大豆遗传转化技术研究进展

近年来,随着植物基因工程的快速发展,利用转基因技术进行大豆分子育种和基因功能研究成为一种重要手段。现阶段大豆转基因的研究重点主要集中在大豆遗传转化的方法和建立高效、稳定地遗传转化再生体系方面。本文对大豆遗传转化相关方法、转化再生体系及转化效率相关的因素进行了阐述,为大豆遗传转化及转基因新品种培育等相关研究提供参考。     

转基因玉米的研究进展

转基因农作物自1996年大规模商业化种植以来,在国际争论的环境中迅猛发展,成为近代历史上应用最快的作物新技术,创造了巨大的经济、社会与环境效益。转基因玉米研究与应用使玉米的育种工作进入到新时代,为培育玉米新品种开辟了广阔的前景。综述国内外转基因玉米的商业化概况和发展趋势,为今后转基因玉米产业化方向提供参考。     

农杆菌介导的体外萌发花粉玉米转基因方法研究

目前,玉米转基因方法主要采用农杆菌介导法和基因枪法,但是这两种方法都需要经过组织培养,实验条件要求较高、耗时长,且受转基因受体的基因型限制。选取杂交种苏玉19为材料,在优化玉米花粉离体萌发培养基的基础上,探索通过农杆菌侵染萌发花粉将外源基因导入玉米花粉,再将农杆菌侵染后的花粉给雌穗授粉从而获得转基因玉米。通过对培养基配方、培养温度、萌发时间、农杆菌浸染时间等技术因子的优化,建立农杆菌介导的外源基因导入离体萌发花粉的玉米转基因新方法,转化率最高可达7.27%。Southern杂交试验结果表明,外源基因整合到了玉米基因组中,该方法为外源基因导入,具有操作简单、成本低、快速培育高产新品种等优点,为玉米转基因提供技术支撑。     

转基因技术在玉米种质改良中的应用

简述了玉米转基因工程中遗传转化的受体系统、目的基因和转基因技术的研究进展．分析了转基因技术在改良玉米品质、抗虫、抗病、抗除草剂、耐盐、抗旱、抗寒性、雄性不育、抗真菌和抗病毒病基因等方面取得的成效。     

耐旱基因cspB转化大豆的研究

为提高大豆的耐旱性,本研究根据大豆偏爱的密码子将来源于枯草杆菌抗旱相关基因cspB序列进行了优化,并构建了植物表达载体pCAMBIA3301-cspB,利用农杆菌介导法将cspB基因导入大豆栽培品种Bert中。用于遗传转化子叶节外植体共3 800个,经PCR和Southern鉴定,并结合PPT抗性筛选,共获得了95棵阳性转基因植株,转化率为2.5%。经初步筛选,获得了7份耐旱性较好的转基因大豆新材料。这些材料将进一步用于耐旱转基因大豆新品种培育工作。     

大豆抗旱性的遗传改良研究

干旱是影响大豆产量重要限制因素,进行大豆抗旱性的遗传改良研究,培育抗旱高产大豆新品种是有效解决干旱胁迫的最有效途径.在调动C3作物大豆内在C4途径来提高光合效率的大豆高光效育种总体思路基础上,提出了大豆抗旱性遗传改良的两条技术路线,即转抗旱内源或外源基因的转基凶育种技术路线和高光效育种及回交转育的技术路线,并指出二者具有异曲同工、殊途同归的效果.同时着重论述了大豆品种抗旱性与丰产性关系,耐光氧化特性与抗旱性关系,植物抗旱相关基因研究概况及QTL标记辅助选择抗旱育种的方法.旨在为大豆抗旱性的遗传改良提供相关理论依据和技术支撑.     

应用生理学方法和分子手段进行玉米抗旱育种

干旱是包括中国在内的世界上大多数玉米生产国家的重要农业灾害之一,解决干旱问题的有效途径包括培育抗旱型和节水型的玉米杂交种.多年来,通过常规手段进行玉米抗旱育种取得了一定进展,但由于多方面原因,其育种效率没有得到进一步提高.而与此同时,对玉米在干旱胁迫下的生理生化途径研究很多,其成果可以为抗旱育种提供理论指导;尤其是近年来应用分子标记技术和基因组学技术对玉米抗旱性进行了深入的遗传剖析,其研究结果也为玉米抗旱分子育种提供了新的手段和思路.同时评述了相关研究领域的进展,并讨论今后的发展趋势。     

大豆自噬关键基因GmATG8c在氮高效、高产转基因新品种培育中的应用研究

氮素利用效率关键基因的分离和鉴定对于利用转基因技术进行氮高效、高产作物新品种的培育具有重要意义。课题组从大豆中分离鉴定了细胞自噬关键基因GmATG8c,并分别在转基因大豆和拟南芥中开展了对该基因的功能分析,证明GmATG8c在氮高效、高产转基因大豆新品种培育中具有重要价值。文章对相关进展进行了全面总结。     

转基因技术提高大豆耐旱性

转基因技术可以快速实现特定的育种目标,以获得满足生产需要的大豆新品种。为提高大豆的适应性,国内外都在开发具有不同优良特性和应用价值的基因,并积极进行商业化。除抗虫和耐除草剂转基因大豆外,培育耐旱转基因大豆新品种是提高大豆适应性,保障农业安全生产的新育种目标。文中以提高大豆耐旱能力为切入点,介绍了提高大豆耐旱能力的思路,并介绍了国外已经市场化应用的耐旱基因,对今后我国创制新的耐旱转基因大豆和应用提供参考。     

利用大豆潜力实现可持续农业发展和粮食安全

大豆是牲畜饲料的重要来源,然而气候环境变化对大豆产量、品质和安全影响严重,因此迫切需要培育适应气候变化负面影响的大豆新品种。现代生物技术的发展促进数量性状位点的基因挖掘,通过转基因的方式辅助育种进而培育高产量和高品质的大豆品种。此外,转基因技术还可以用来操纵植物的遗传组成,提高饲料的消化率,从而提高动物的性能。对大豆在提供优质饲料方面的遗传潜力进行了评价。同时探讨了气候变化对饲料质量的影响,并讨论了在增强植物对非生物胁迫条件的适应方面所做的努力。     

过量表达拟南芥GPX3基因提高玉米苗期抗旱性研究

通过农杆菌介导法将拟南芥抗旱基因AtGPX3导入玉米自交系郑58中,用PCR和RT-PCR法对转化玉米进行检测,在水分胁迫下对T₁代转基因玉米和非转基因玉米进行抗旱性分析。结果表明,共得到56株转化苗,检测获得9个株系的30株T₀代转基因阳性植株,抗性植株阳性率为53.6%。RT-PCR检测表明,T₁代有6个株系为稳定遗传阳性株系,并且AtGPX3基因在转基因玉米中表达量大幅度提高。耐旱性分析表明,非胁迫条件下,非转基因和转基因株系中游离脯氨酸（Pro）和丙二醛（MDA）的含量基本无显著差异。在干旱胁迫条件下,转基因玉米叶片的Pro含量高于非转基因玉米,比非转基因株系提高了46.2%;MDA含量低于非转基因玉米,比非转基因玉米下降了34%。通过导入AtGPX3基因,可以提高玉米苗期的耐旱性。     

海南山栏稻品种全生育期抗旱性鉴定与评价

以筛选优质抗旱山栏稻种质资源为研究目的,利用陆稻全生育期综合抗旱性鉴定体系对22个海南山栏稻品种进行抗旱性鉴定与评价。结果表明:海南山栏稻品种不同生育期间所表现出的抗旱能力具有极显著的正相关关系;山栏糯(黄壳)(编号1、4、6、18、22)等5个品种在全生育期均表现出高抗旱能力。此结果为开展山栏稻抗旱新品种选育及优异抗旱基因挖掘等工作提供重要的实验材料,同时说明海南山栏稻群体中蕴含丰富的抗旱遗传种质资源,应加强山栏稻种质资源的收集保护及评价鉴定工作。      

玉米育种目标的诱导创新因素

在市场经济条件下,农产品的市场需求和投入品的相对稀缺是诱导技术创新的主要因素,在我国,继续提高产量是技术采用的首要决定因素;但提高农民的经济收入会使其因素显得越来越重要。种质扩增、种质改良和种质创造是第一个重要的技术创新方向。第二是改善玉米品质。第三是培育抗逆境的新自交系和杂交种。耐旱、抗病和适宜的生育期都是我国玉米育种必须优先考虑的重要因素。     

玉米育种目标的诱导创新因素1,2

在市场经济条件下,农产品的市场需求和投入品的相对稀缺是诱导技术创新的主要因素。在我国,继续提高产量是技术采用的首要决定因素;但提高农民的经济收入会使其他因素显得越来越重要。种质扩增、种质改良和种质创新是第一个重要的技术创新方向。第二是改善玉米品质。第三是培育抗逆境的新自交系和杂交种。耐旱、抗病和适宜的生育期都是我国玉米育种必须优先考虑的重要目标。     

小麦水分高效利用分子育种研究进展

干旱缺水是引起全球作物减产的主要自然灾害。小麦水分高效利用遗传改良是一个重大课题。本文对小麦水分高效利用分子标记、功能基因克隆鉴定、转基因、分子设计育种等方面的国内外研究进展进行了综述。在小麦中已经鉴定出A组染色体上存在控制水分利用效率的QTL;开发出与TaSAP1等基因紧密连锁的功能标记;克隆了转录因子基因TaWRKY并对其抗旱抗逆功能进行了鉴定;转HVA1和DREB等基因的小麦可以明显提高水分高效利用能力;利用水旱地品种进行轮回杂交结合分子标记辅助选择育种技术进行了小麦水分高效利用分子设计育种初探。以上研究进展为小麦水分高效利用遗传改良提供了理论依据和技术支撑。     

主成分分析在大豆抗旱性评价上的应用

以收获期10项指标的相对抗旱系数为基础,应用主成分分析方法对黑龙江省202份大豆基因型进行抗旱性评价研究.结果表明,这些参试材料在抗旱性上存在广泛的遗传变异,根据主成分分析得到的综合评价指标,可划分为5个不同抗旱等级.进一步的分析表明,干旱处理下株粒重、一粒荚率、三粒荚率以及它们的抗旱系数与大豆种质的抗旱性紧密相关,可作为大豆基因型抗旱性筛选的有效指标.其中,相对株粒重和相对三粒荚率随着抗旱性的提高而显著增加,相对一粒荚率则与之相反.同时,揭示出抗旱性强大豆基因型往往具有较低的产量潜力,而对干旱敏感的大豆基因型则表现出较高的产量潜力,表明大豆基因型抗旱性与产量之间并不存在对应关系,在大豆抗旱育种上应区别加以利用.     

玉米抗旱性指标研究进展

干旱作为玉米生长发育最主要的非生物逆境因子,已成为限制玉米产量形成的关键生态因素,也是我国玉米产量产生波动的重要原因,对粮食生产安全构成严重威胁。玉米抗旱性是水分胁迫条件下表现出的一种复杂综合特性,其适应干旱的形态结构是长期进化的结果,其生理指标变化也是一系列适应性改变后的综合表现。当今水资源短缺日益成为突出问题,且对玉米造成干旱的外部因素较多。本文从鉴定方法、形态指标、生理生化等方面阐述玉米抗旱机制与鉴定方法,综述玉米抗旱性最新研究进展。发展抗旱性玉米研究,为创制选育新的耐旱种质提供支撑,最终提升玉米抵御干旱胁迫的能力,这对于保障玉米可持续生产、解决粮食安全具有重要意义。     

茶树耐旱机理及抗旱节水研究进展

干旱是影响茶叶生产的主要气象灾害之一。茶树对干旱胁迫及随后复水的响应非常复杂,探究茶树耐旱机理,对于发掘利用耐旱节水基因资源、提高耐旱性和水分利用效率、发展节水抗旱栽培、减轻旱灾损失具有重要意义。本文简述了干旱对茶树生长发育、产量和品质的影响,述评了当前茶树响应干旱胁迫和复水机理的研究动态,概述了茶树节水抗旱栽培和灾后恢复技术,并展望了今后研究重点。     

玉米抗旱育种的研究进展

干旱已经对粮食安全构成了巨大的威胁。玉米抗旱育种是减少干旱造成产量损失的重要途径。本文介绍了一些抗旱的玉米种质资源和选育抗旱玉米品种的方法。轮回选择法是玉米抗旱育种经济有效的方法,在进行轮回选择的过程中运用数学方法评价产量性状,通过第二性状进行玉米抗旱辅助选择,引入权重法构建合理的抗旱模型。回顾和展望了生物技术在玉米抗旱育种中的应用及前景。