草甘膦对转EPSPS-G6基因棉花种质系配子育性的影响

以转EPSPS-G6基因的抗草甘膦棉花种质系为材料,研究转基因抗草甘膦棉花植株现蕾后喷施不同浓度草甘膦后的花器形态结构和配子育性的影响.结果表明,苗期的草甘膦处理对转EPSPS-G6基因的棉花种质系植株生长发育无明显的影响,但现蕾后可导致转基因抗草甘膦棉花种质系花冠变小,花丝变短,柱头变长,花药皱缩、不能开裂,呈雄性败育的特征;高浓度(＞30 mmol· L-1)草甘膦处理尤其明显.花粉粒育性鉴定结果表明,草甘膦处理15～20 d后转基因植株的花朵雄配子即完全败育,其中,低浓度(＜20 mmol·L-1)下完全败育的时间为20 d,高浓度(＞30mmol·L-1)下完全败育的时间为15d.低浓度草甘膦处理的花粉粒的完全败育持续时间约20 d,高浓度草甘膦处理完全败育的持续时间更长.不同间隔时间喷施草甘膦的试验结果表明,间隔20 d喷一次草甘膦,即可在首次喷药20 d后保持完全不育.考虑到气候等因素,转基因抗草甘膦棉花可在现蕾初期喷施20 mmol· L-1的草甘膦,每隔15d(遇特殊气候可延长5d)喷1次,共喷4次,即可进行不去雄杂交棉制种.     

一种抗草甘膦转基因油菜的快速鉴定方法

为建立一种快速鉴定抗草甘膦转基因油菜的方法,以抗草甘膦转基因油菜品系及后代分离群体为研究材料,利用不同草甘膦浓度滤纸平板进行种子发芽,观察抗性材料和非抗性材料幼胚抗性反应表型,并通过PCR和苗期草甘膦处理进行抗性验证。结果表明,利用0.5~1 g/L的草甘膦溶液处理的抗性材料胚根根毛生长正常,而非抗性材料胚根生长迟缓且光滑无根毛;利用该浓度的处理BC₁和F₂抗性分离群体,幼胚根毛有无性状分离比符合1:1和3:1,幼胚个体的基因组PCR扩增结果与根毛有无呈共分离。通过观察在该浓度草甘膦发芽处理后的幼胚根毛有无,可有效区分抗草甘膦转基因油菜的抗性和非抗性材料。本研究建立的鉴定方法不仅能够对抗草甘膦油菜材料进行快速、准确鉴定,而且能保证材料成活,对抗草甘膦转基因油菜育种和种子纯度鉴定提供技术参考。     

抗草甘膦棉花突变体R1098对草甘膦抗性研究

为研究抗草甘膦棉花突变体对草甘膦除草剂抗性,以抗草甘膦棉花突变体R1098为材料,以其遗传背景亲本柯字棉312为对照,在无菌培养过程中分别加入不同浓度的10%草甘膦水剂和95%的草甘膦粉剂,考察幼苗的生长发育和POD活性变化,研究结果表明柯字棉312对两种草甘膦除草剂均较为敏感,低浓度草甘膦处理情况下即枯萎死亡;抗草甘膦棉花突变体R1098对95%草甘膦粉剂抗性较强,随着草甘膦粉剂处理浓度的增加,各项指标未见显著差异,而对10%草甘膦水剂抗性较差,随着草甘膦水剂处理浓度的增加,各项生长发育指标显著的降低,POD活性显著的增加;当草甘膦处理浓度大于0.6 mmol/L时,在两种草甘膦除草剂之间抗草甘膦棉花突变体R1098幼苗全株鲜重、叶重、根重、下胚轴长度和POD活性等各项指标差异均达到显著水平;R1098对10%草甘膦水剂抗性较差,极有可能是因为10%草甘膦水剂本身含有严重阻碍R1098幼苗生长发育的其他有害物质。综上所述,抗草甘膦棉花突变体R1098对草甘膦粉剂具有良好的抗性,该非转基因种质在棉花育种和生产上均具有重要意义。     

农杆菌介导抗除草剂基因bar和抗虫基因cry1ab/ac转化甘蓝型油菜的研究

为了获得同时具备抗虫和抗除草剂特性的甘蓝型油菜新种质材料,以湘油15下胚轴为外植体,将人工合成的抗虫融合基因cry1ab/ac与带有草铵膦抗性基因bar的植物表达载体pFGC5941连接,构建了植物表达载体pFGC-Bt。利用农杆菌介导油菜下胚轴遗传转化体系,将载体pFGC-Bt转入到油菜品种湘油15愈伤组织中。经愈伤组织分化和植株再生,获得了7株T0转基因植株。分株收获这7株转基因油菜的种子,种于花盆中,用除草剂basta喷洒,对存活下来的植株用检测引物进行PCR检测。挑选11株2个基因检测结果都呈现阳性的植株,进行Cry1Ab/Ac蛋白双抗体夹心免疫层析技术检测,在这11株油菜中都检测到了Cry1Ab/Ac蛋白。进行转基因油菜抗菜粉蝶幼虫(菜青虫)的离体鉴定,以非转基因湘油15为对照,结果显示,啃食了转基因油菜叶片的菜青虫停止运动和生长,大概7 d后陆续死亡,而非转基因油菜叶片上的菜青虫表现正常,3 d后叶片基本被其啃食干净。饲喂鉴定结果表明,转抗虫融合基因cry1ab/ac油菜对菜青虫具有明显抗性。得到了同时具有菜青虫和草铵膦双抗性的转基因植株,且抗性显著,为油菜的抗性育种提供了新的材料。     

湖南成功建立一种抗草甘膦转基因油菜的快速鉴定方法

正近期,湖南省农科院作物研究所成功建立一种抗草甘膦转基因油菜的快速鉴定方法。研究人员以抗草甘膦转基因油菜品系及后代分离群体为研究材料,利用不同草甘膦浓度滤纸平板进行种子发芽,观察抗性材料和非抗性材料幼胚抗性反应表型,并通过PCR和苗期草甘膦处理进行抗性验证。结果表明,利用0.5～1g/L的草甘膦溶液处理的抗性材     

市售草甘膦除草剂对转基因抗草甘膦棉花幼苗生长的影响

 以转基因抗草甘膦棉花种质系G6-7和G6-8及其非转基因遗传背景亲本对照中棉所49为材料,研究了市售10%草甘膦水剂和95%的草甘膦粉剂对抗草甘膦棉花种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,中棉所49对于两种类型的草甘膦均很敏感,幼苗喷施0.2 mmol·L^-1 的10%草甘膦水剂和95%草甘膦粉剂均全部死亡。转EPSPS-G6基因抗草甘膦棉对95%草甘膦粉剂的抗性较好,但对10%草甘膦水剂的抗性较弱。就转基因棉花对两种剂型草甘膦的反应看,喷施2.4 mmol·L^-1的10%草甘膦水剂和95%草甘膦粉剂后,棉花幼苗全株鲜重、叶重、根重、下胚轴长、可溶性蛋白质增量和POD活性等各项指标在两种草甘膦制剂间的差异均达到显著水平。喷施12.0 mmol·L^-1 的10%草甘膦水剂,转基因抗草甘膦棉花的种子发芽率显著低于相同浓度的粉剂,两者之间的发芽率相差25%~75%。研究结果表明,10%的草甘膦水剂中可能含有对棉花幼苗生长发育有害的物质,影响抗草甘膦棉幼苗的生长,在转基因抗草甘膦棉花品种商业化应用时应谨慎使用。     

新型抗广谱性除草剂草甘膦转基因油菜的创制及其鉴定

草甘膦是世界上应用最广泛的广谱性除草剂,目前我国还没有自主知识产权的抗草甘膦油菜品种。本研究利用农杆菌介导的油菜下胚轴遗传转化方法,将新型抗草甘膦基因I.variabilis EPSPS转入甘蓝型油菜品系J9707中,获得了126株阳性转化株,阳性率为97.0%。这些转化单株中的T-DNA插入以单拷贝为主(占44.8%)。通过反向PCR确定了EPS-2、EPS-6和EPS-7等油菜转化体中T-DNA插入位置,并设计转化体特异性引物对它们的T0~T3代材料进行检测,证明了它们的T-DNA在基因组水平上整合的稳定性。RNA和蛋白水平的表达分析证实,I.variabilis EPSPS转基因及其蛋白产物在各转化株系不同世代能够稳定表达。苗期进行不同剂量的除草剂喷施处理发现,EPS-1、EPS-2、EPS-5、EPS-6和EPS-7等株系可耐受4倍田间推荐使用剂量的草甘膦。本研究所创建的新型抗草甘膦油菜种质资源将为我国抗除草剂油菜品种培育奠定了重要基础。     

非转基因抗除草剂油菜细胞质雄性不育系的选育及应用

为了选育适宜中国种植的抗除草剂油菜品种,提高油菜田间化学锄草效率,降低油菜生产成本。以浓度为0.5%的EMS溶液对‘陕9B’进行诱变处理,创制具有抗除草剂特性的种质资源。经过大量筛选,获得了具有抗除草剂特性的油菜品系‘陕9BK’,利用其做轮回亲本,选育出具有抗除草剂特性的油菜细胞质雄性不育系‘陕9AK’;利用‘陕9AK’做母本配制杂交组合,其中组合‘陕9AK×R3’、‘陕9AK×R6’和‘陕9AK×R1’长势强,整齐一致,产量高,增产潜力大,抗病抗倒,苗期对除草剂的抗性强,适宜田间化学锄草。选育的‘陕9AK’细胞质雄性不育系有利于抗除草剂杂交组合的配制,在杂交种制种中可简化油菜制种程序,降低制种成本,提高农户种植效益。     

抗磺酰脲类除草剂基因用于转基因油菜筛选标记

本研究克隆了来自抗磺酰脲类(SU)除草剂油菜种质M342的ALS基因,并用于油菜遗传转化的筛选标记,成功获得转基因耐除草剂油菜植株。研究发现油菜下胚轴外植体愈伤及不定芽的诱导对除草剂氯磺隆高度敏感,大于5 nm浓度的氯磺隆能完全抑制油菜下胚轴愈伤和不定芽的诱导。在甘蓝型油菜的遗传转化中,筛选剂氯磺隆的有效使用浓度范围比较广,从5～100 nm均可以用来筛选抗性愈伤和抗性芽。用10～20 nm的氯磺隆作筛选剂,具有较高的抗性芽诱导率和转基因阳性率。获得的转基因油菜表现出抗磺酰脲类除草剂的能力并能遗传。     

甘蓝型油菜凸耳隐性细胞核雄性不育系的转育及育性表现

以自育的甘蓝型油菜双低细胞核隐性核不育材料98-116 A为母本与甘蓝型油菜凸耳双低品系T2632为杂交父本进行杂交转育,在F1可育株自交的同时进行去雄与杂交父本进行正反交,在杂交后代中选取生长健壮具有凸耳性状的可育株自交,并调查自交后代中的育性分离比例,自交4个世代后进行兄妹交,即获得双低的凸耳甘蓝型油菜隐性细胞核雄性不育系,该不育系的不育株率远高于98-116 A,其不育株率达到90%以上,而且其育性遗传恢复机理也发生了改变.该不育系在油菜隐性核不育两系杂优育种的研究与利用中具有重大的研究价值和应用前景.     

外源重金属铬对菜豆幼苗生长的影响

本试验以菜豆为试材,采用土培法,研究了土壤中不同浓度的外源铬(0、2、8、15、25 mg/kg)对菜豆幼苗生长的影响。试验结果表明:高浓度的外源铬(15、25 mg/kg)对菜豆幼苗的株高、地上部鲜重、叶面积、主根长有显著、极显著的抑制作用,且叶片细胞膜透性增大,抑制了菜豆幼苗的生长。     

Effects of Glyphosate on Soil Salinization and Alkalization in Cotton Fields

We analyzed the effects of glyphosate to the index of salinization and alkalization by simulation in soils collected from cotton fields in Anyang, Henan and Anqing, Anhui, China, in 2014. The results showed that application of glyphosate changed electrical conductivity (EC), total alkalinity (TAL), exchangeable sodium percentage (ESP), sodium adsorption ratio (SAR) and pH of soil in both regions，compared with the blank control. With increased frequency of glyphosate application and increased concentration applied, all indices increased in the Anqing cotton fields soil which were treated with concentrations of 2.5-20 g·L^－1 . However, EC, TAL and ESP increased dynamically in Anyang soil to which high concentrations of 20 g·L^－1 were applied only four consecutive times. After different glyphosate treatments, the soil pH value showed an upward trend but smaller changes. Therefore, after repeated use of glyphosate to soils of two different region soils, although the changes of all indices were within the range of non-saline and non-sodic soils, the soils affected by salt in the glyphosate aqueous solution tended towards saline-sodic soils.     

不同处理对无病毒葡萄离体叶片遗传转化的影响

本研究利用无核白、红地球、黑王和红宝石这4个无病毒葡萄试管苗的叶片为外植体,在NN69培养基上获得了稳定高频率的再生植株,并对抗生素浓度、根癌农杆菌不同活化方法、葡萄叶片不同叶位、切割叶片时的不同液体、聚乙烯吡咯烷酮（酚类吸附剂）和维生素C（抗氧化剂）对葡萄叶片遗传转化的影响进行了研究。结果表明,葡萄叶片对卡那霉素敏感,并因不同品种而稍有差异;叶片不同叶位中以取顶端第一幼叶时转化效率最高;根癌农杆菌活化方法中以活化18h后,添加等体积新鲜LB培养基,再培养5h时转化效率最高;聚乙烯吡咯烷酮和维生素C对遗传转化不但没有明显的促进作用,而且明显抑制叶片的再生率。     

带状套作荫蔽及复光对不同大豆品种(系)生长及产量的影响

选取我国南方套作模式下20个不同产量水平的大豆品种(系),于2013—2014年采用净作和遮阴(遮阳网或玉米)对比分析了高产和低产大豆品种在荫蔽期及复光期的生长特点。结果表明,荫蔽期间,茎叶干物重显著低于净作,分配规律表现为"茎多叶少",分别为58.4%和41.6%;与高产类型大豆相比,低产类型茎叶干重下降比例、茎长、茎长/茎粗、茎长/地上部干物质、茎长/叶面积显著增加;荫蔽期地上部干物质与产量呈显著正相关,茎干物质比例与产量呈显著负相关。光照恢复后,地上部干物质迅速增加,分配规律表现为"茎少叶多",复光后30 d分别为47.7%和52.3%;高产类型地上部干物质、叶面积、叶干重比例、茎粗均显著大于低产类型,茎长/茎粗、茎长/地上部干物质、茎长/叶面积均显著小于低产类型;地上部干物质、叶面积、茎粗、叶干物质比例与产量呈显著正相关,茎长/茎粗、茎长/地上部干物质、茎长/叶面积与产量呈极显著负相关。通过复光前后生长性状与产量的回归分析,复光后30 d的叶干物质比例、茎长/地上部干物质、茎粗可作为预测套作大豆产量的主要指标。上述结果表明,选择荫蔽期茎长较短、地上部干物质较大、叶面积更大,光照恢复期茎粗较大、叶干物质比例较大、茎长/地上部干物质较小的大豆品种可以在套作下获得高产。     

利用扫描电镜研究草甘膦对地果的伤害

为了给地果在绿化上的开发利用以及农田除草提供理论依据,以扫描电镜为主要工具对经过草甘膦处理的地果进行微观结构的观察。研究结果表明：喷施草甘膦对地果叶片表皮细胞造成了阶段性的伤害,经过一定的时间叶片出现不同程度的失绿枯萎,在草甘膦的作用下叶片表皮细胞受损,气孔出现闭合现象,从而对地果的光合及蒸腾等生理作用产生影响。草甘膦对于嫩叶表皮的作用效果比老叶更显著一些。草甘膦对地果具有一定的杀灭效果,对地果在园林绿化中的应用有指导作用。     

3种叶类蔬菜对镉污染的生长发育响应及累积特征

叶类蔬菜易受重金属镉污染,为筛选一种适宜在镉污染潜在区种植的叶类蔬菜,降低生态风险,提高食品安全。[方法]通过盆栽试验,研究了不同镉污染水平对3种蔬菜的生长发育的影响,及其土壤—蔬菜系统中的迁移分配情况,比较不同蔬菜对镉的耐受能力和累积情况。[结果]结果表明,小白菜、生菜在较低的镉浓度下表现为株高、单株质量增加趋势,在较高镉浓度下两种蔬菜的生长量均随着镉浓度升高出现迅速降低趋势。菠菜的耐镉胁迫能力最差,随着镉浓度升高,其生长量降低且在土壤镉污染水平为50 mg/kg 时已全部死亡。镉胁迫刺激了小白菜叶绿素含量的增加,生菜为低浓度镉胁迫促进叶绿素增加,高浓度下无显著差异,菠菜在随镉浓度升高叶绿素含量不断降低。根、茎和叶累积镉能力的顺序为：小白菜＜ 生菜＜ 菠菜;低浓度镉胁迫下生菜、菠菜的镉转移能力无显著差异,但均显著(P﹤0.05)高于小白菜的转移能力;根、茎和叶的富集能力均为小白菜＜ 生菜＜ 菠菜,且茎、叶中差异更显著。[结论]3种蔬菜中小白菜的耐镉能力最高,在镉污染风险区种植叶类蔬菜,小白菜的食品安全性较高。     

盐胁迫对燕麦质膜透性及Na~+、K~+吸收的影响

为了研究盐胁迫对燕麦生理特性及产量的影响,以NaCl与Na_2SO_4摩尔浓度1∶1的混盐按土壤含盐量配成0(CK),0.2%,0.3%,0.4%,0.5%,0.6%,0.7%,0.8% 8个盐浓度梯度,进行盆栽试验,研究了盐胁迫对燕麦质膜透性和Na+、K+吸收的影响.结果表明:燕麦细胞膜的相对透性随着盐胁迫程度的增加和时间的延长而呈上升趋势,且随生育时期的推进,不同盐分胁迫间的质膜相对透性差量也逐渐增大;丙二醛含量随盐胁迫的增加基本呈递增趋势,盐浓度0.4%时值略有降低;燕麦根、茎、叶随盐胁迫程度的增加Na~+含量基本呈增加趋势,盐胁迫增加时根吸收的Na~+逐渐向茎、叶中转移;燕麦根、茎、叶随盐胁迫程度的增加K~+含量基本呈下降趋势,根中K+含量各生育时期差量很小且含量很低,苗期各器官中差量较大,叶中K~+含量是根中的4.24倍,是茎中的1.80倍;成熟收获期,不同盐胁迫下,燕麦根中的Na~+和K~+各项指标均低于地上部位,根和地上部位Na~+含量随盐胁迫的增加逐渐上升.     

打顶后NAA处理对烟草生长、烟叶中钾和烟碱浓度的影响

在云南省田间连续三年研究了打顶后在茎断面涂抹萘乙酸（NAA）处理对烤烟植株生长、钾素吸收、烟叶中钾和烟碱浓度的影响。结果表明,打顶导致整个烟株中钾素的钾素损失,烟叶中钾浓度下降,烟碱浓度增加。打顶后NAA处理可以增加烟株对钾素的吸收,并促进钾素向叶片中分配,使叶片钾浓度提高;同时降低叶片烟碱浓度。第一次NAA处理两周后用NAA再处理一次虽然可以进一步提高烟叶钾浓度,但使叶片干重稍有下降,且在操作上多一道工序。若开花后不打顶,虽然叶片中钾浓度较高,但大大降低了叶片干物重,严重影响叶片的产量和品质。