测序任务 ,并构建了覆盖４号染色体的精确ＢＡＣ指纹物理图、ＢＡＣ基因库和ＤＡＣ基因库 ,完成了１３０００条ＢＡＣ末端的序列测定。截止２００１年１０月 ,粳稻４号染色体已完成及正在测序的克隆有２１６个 ,覆盖染色体的８５ %。另外 ,“超级杂交水稻基因组测序和基因功能开发利用”项目已取得了实质性进展。初步分析表明 ,组装的基因组序列覆盖了水稻９２ %的基因 ,该成果受到国际同行的高度评价。●我国农作物…     

我国第一个水稻T—DNA插入突变体库在中国水稻研究所建成

由中国水稻研究所农业部水稻生物学重点开放实验室和中科院上海植物生理生态研究所合作完成的“水稻Ｔ-ＤＮＡ插入突变体库的构建和研究”成果 ,于２００２年１２月２３日通过了由浙江省科技厅主持、以中国水稻基因组学著名专家李家洋院士和韩斌博士为主任委员的鉴定委员会的成果鉴定。鉴定委员会认为该项成果已达到国内领先水平 ,部分成果达到了国际水平。通过建立大规模、高效的农杆菌介导的转基因技术体系 ,将玉米转座子Ａｃ／Ｄｓ等外源基因导入水稻未成熟胚和种子诱导的愈伤组织 ,获得了１．２万余个独立的Ｔ -ＤＮＡ插入株系 ,并构建…     

亚麻转基因植株的再生及生根培养的研究

本试验以亚麻幼苗的下胚轴为外植体 ,利用抗除草剂 Basta的目的基因和 GUSINT基因 ,采用农杆菌介导法进行了亚麻转基因过程中植株再生及生根适宜培养基的筛选试验。经试验得出 :在附加少量 BA和 NAA的 Ms培养基上愈伤组织的再分化率可达31.8%～ 40 .2 %。经 GUS基因检测在脱菌后 3天亚麻下胚轴初步形成的愈伤组织的转化率可达 72 .2 %;四周后的转化率为 2 5 %;再生植株的转化率为 2 0 %。在 1/2 Ms培养基中附加 0 .0 0 1mg/L NAA可使再生植株的生根率达到 87.4%。通过试验初步建立起了根瘤农杆菌介导法亚麻转基因系统。     

抗除草剂转基因水稻花粉漂移距离及生态风险分析

以抗除草剂转基因水稻Bar68-1及其杂种香125s/Bar68-1为花粉源,探讨了转基因水稻的花粉漂移距离和漂移频率,结果表明:在花粉源大(667 m2)、花粉受体为可育植株时转基因水稻的最大花粉漂移距离＜30 m,最大漂移频率0.295%;当花粉源小(4 m2)、花粉受体为部分可育的两系不育系时,最大花粉漂移距离＜9 m,最大漂移频率4.518%.因此,通常情况下,转基因水稻向正常可育的栽培稻转移基因的可能性小.另据分析,普通野生稻向栽培稻转移基因的可能性极低;湖南和江西栽培稻向普通野生稻转移基因的可能性小,两广和海南地区需要采取距离和障碍隔离防止栽培稻向普通野生稻转移基因.     

亚麻转基因植株的再生及生根培养的研究

本试验以亚麻幼苗的下胚轴为外植体,利用抗除草剂Basta的目的基因和G USINT基因,采用农杆菌介导法进行了亚麻转基因过程中植株再生及生根适宜培养基的筛选试验.经试验得出:在附加少量BA和NAA的Ms培养基上愈伤组织的再分化率可达31.8%～40 .2%.经GUS基因检测在脱菌后3天亚麻下胚轴初步形成的愈伤组织的转化率可达72.2%;四周后的转化率为25%;再生植株的转化率为20%.在1/2Ms培养基中附加0.001mg/L NAA 可使再生植株的生根率达到87.4%.通过试验初步建立起了根瘤农杆菌介导法亚麻转基因系统.     

两种不同的水稻标记基因删除技术的比较

Cre/loxP位点特异性重组系统是一种利用cre重组酶的瞬时表达来调控位于两个loxP位点之间DNA序列的删除系统。以反义LOX-3基因作为目的基因,以bar为选择标记基因,应用热激启动子驱动的Cre/loxP系统构建标记基因诱导删除型载体,得到转基因植株后,对比两种不同的热激方法中选择标记基因bar的删除效率,发现以生长到四叶期的转基因水稻植株为热激材料,标记基因删除效率较高,达到83.3％,因此,确定此方案为水稻标记基因删除的最佳方案。     

美国培育出高蛋白的基因小麦

美国农业部研究中心培育出一种ＡＲＳ高蛋白转基因小麦 ,这种小麦的蛋白质含量高达 49%～ 5 2 % ,平均在 5 0 %以上。用该小麦的面粉直接制作面包、蛋糕等糕点面食品 ,均不用再添加鸡蛋等蛋白质辅料 ,就能达到松软可口又富含蛋白质的营养要求。据称 ,调节这种蛋白基因开关 ,还可以生产出一系列蛋白质含量不同的基因小麦美国培育出高蛋白的基因小麦     

Amy32B启动子在水稻中的表达分析

根据已报道的在大麦糊粉层特异表达的α-淀粉酶基因Amy32B,利用序列合成技术将Amy32B启动子与红色荧光蛋白基因RFP融合在一起,构建植物表达载体,并由农杆菌介导法导入水稻品种明恢86中,对转基因水稻植株中的红色荧光蛋白RFP活性进行检测。结果表明,Amy32B启动子在水稻中同样具有活性,在糊粉层背部特异表达,在整个植株中也有微弱本底表达。这表明Amy32B启动子为外源基因在转基因水稻糊粉层中高表达提供了新的工具,也为研究基因工程改良水稻提供了新的参考。     

拟南芥AtLURP1基因启动子在转基因烟草和水稻中的功能分析

克隆拟南芥LURP1基因上游1515 bp的启动子调控序列并命名为AtLURP1p,将其与GUS报告基因融合,构建成植物表达载体,分别遗传转化烟草和水稻,获得LURP1p::GUS的烟草和水稻转基因植株及其相应的T2代株系,分别研究LURP1p对水稻稻瘟病、辣椒青枯病侵染及SA、MeJA、ABA等几种重要的植物激素信号分子处理的应答.结果表明:(1)转基因烟草和水稻在几种激素,包括SA、MeJA、ABA的诱导处理下,GUS基因均可以被诱导表达;(2)转基因烟草在细菌性病菌青枯病的侵染下,GUS可被诱导表达并表现出持续表达的趋势,转基因水稻在稻瘟病的侵染下,其GUS基因也被诱导表达,并表现出后期持续上调的趋势.这些研究结果表明,拟南芥LURP1的应答逆境信号通路也存在于烟草和水稻等植物,该启动子可用作诱导型启动子广泛地应用于不同植物抗病基因工程.     

新闻集锦

广西“三免”技术全国领先回良玉副总理作重要批示，我国科学家发现谷类“大个子”基因，“中早22”被农业部确认为超级稻示范推广品种，2006年黑龙江省水稻总产可达1350万t，福建3个优质杂交稻新品种百亩单产超800kg／667m^2，湘两系杂交水稻种子纯度检测获得重大突破，异常天气导致湖南暴发十年来最严重水稻病虫害，科学家发现水稻“防水”基因完全浸水可存活两周，美国对商业大米中混入转基因成分表示担忧。[编者按]     

抗除草剂转基因水稻基因漂移至常规栽培稻的频率研究初报

以抗除草剂草铵膦转基因bar水稻99-1作为花粉供体,四周种植常规栽培稻为花粉受体,观察抗性基因漂移频率。在距离转基因水稻2m以内,基因漂移频率为0.0193%～0.3960%,均在1%以下,但转bar基因抗除草剂水稻基因漂移至不同品种上的频率存在明显差异。     

香蕉叶面积的非破坏性测量

根据线性测量结果，为两个香蕉品种（‘Ａｒｄｈａｐｕｒｉ”和“Ｂａｓｒｓｉ”）叶面积的测定建立了一种快速、准确、非破坏性的测定方法．叶面积（ＬＡ）与叶长（Ｌ）和叶宽（Ｗ）的不同组俣之间存在着密切的相关性．用以下的回归方程可以准确地预测叶面积：预测“Ａｒｄｈａｐｕｒｉ”香蕉叶面积的回归方程是：ＬＡ＝－０．０３３４＋（ＬＸＷＸ０．８４０２）（ｒ＝０．９６）预测“Ｂａｓｒａｉ”香蕉叶面积的回归方程是：ＬＡ＝０．０２６６＋（ＬＸＷＸ０．７６２９）（ｒ＝０．９８）