我国水稻转基因抗虫抗草育种的重大突破浙江大学成功培育抗螟虫除草剂双转基因水稻

浙江大学农业与生物技术学院农学系薛庆中教授带领课题组采用共转化技术将抗虫基因和抗除草剂基因分别构建两个质粒导入水稻,并通过花药培养育种,不仅产生了抗虫型、抗除草型,同时获得了兼抗型种质.这一结果表明,我国已成功培育抗螟虫抗除草剂双基因水稻,丰富了转基因水稻的类型.10月30日,这一名为“抗螟虫抗除草剂转基因水稻花培品系的选育”课题在浙江大学华家池校区通过了专家组的鉴定.这是我国水稻转基因抗虫抗草害育种上的一次重大突破.将抗虫基因和抗除草剂基因导入水稻,螟虫侵食后就会死亡,杂草就会被抑制生长.这项成果意味着防治水…     

亚热带区域水稻耐逆境生态育种的问题和对策

水稻主要种植在我国亚热带地区,高温干旱、淹涝、低温、低磷是它遇到的主要非生物逆境。水稻耐逆境生态育种主要采用分子标记辅助选择和转基因技术,改良的主要对象是杂交水稻亲本。不育系侧重于耐涝、耐旱、耐寒性状的分子设计,同时兼顾抗病性状的改良。恢复系主要开展耐低磷和抗除草剂性状的分子设计,同时兼顾抗虫性状的改良。通过不育系与恢复系的合理配组,获得耐多种逆境的杂交稻组合,利用耐逆境杂种优势。     

����MPCR����⿹�����ͳ��ݼ�ת��������Bt11

为构建抗虫和耐除草剂转基因玉米Bt11的多重PCR检测方法,根据抗虫和耐除草剂玉米Bt11分子特征,同时选择玉米内源参照基因zSSIIb、外源基因Cry1Ab、P-CaMV 35S、T-NOS和PAT 5个基因作为MPCR检测基因,参照国家相关标准中特异性引物序列,通过对反应条件的优化以及方法特异性和灵敏度测试,建立MPCR检测体系.结果表明:利用已知样品对体系(退火温度为56℃,模板浓度≥200bp,引物配比为zSSIIb∶Cry1Ab∶P-CaMV 35S∶T-NOS∶PAT =0.1∶0.2∶0.2∶0.2∶0.2)验证,抗虫和耐除草剂玉米Bt11能同时被检出zSSIIb、Cry1Ab、P-CaMV 35S、T-NOS和PAT等5个基因,而其他样品均不能被同时检出这5个基因,建立体系可用于抗虫和耐除草剂转基因玉米Bt11检测.     

基于MPCR法检测抗虫与耐除草剂转基因玉米Bt1

为构建抗虫和耐除草剂转基因玉米Bt11的多重PCR检测方法,根据抗虫和耐除草剂玉米Bt11分子特征,同时选择玉米内源参照基因zSSIIb、外源基因Cry1Ab、P-CaMV 35S、T-NOS和PAT 5个基因作为MPCR检测基因,参照国家相关标准中特异性引物序列,通过对反应条件的优化以及方法特异性和灵敏度测试,建立MPCR检测体系。结果表明:利用已知样品对体系(退火温度为56℃,模板浓度≥200bp,引物配比为zSSIIb∶Cry1Ab∶P-CaMV 35S∶T-NOS∶PAT=0.1∶0.2∶0.2∶0.2∶0.2)验证,抗虫和耐除草剂玉米Bt11能同时被检出zSSIIb、Cry1Ab、P-CaMV 35S、T-NOS和PAT等5个基因,而其他样品均不能被同时检出这5个基因,建立体系可用于抗虫和耐除草剂转基因玉米Bt11检测。     

基因枪共转化将拟南芥DREB2A基因和bar基因导入小麦

为了提高小麦的抗旱耐盐性,采用PCR方法克降了拟南芥DREB2A(AtDREB2A)基因,构建了由水稻Actin启动子驱动的组成型表达载体,通过基因枪共转化途径,将AtDREB2A基因和抗除草剂筛选bar基因同时导入小麦品种Alondra和扬麦12,bar基因、AtDREB2A基因的转化频率以及两基因的共转化频率分别达到2.4%、0.4%和0.2%.对部分阳性植株进行RT-PCR分析表明,导入的AtDREB2A基因和bar基因均获得稳定表达.本研究获得的共转化植株为今后剔除筛选标记基因、培育安全的抗旱耐盐小麦新种质奠定了基础.     

水稻抗螟虫种质资源的特性及育种利用初探

抗螟虫种质资源K1高抗稻纵卷叶螟、二化螟、三化螟，分析其F2群体发现抗虫株与非抗虫株为3：1分离；回、复交组合的抗虫株：非抗虫株接近1：1。表明抗螟虫基因是由一对显性基因控制并能够稳定遗传表达。育种实践证明，可以通过常规育种方法实现抗螟虫基因的逐步有效转移，对解决水稻螟虫危害具有深远的意义。     

山东育成不用打农药的转基因水稻品种

<正> 山东农业大学温孚江教授领导的课题组培育的转基因水稻新种质,今年在大田试种中获得成功。 据温孚江教授介绍,由于研究者将毒蛋白抗虫基因和抗除草剂基因分别导入水稻细胞,使得新种质不仅有显著的抗虫性,而且有较强的抗除草剂效果。这样,在大田里无论是喷洒单子叶除草剂,还是双子叶除草剂,都不会对水稻产生影响,这种水稻也因此可以不再施用农药。     

转基因水稻深加工产品两种荧光定量方法的比较研究

根据转基因水稻中外源基因Cry1A(B)和内源基因SPS设计SYBR Green I引物、TaqMan引物和荧光探针,以内源基因SPS作为内参照,使用两种FQ-PCR方法对水稻深加工产品中转基因水稻的含量进行定量检测.建立了转基因水稻标准品Cry1A(B)和SPS之间的△Ct与样品中转基因水稻含量百分比之间的校正曲线和...     

含Cry1Ab和Xa21基因抗病虫水稻选育研究及其田间表现

 以稳定遗传的含Cry1Ab基因的抗虫水稻品种镇稻88和含Xa21基因的抗白叶枯病水稻品种圣稻301为亲本进行杂交，利用选择标记基因（bar基因和gus基因）和Southern杂交分析研究了转基因在杂交后代中的遗传分离规律和遗传稳定性。实验结果表明，在杂交后代中选择标记基因bar基因和gus基因分别与抗性基因Cry1Ab基因和Xa21基因紧密连锁并协同表达。Basta抗性检测和GUS活性的组织化学染色检测显示，Cry1Ab基因和Xa21基因在F2代中遵循9∶3∶3∶1的孟德尔遗传规律，F3代的部分株系中Cry1Ab基因和Xa21基因已稳定纯合；对F3代和杂交亲本的Southern杂交分析表明，Cry1Ab基因和Xa21基因可稳定地遗传。通过田间选育，获得了农艺性状优良的双抗（抗螟虫、白叶枯病）转基因水稻新品系SK-1、SK-2、SK-3，3个品系均对二化螟和白叶枯病菌表现出显著的抗性，产量高于镇稻88和圣稻301近20%，品质与镇稻88和圣稻301相近，部分指标优于这两个品种。     

抗虫Cry2Ab基因的原核表达及玉米的遗传转化

玉米的产量深受虫害的影响,抗虫Cry2Ab基因对玉米黏虫抗性有重要意义。利用外源抗虫基因Cry2Ab构建到原核表达载体pET-22b中,对其进行SDS-PAGE检测和抗黏虫性鉴定。SDS-PAGE检测结果表明,Cry2Ab基因编码的杀虫蛋白在大肠杆菌BL21中得到正确的表达,条带大小为70.68 kD;抗黏虫性鉴定结果表明,当Cry2Ab蛋白浓度为100μg/g时,对东方黏虫致死率达到86.66%。同时构建pCAMBIA3301-Cry2Ab-Bar植物表达载体,通过农杆菌介导法将外源抗虫基因Cry2Ab转入玉米自交系GSH9901愈伤组织中,利用除草剂筛选及PCR技术检测得到T₁转基因阳性植株4株。获得的转基因抗虫玉米植株为抗虫转基因玉米的研发及抗虫玉米新种质的创制奠定了基础。     

广西地方稻种资源核心种质的耐盐性鉴定评价

[目的]筛选耐盐性强的优异栽培稻种质资源,为盐碱地的改良提供品种支持,也为耐盐育种、耐盐基因的挖掘提供理论依据.[方法]以419份广西水稻地方品种核心种质为试验材料,进行芽期和苗期的耐盐性鉴定评价,芽期鉴定采用1.5%NaCl溶液进行盐胁迫,以相对盐害率为耐盐评级指标;苗期鉴定采用沙培法,用0.5%NaCl溶液进行盐胁迫,以死叶率作为评级指标,以植株矮化率为参考指标.[结果]广西水稻芽期耐盐性等级为3.77级,芽期耐盐资源主要集中于1级和3级,占参试总数的62.53%;苗期耐盐性等级为7.15级,大部分资源耐盐主要集中于7级和9级,占参试总数的75.89%.在水稻不同类型耐盐性比较中,芽期平均耐盐性籼稻(3.64)高于粳稻(4.28),籼稻变异系数(69.12)大于粳稻(60.28);苗期平均耐盐性籼稻(6.91)高于粳稻(8.03),籼稻变异系数(30.21)大于粳稻(18.43);籼稻苗期鉴定株高矮化率(32.73)和变异系数(50.92)均小于粳稻株高矮化率(37.22)和变异系数(63.62);相关分析结果表明,籼稻(r=0.0667)和粳稻(r=-0.0531)的芽期和苗期耐盐等级均无显著相关(P>0.05).对不同稻作区水稻耐盐性进行比较,广西桂南稻作区水稻的平均耐盐性在芽期(3.48)和苗期(6.97)为4个稻作区中最高.[结论]广西水稻地方品种资源芽期耐盐性强于苗期,籼稻耐盐性强于粳稻,以芽期1级和苗期1、3级进行耐盐种质筛选,获得杨村一号等12份优异耐盐种质资源,可作为耐盐育种的亲本选育及在耐盐基因挖掘中加以利用.     

旱盐双胁迫对小麦芽期的影响研究

[目的]研究春小麦芽期的抗旱、耐盐性。[方法]以2个小麦品种宁春27号、宁春4号以及2个亲本后代中13个小麦品系为研究对象,将不同小麦材料用0(CK)、1%Na Cl+10%PEG、1%NaCl+15%PEG旱盐复合处理后,测定并分析小麦芽期的发芽率、芽长、根长,计算发芽抑制率、芽长抑制率、根长抑制率。[结果]在旱盐双胁迫下,芽期抗旱耐盐性最强的是S129、宁春27号(S127)、S9,芽期抗旱耐盐性最差的是S105、宁春4号(S126)、S75、S103。[结论]该研究筛选出3个耐盐性较强的小麦品种,为培育抗旱耐盐品种提供材料基础。     

Characteristic analysis of tetra-resistant genetically modified rice

In this study, the characteristic of three transformants named as B1 C106-1, B1 C106-2, and B1 C106-3 were studied that carried three innate resistant genes Bph14, Bph15, and Xa23, and two enthetic resistant genes Cry1 Ca# and Bar. The five resistant genes were all verified by PCR and the two enthetic genes were identified in single copy insertion by Southern blot. At tillering stage, the Cry1 C and PAT(phosphinothricin acetyl transferase) protein contents in leaf, sheath, and stem of T2 generation were in the similar pattern: leafstemsheath, and showed significant difference(P0.01) among three organs. The average contents of Cry1 C protein in plant of B1 C106-1, B1 C106-2, and B1 C106-3 were 12.95, 6.57, and 11.30 μg g–1, respectively, and showed significant difference(P0.01) among them. However, the average contents of PAT in plant of B1 C106-1, B1 C106-2, and B1 C106-3 were 28.54, 27.66, and 28.02 μg g–1, respectively, and there were no significant difference among three transformants. The glufosinate tolerable concentration of three transformants of T3 generation reached at least 6 g L–1, and the mortality of rice leaf rollers were above 97.4% in 5 days after being fed with fresh transformants' leaves. The Cry1 C protein toxicity was also assessed by silkworms, and the mortality of silkworms feeding mulberry leaves smeared with Cry1 C protein extracts of leaves of B1 C106-1, B1 C106-2, and B1 C106-3 were 90, 67.8, and 87.8%, respectively, that were positive correlation(r=0.993) with Cry1 C protein contents in plant of three transformants. The three transformants also maintained high resistance to brown planthopper and bacterial blight as the original version. The above results indicate the tetra-resistant rice germplasm was well-developed by pyramiding innate and enthetic resistant genes in an elite line to provide with resistances of glufosinate, rice leaf roller, brown planthopper, and bacterial blight.     

水稻秧苗期耐冷种质资源筛选

为了发掘水稻尤其是籼稻耐冷基因资源,促进水稻耐冷育种,以‘丽江新团黑谷’为耐冷对照,以‘桂99’为冷敏感对照,从“广东省水稻种质资源库”以及南方稻区收集的150份材料中初步筛选出18份作为本试验的供试材料,采取人工气候箱低温胁迫法（PGV-36,日均温8.5℃）,进行水稻苗期耐冷种质资源筛选研究。结果显示：①秧苗期日均8.5℃的人工气候箱低温胁迫会导致水稻秧苗生长发育明显减缓受阻,随着时间的推进,供试材料的生长发育停止。②经人工气候箱低温胁迫后,不论是处理3天(d)还是6天(d),各供试材料幼苗死亡率差异达到极显著水平;总体上粳稻的耐冷性强于籼稻。③以低温胁迫3d和6d后各供试材料自然气候条件下恢复生长10d的幼苗死亡率为指标评价鉴定其耐冷能力,丽江新团黑谷、粳44耐冷性强,8.5℃人工低温胁迫6d后死亡率在25%以下;其次是苗110、2-319和华占;源宝占、苗108耐冷能力中等,318、R2168、创丰1号、耐寒2号、R55、金昌B、湘中籼3号、R308、穗1225、2-358、合美占、创香5号、桂99等耐冷性弱;其中华占、2-319为籼稻,苗110为籼粳交后代,可应用于籼稻耐冷育种。     

华南常用籼稻亲本稻瘟病抗性评价及抗性基因鉴定

[目的]评价分析华南地区常用籼稻亲本稻瘟病抗性及抗性基因,为水稻稻瘟病抗性育种提供理论依据.[方法]利用人工接种鉴定对52份华南地区常用籼稻亲本进行稻瘟病抗性分析,同时利用分子标记检测稻株携带的抗性基因,分析亲本材料稻瘟病抗性与其所携带稻瘟病抗性基因间的关系.[结果]从52份适应华南生态条件的籼稻亲本材料中筛选获得4份广谱抗源(2份抗谱为100.0%,2份抗谱为92.9%);常规稻较恢复系和保持系具有更高的稻瘟病抗性.ZA1、ZA9和ZB9生理小种较ZB1和ZB5生理小种表现出更强的致病力,具有较低的抗性频率.Pi-ta和Pi54基因的出现频率最高,均为0.42;其次是Pib基因,出现频率为0.37;Pi-km基因的出现频率较低,仅0.06;所有籼稻亲本材料中均未检测出Pi9基因.携带Pib+Pi54+Pi-km和Pi-ta+Pib+Pi54三基因稻株的抗性高于所有单基因或双基因稻株.[结论]华南常用籼稻亲本材料中存在着优良的稻瘟病广谱抗源,可利用这些抗源拓宽育种材料的遗传背景,培育抗病优良品种.多个抗性基因聚合能有效提高稻株对稻瘟病不同生理小种的抗性,在育种实践中应加强多基因聚合材料的创制和利用研究.     

江苏省部分粳稻品种对条纹叶枯病的抗性鉴定及分子检测

为明确江苏省近年生产上主栽的粳稻品种对条纹叶枯病的抗性来源,探讨采用与抗条纹叶枯病基因Stv-b~i共分离的SCAR标记进行分子标记辅助育种的可行性.本研究以抗条纹叶枯病的日本粳稻品种关东194和感条纹叶枯病的梗稻品种武育粳3号为对照,对江苏省近年来育成的28份粳稻品种对条纹叶枯病的抗性进行了田间鉴定,并利用与 Stv-b~i共分离的SCAR标记对供试材料进行分子检测,同时对抗病品种的亲本来源进行了系谱追踪.结果显示,与Stv-b~i共分离的SCAR标记能准确鉴定含该基因的抗性品种,该标记可用于标记辅助选择育种.系谱分析证实江苏省大部分抗性粳稻品种如镇稻88、徐稻3号、南粳46等均含有来自籼稻Modan和Mudgo的Stv-b~i基因;而不含Stv-b~i基因但对条纹叶枯病抗性较好的粳稻品种如扬辐粳8号、淮稻9号和淮稻11号则可能具有其他抗源.表明生产上利用的主栽粳稻品种条纹叶枯病具有多种抗源,对聚合不同来源的抗性基因及培育持久抗性的水稻品种具有重要意义.     

水稻东野1号苗期耐冷性遗传分析

从东乡野生稻转育而来的粳稻品种东野1号具有很强的耐冷性.对以东野1号与弱耐冷粳稻和籼稻品种配置的赣早籼49/东野1号和粳稻0298/东野1号的杂交后代进行了苗期耐冷性遗传研究.结果表明,东野1号在幼苗3叶期强耐冷性遗传属于加性-显性遗传模型,基因效应为加性和显性效应,受1对细胞核显性基因所控制;耐冷性遗传表现为超亲优势;用东野1号作轮回亲本,回交1代的耐冷性比亲本东野1号的耐冷性更强.因此,在以东野1号为耐冷基因供体与籼稻杂交后代的耐冷遗传育种研究中,很有可能选育到耐冷性强的籼稻品种.     

籼稻抗旱性状的筛选及其育种应用

选用１２个灿型水、陆稻品种进行水、旱处理,在全生育期共测测定其３９个性状和单株产量,并运用ＤＰＳ数据处理系统对各类性状进行单因变量逐步回与恢复关联分析。结果表明：（１）以旱作栽培时的抗旱性状为指标,综合人选单株有效穗数、穗茎粗、穗茎粗、倒二节间长、每穗实粒数;（２）以各性状旱／水为指标,综合入选性状为谷粒宽比、有效穗数比、剑叶长比、实粒数比、穗茎粗比;（３）采取模糊隶属函数法对（１）（２）入选性状     

乌克兰玉米自交系芽期耐旱性鉴定

为拓宽我国玉米种质资源,合理有效地利用外引种质,以引进的25个乌克兰玉米自交系为材料,利用水分胁迫溶剂0.5 MPa的聚乙二醇(PEG-6000)对乌克兰玉米自交系进行芽期抗旱鉴定。结果表明:外引的乌克兰玉米自交系萌芽期的耐旱性较好,在耐旱育种中可以选择利用。其中耐旱性表现极强的2个自交系为ZYM128和ZYM131;耐旱性表现强的自交系4个,分别为ZYM123、ZYM127、ZYM129和ZYM204,耐旱性中等的自交系17个,耐旱性弱的自交系2个。     

安徽省一季中籼稻分蘖期耐淹能力评价

[目的]对安徽一季中籼稻的耐淹能力进行评价。[方法]以安徽省生产上推广的21个中籼稻品种为材料,在分蘖期采用人工灌没顶深水进行淹涝胁迫7d,根据产量损失的大小评价其耐淹涝能力。[结果]根据产量损失率,将水稻品种的分蘖期耐淹能力分为3类：耐淹品种的产量损失率小于20％,中性品种的产量损失率在20％～35％,敏感品种的产量损失率大于35％。耐淹品种受淹涝胁迫后的有效穗数、每穗总粒数和结实率的下降幅度明显低于敏感品种。[结论]筛选出协优335、丰两优香1号、徽两优6号和Ⅱ优0128等一批耐淹涝品种。