转基因玉米育种研究进展

转基因性状包括抗虫、耐除草剂、耐干旱、雄性不育、高赖氨酸含量和耐热淀粉酶等。介绍了转基因玉米的转化途径、转基因玉米的功能基因及性状、转基因玉米的基因聚合方法以及目前美国市场上的主要转基因玉米性状、转基因玉米及其产品检测技术和转Bt基因玉米害虫的抗性治理,讨论转基因玉米基因专利失效以后的管理问题和转基因玉米基因发展趋势。     

抗茎腐病的玉米（Zea maysL．）自交系体细胞变异体选择

用玉米自交系综３、综３１、５００３、Ｐ９－１０（Ｚｅａ　ｍｅｙｓ　Ｌ）的幼胚所诱导的愈伤组织，在继代繁殖后一部分愈伤组织转移到含有玉米茎腐病的病原菌（Ｆ．ｇｒａｍｉｎｅａｒｕｍ）毒素的培养基中培养并进行变异体选择，现已获得了大量的抗毒素变异体再生植株，并有部分植株移栽成活。     

玉米单向异交不亲和基因研究进展及其在玉米育种上的应用

玉米单向异交不亲和基因是一种配子体基因(Gametophyte factors,Ga)。Ga基因是影响单倍体配子有性传递的遗传因子,许多带有Ga基因的爆裂玉米可以给不带有Ga基因的马齿型和硬粒型玉米正常授粉结实,反交则通常不结实。Ga基因的这种特性在生产上可以用于特用玉米与普通玉米以及非转基因玉米与转基因玉米之间的生殖隔离,在基础理论上可以用于研究玉米授精过程中的基因互作、信号传导以及雌雄配子间的不亲和机理。     

基因工程在玉米抗旱育种中的应用

干旱是影响农业生产的重要灾害之一。利用转基因方法培育抗旱玉米新品种是一个有效的新手段。近年来,渗透调节物质合成相关基因、转录因子基因和信号传导相关基因在玉米抗旱转基因研究中获得新进展,同时伴侣蛋白基因、解毒酶相关基因、代谢相关基因和转运或通道蛋白基因在植物抗旱方面的作用机制研究正逐步推进,不但为玉米转基因抗旱研究提供了丰富的基因资源和基础材料,同时也为抗旱转基因玉米新品种培育奠定了坚实基础。归纳近年来基因工程技术在玉米抗旱研究方面的最新进展,结合相关研究工作,提出玉米抗旱转基因育种的思路和存在问题,为今后玉米的抗旱转基因研究提供参考。     

抗茎腐病的玉米(Zea maysL．)自交系体细胞变异体选择

用玉米自交系综3、综31、5003、P9－10(Zea meys L)的幼胚所诱导的愈伤组织，在继代繁殖后一部分愈伤组织转移到含有玉米茎腐病的病原菌(F.graminearum)毒素的培养基中培养并进行变异体选择，现已获得了大量的抗毒素变异体再生植株，并有部分植株移栽成活。     

转Bf基因玉米的抗螟性及产量分析

在玉米心叶期和穗期对3个转Bt基因玉米品种及其相对应的受体品种进行人工接虫,分析了转Bt基因玉米对玉米螟的抗性及对产量损失的影响。结果表明：转Bt基因玉米在玉米心叶期,对一代玉米螟表现为高抗;在穗期,对二代玉米螟也表现高抗。在接虫条件下,转成基因玉米可以减少产量损失30％以上。因此,种植转Bt基因玉米具有明显增产作用和经济效益。     

玉米抗蚜遗传研究进展

蚜虫是危害玉米生产的主要害虫之一,在我国危害玉米的蚜虫主要是玉米蚜(Rhopalosiphum maidis Fitch)。近年来在北方春玉米区、黄淮海夏播玉米区玉米蚜虫的危害呈上升趋势。玉米抗玉米蚜种质资源不丰富,迄今未发现对玉米蚜完全免疫的玉米材料。玉米对玉米蚜虫的抗性遗传机制比较复杂,多表现为隐性遗传,由1对基因、两对基因、两对互补基因和多基因控制。目前仅定位了少数抗蚜性位点,对玉米抗蚜性产生的生理生化机理进行初步探讨。     

低磷土壤条件下玉米苗期根冠比和株高的混合遗传分析

运用主基因-多基因模型分离分析法,对低磷土壤条件下玉米082×掖107组合的苗期根冠比和株高的P₁、P₂、F₁、F₂和F_2∶3进行5世代联合遗传分析。结果表明：玉米苗期根冠比遗传符合一对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传模型(D-0),玉米苗期根冠比是由一对加性-显性主基因控制的遗传,主基因遗传率为49.53%。微效多基因的遗传力较大,多基因控制的玉米根冠比遗传力为32.96%,环境对玉米根冠比也有影响;玉米苗期株高遗传符合一对加性-显性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型(D-1),玉米苗期株高是由一对加性-显性主基因控制的遗传,主基因遗传率为57.85%。微效多基因的遗传力也较大,多基因控制的玉米株高遗传力为42.15%,环境对玉米株高几乎无影响。以回交育种和基因重组或聚合为基础的杂交育种方法仍然是改良玉米根冠比和株高的基本方法。     

2017年中国玉米生物学研究进展

2017年我国玉米基础研究继续保持快速发展态势,在国内外主流学术期刊发表有重要影响的研究成果。2017年,我国科研人员在91个SCI收录期刊发表玉米生物学相关研究论文266篇,其中,在5年平均影响因子超过5.0的期刊发表高水平论文49篇,主要进展集中在基因编辑相关研究、玉米子粒发育遗传调控、玉米抗非生物胁迫基因挖掘和功能研究、玉米抗病基因挖掘及功能分析、玉米重要农艺性状基因/QTLs鉴定和克隆、玉米组学研究和玉米育种技术这7个方面。     

转Bt基因玉米的抗螟性及产量分析

在玉米心叶期和穗期对3个转Bt基因玉米品种及其相对应的受体品种进行人工接虫,分析了转Bt基因玉米对玉米螟的抗性及对产量损失的影响.结果表明:转Bt基因玉米在玉米心叶期,对一代玉米螟表现为高抗;在穗期,对二代玉米螟也表现高抗.在接虫条件下,转Bt基因玉米可以减少产量损失30%以上.因此.种植转Bt基因玉米具有明显增产作用和经济效益.     

转Bt基因玉米的抗螟性及产量分析

在玉米心叶期和穗期对3个转Bt基因玉米品种及其相对应的受体品种进行人工接虫,分析了转Bt基因玉米对玉米螟的抗性及对产量损失的影响。结果表明：转Bt基因玉米在玉米心叶期,对一代玉米螟表现为高抗;在穗期,对二代玉米螟也表现高抗。在接虫条件下,转Bt基因玉米可以减少产量损失30%以上。因此,种植转Bt基因玉米具有明显增产作用和经济效益。     

基于Waxy基因序列的西南地区玉米地方品种的演化

以40份西南地区玉米地方品种群体为材料,对Waxy基因第9外显子和第14外显子之间的DNA序列进行测序,将测序得到的40条序列与Gen Bank中来自普通玉米、小颖玉米、墨西哥玉米和二倍体多年生玉米的20条同源序列作比对分析。结果表明,来自西南地区四川、重庆、云南和贵州的玉米地方品种群体分别有180、152、163、164个多态性位点,供试种群遗传多态性指数依次为小颖玉米四川地方品种墨西哥玉米重庆地方品种二倍体多年生玉米贵州地方品种云南地方品种普通玉米。Tajima’D、Fu and Li’D和Fu and Li’F检验表明,Waxy基因是中性进化基因。比较种群间Waxy基因序列的共有多态性和固有差异,玉米地方品种与墨西哥玉米和二倍体多年生玉米间存在较高的固有差异和较低的共有多态性。Waxy基因的系统演化分析结果表明,小颖玉米、普通玉米和玉米地方品种有相近的遗传关系,小颖玉米是普通玉米和玉米地方品种的共同祖先。     

转Bt毒蛋白基因玉米及其抗虫性研究进展

本文从转Bt毒蛋白基因玉米的培育及商品化，Bt毒蛋白基因在转基因玉米中的遗传分离与整合、对玉米螟及其它害虫的杀虫效果、对天敌种群数量和玉米病害发生程度的影响、玉米螟对转Bt毒蛋白基因玉米产生抗性及解决措施、应用转Bt毒蛋白基因玉米潜在的生态风险性等方面对国内外最新研究进展进行了综述。     

转Bt基因抗虫玉米发展状况及对非靶标昆虫的影响

转Bt基因抗虫玉米是目前商品化进程最快的转基因作物之一,并被广泛应用于农业生产,其抗虫性和经济效益已得到普遍肯定,但外源基因的导入一定程度上改变了玉米自身的基因序列,因此转Bt基因抗虫玉米对生态安全的影响也备受关注.本文从转Bt基因抗虫玉米发展现状及对非靶标昆虫影响的角度对转Bt基因玉米的安全性研究加以综述.     

玉米矮秆突变基因的鉴定与利用

利用玉米矮秆突变基因的致矮特性,根据基因重组的原理,通过导入热带血缘进行回交选择,研究玉米矮源导入热带血缘选育矮生玉米自交系的效果。结果表明,选育出配合力高的单基因br-2矮生系南381和南387,使抗病、抗倒、窄叶片等许多优良基因与br-2基因很好地结合,在玉米矮秆突变基因运用于玉米育种研究上取得了一定进展。     

美国中南部增种转Bt基因玉米

1999年 ,美国中南部增种转 Bt基因玉米 ,占总耕地面积的 50 % ,取得了成功。阿肯色州大学的小麦和谷类推广专家 William Johnson说 ,1 999年大约种植 40 %～ 50 %的转 Bt基因玉米 ,不但有效地防治了西南部和欧洲的玉米螟 ,而且也防治了玉米铃虫 ,即棉花上的棉铃虫。 1 999年密西西比州也大量增种转 Bt基因玉米美国中南部增种转Bt基因玉米@牛巧鱼     

低磷土壤条件下玉米磷吸收和利用效率的混合遗传分析

运用主基因-多基因模型分离分析法对低磷土壤条件下玉米082×掖107组合的P1、P2、F₁、F₂和F_2∶3代磷吸收和利用效率联合遗传分析。结果表明,玉米磷吸收效率遗传符合一对加性-显性主基因与加性-显性-上位性多基因混合遗传模型(D-0)。F₂和F_2∶3估计的主基因遗传力分别为51.96%和56.29%,估计的微效多基因遗传力分别为34.17%和29.72%。主基因的遗传力都高于微效多基因,磷吸收效率的遗传主要由一对加性-显性主基因控制,同时微效多基因对玉米磷吸收效率的影响较大。表明可以利用磷吸收效率高的玉米亲本配制杂交组合,并且在育种的早期阶段选育磷吸收效率高的单株或家系,以获得磷吸收效率高的玉米品种。玉米磷利用效率遗传符合加性-显性-上位性多基因模型(C-0),属非主基因控制的遗传。表明玉米磷利用效率主要由微效多基因控制,可以结合玉米磷吸收效率性状的选育,培育磷利用效率高的玉米品种。     

玉米WOX家族基因的鉴定与分析

利用生物信息学的方法鉴定31个玉米的WOX家族基因,对这31个玉米WOX家族基因进行分析。多序列对比结果表明,玉米WOX家族和拟南芥WOX成员均具有高度保守的HOX结构域组helix1-loop-helix2-turnhelix3结构。以拟南芥WOX家族成员作为参照,构建系统进化树,玉米WOX家族成员和拟南芥WOX家族成员共46个基因被分为3个进化支。通过进一步的内含子以及motif分析,结果显示,各个进化支内部的内含子和motif相似度极高,而不同的进化支间有较大的差别。对玉米WOX家族基因的表达模式和功能初步分析,结果表明,有6个WOX家族基因参与了玉米生长发育的调控。     

玉米分子标记技术的研究进展

主要介绍了AFLP、RAPD、RFLP和SSR分子标记技术在玉米育种中的应用，以及近年来分子标记技术在玉米遗传多样性，QTL定位等研究方面的应用。应用分子标记技术，不仅对玉米种质资源的发现、鉴定、分类整理和开发利用有一定作用，而且能进一步挖掘与玉米高产、优质高抗有关的基因，从而进行基因的定位和标记，提高玉米育种的效率。同时运用该技术对玉米抗逆性基因进行精确定位，为这些抗逆基因的克隆、转化及利用打下良好的基础，为分子标记辅助选择育种提供了条件，加快育种进程。     

转Bt基因抗虫玉米发展状况及对非靶标昆虫的影响

转Bt基因抗虫玉米是目前商品化进程最快的转基因作物之一,并被广泛应用于农业生产,其抗虫性和经济效益已得到普遍肯定,但外源基因的导入一定程度上改变了玉米自身的基因序列,因此转Bt基因抗虫玉米对生态安全的影响也备受关注。本文从转Bt基因抗虫玉米发展现状及对非靶标昆虫影响的角度对转Bt基因玉米的安全性研究加以综述。