杂草环境下转EPSPS基因大豆NZL06-698的生态适应性研究

为研究转EPSPS基因大豆NZL06-698在杂草环境中的生态适应性,试验设置杂草处理模拟野外环境,研究转基因大豆NZL06-698(GT698)的生存竞争能力以及外源EPSPS蛋白表达情况。结果表明:在相同处理下转基因大豆GT698的株高(R8期)、百粒重显著高于亲本大豆蒙豆12(MD12),但单株产量、单株籽粒数、结实率显著低于亲本大豆,说明外源基因的存在并未增强转基因大豆的生存竞争力,且转基因大豆在野外的生存竞争能力与亲本大豆相比较弱。试验注意到,杂草环境对转EPSPS基因大豆的生长有明显的限制作用,杂草处理下转基因大豆的单株产量、单株籽粒数、百粒重、结实率等指标均显著低于对照处理。ELISA检测结果表明,转基因大豆叶片及籽粒中外源EPSPS蛋白在杂草处理及对照中均正常表达,且两种处理下的EPSPS蛋白表达量无显著差异。以上结果表明杂草环境中转基因大豆的EPSPS蛋白正常表达,正常提供抗草甘膦性状,但是外源基因的存在并没有增加转基因大豆的生存竞争能力,且转基因大豆的生长受到杂草环境的显著抑制,由此得出结论:与亲本大豆相比,转EPSPS基因大豆NZL06-698在野外环境中生态适应能力较弱。     

耐除草剂转基因大豆对花粉生活力的影响

转基因作物的环境安全评价是其商业化推广前的必要环节,其基因漂移风险及其可能引起的生态环境效应是安全性评价的重要内容。为了明确转EPSPS、PAT基因抗草甘膦大豆S4003. 12和S4003. 14外源基因的逃逸风险,于大豆盛花期选取温室种植的转基因大豆、其受体品种及常规栽培大豆材料花粉,使用液体培养基培养,检测其萌发率,并于带标尺显微镜下观察其花粉粒直径。结果表明:大豆花粉刚离体后萌发活力最强,培养2 h后花粉萌发率基本达到最大值约88. 2%,随离体时间延长萌发活力随之下降,室温放置3 h后,花粉几近完全失活;与非转基因对照相比,转EPSPS、PAT基因耐除草剂大豆S4003. 12和S4003. 14的花粉离体后的生存能力无显著差异,对花粉粒直径大小无显著差异。研究表明耐除草剂转基因大豆花粉传播能力与非转基因大豆间无显著差异,通过设置隔离区可有效规避外源基因逃逸风险。     

转TaDREB3基因大豆基因漂流距离及频率的研究

为明确转基因大豆的种植及生态安全性,将导入抗逆基因TaDREB3的转基因大豆T4代播种于大田,周围种植非转基因对照,收获转基因大豆周围不同距离的非转基因大豆种子.经过连续2a的田间及盆栽试验,通过除草剂草丁膦的筛选和分子检测等手段,研究了转TaDREB3基因大豆的基因漂流距离及漂流频率.结果表明:在三叶期整株喷洒75 ...     

转基因花生外源基因田间漂移风险初步研究

用含花生条纹病毒壳蛋白(cp)基因和潮霉素(hygr)筛选基因的转基因花生品系为材料,田间试验表明转基因花生中的hygr基因可在短距离范围内随花粉漂移,离转基因花生种植区边缘1.0m 和3.0m范围内漂移频率分别为4.4%和5.0%;3.0 m以外范围内,没有检测到hygr基因随花粉漂移发生。各距离范围内均没有检测到cp基因随花粉漂移现象。因此认为,转基因花生外源基因漂移距离在3.0m以内。     

抗草甘膦转基因大豆及加工品LAMP检测研究

将环介导的等温核酸扩增技术应用于转基因大豆及加工品检测.针对抗草甘膦Roundup Ready转基因大豆及加工品外源基因EPSPS设计2对特异性引物进行扩增,成功建立起定性检测转基因大豆及加工品的LAMP检测方法.优化LAMP反应条件,反应温度为65℃,反应时间为1h.结果表明:该体系能快速、灵敏、有效地检测转基因大豆及加工品中整合的EPSPS基因,检测限为0.01%,低于国际现行最低检测量0.5%的要求.检测EPSPS基因操作简单,成本低、特异性强、灵敏度高.LAMP检测结果可信,稳定性好,可对目前批准的抗草甘膦RoundupReady转基因大豆及加工品进行定性检测.     

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。     

抗虫耐除草剂转基因玉米花粉生活力研究

使用离体培养法检测不同玉米材料花粉萌发率并于显微镜下观察花粉粒直径,研究转Cry1Ab、EPSPS基因玉米对花粉生活力的影响。结果表明,刚离体花粉萌发活力最强,培养180 min后花粉萌发率可达89.4%,高温(36℃)条件下放置2 h花粉基本丧失萌发能力。与非转基因对照相比,转Cry1Ab、EPSPS基因玉米对花粉离体后的生存能力无显著影响,对花粉粒直径大小无影响。     

利用“微创刷”法获得抗草甘膦转基因大豆

以发芽3 d的大豆成熟种子胚尖生长点为作用点,利用"微创刷"法将抗草甘膦基因(EPSPS)转入绥农22中,对转化植株T1代进行草甘膦筛选,对筛选后的抗性植株进行PCR检测,得到抗草甘膦转基因大豆。同时研究了不同浓度草甘膦对野生型绥农22与抗草甘膦转基因绥农22大豆植株的影响。结果表明:绥农22 T0代成株率为97.38%,对T1代具有草甘膦抗性的植株进行PCR检测,初步证明EPSPS基因成功转入大豆中,T1代转化效率为6.20%;对野生型绥农22与"微创刷"法获得的转基因绥农22大豆在不同浓度草甘膦进行相关生理指标测定,抗草甘膦转基因绥农22大豆在不同浓度草甘膦作用下叶片叶绿素含量指数、光合速率高于野生型绥农22大豆,莽草酸含量低于野生型绥农22大豆,进一步证明了大豆抗性植株对草甘膦的抗性。     

转BADH基因大豆耐旱性分析

为分析干旱胁迫下转基因大豆和非转基因大豆抗旱能力的差异,选用8个转BADH基因大豆株系作为实验材料,在干旱胁迫处理下,研究转基因大豆叶片中BADH基因表达量变化,鉴定萌发期和苗期抗旱能力的差异。最后采用随机区组设计,对大豆的产量性状进行鉴定。结果表明,在干旱条件下,转基因大豆叶片中BADH基因表达量较高。萌发期转基因大豆发芽指数比非转基因大豆提高了2.5%~16%,活力指数提高了0.5%~6%,与非转基因大豆的差异达到了显著水平。苗期转基因大豆中的脯氨酸含量比非转基因大豆增加9.9%~16.5%,POD活性比非转基因大豆增加了1.2%~10.5%,干物质重增加14%~49%,而丙二醛含量比非转基因大豆减少0.4%~12%。产量性状鉴定表明,8份转基因大豆材料中有7份增产,增产幅度为1.23%~8.02%;1份减产,减产幅度为0.02%。干旱条件下,转BADH基因大豆具有较强的耐旱性。     

GmAOC3基因转化载体构建及转化大豆的初步研究

选用内切酶SacⅠ和MluⅠ切割目标基因和载体,构建了携带bar基因的重组载体p BA002-Gm AOC3,选用2个大豆品种(Jack和南农88-1)和2种外植体(子叶节和整个子叶节),研究大豆品种和外植体对根癌农杆菌介导的子叶节转化Gm AOC3基因的影响。结果表明:外植体为整个子叶节的大豆品种Jack的出芽率和转化率最高,分别为79.5%和2.27%。经Quick Stix PAT/bar基因试纸条检测、目标基因的分子检测和草丁膦抗性鉴定,共得到转Gm AOC3基因的T0代阳性株系3株,T1代阳性转基因大豆6株,其中5株以Jack品种为受体的转基因大豆Gm AOC3基因的表达量均显著高于非转基因植株,荧光定量拷贝数检测结果显示,4株转基因单株为单拷贝,2株为双拷贝。     

野生大豆接种大豆疫霉根腐病菌后多酚氧化酶(PPO)活性变化

以8个对黑龙江省大豆疫霉菌1号优势生理小种抗感性不同的野生大豆为材料,对接种大豆疫霉菌游动孢子后野生大豆根、茎、叶中多酚氧化酶(Polyphenol Oxidase,PPO)活性变化情况进行了初步研究。结果表明:抗病野生大豆根和叶中PPO活性在整个病程均比相应对照增加,茎中PPO活性在病程的大部分阶段高于对照,且根中PPO活性高于茎和叶的PPO活性增幅;感病野生大豆根和叶中PPO活性在病程的大部分阶段低于对照。     

基于不定芽原位诱导的大豆转基因方法

建立了一种新型农杆菌介导的大豆转基因方法(专利公开号:102181479A),以萌发大豆为外植体,最大限度地保持了大豆植株的完整性,在非无菌环境下进行转化,利用草丁膦筛选阳性植株。该方法不需要组织培养,脱离了传统组培的限制。对16个大豆基因型进行转化,经PCR、RT-PCR、qPCR和GUS染色鉴定转基因株系,平均转化率为23%。获得当代转基因植株接近实生苗,收获种子仅需3～4个月。该方法将有利于促进大豆基因功能研究和规模化转化。     

广州市农贸市场中转基因大豆的检测

对广州市农贸市场中销售的大豆进行转基因大豆的初步筛查,以检测在广州市场是否有转基因大豆流通和销售,为相关标识和监管提供实验依据。根据转基因大豆内参凝集素Lectin基因及外源基因CaMV35S、NOS及EPSPS基因序列设计4对引物,对收集的大豆样品提取其基因组DNA后进行PCR检测。结果在所收集的14份大豆样品中检测出1份转基因大豆,表明在广州农贸市场中存在转基因大豆,并在市场流通,提醒相关部门需根据国家规定需要加强监管力度。     

IFS转基因大豆的鉴定及高异黄酮植株的筛选

大豆异黄酮是一种广泛应用的保健性活性物质,近年来已成为衡量大豆品质的重要指标之一。异黄酮合酶是大豆异黄酮合成途径中的关键酶基因之一,其在植物中的表达效率直接影响异黄酮含量。为进一步验证该基因的功能并获得高异黄酮稳定遗传转基因植株,本试验基于已有的IFS转基因材料开展研究。将其扩繁至T2代,考种分析植株农艺性状,发现转基因植株的性状指标未发生明显变化,PCR鉴定IFS转基因后代的结果显示:在125株转基因植株中,60株为阳性,占比48%,说明IFS在后代中可稳定遗传。选取IFS转基因吉林35、Willimas 82品种T2代的41株,利用改良后的三波长法测定籽粒中大豆异黄酮的含量,结果显示:IFS转基因植株的平均异黄酮含量为1.2 mg·g~(-1);其中15株的异黄酮含量高于非转基因植株,占比达到36.6%,说明从转入IFS基因转基因大豆能够筛选出高异黄酮植株。本研究获得了稳定遗传的高异黄酮植株,为大豆遗传育种提供优异的种质资源;改良后的三波长法较原有方法更为精准、快速。     

重庆不同类型大豆异黄酮含量与品质性状的测定与分析

选取重庆地区96份野生大豆和102份地方品种,检测其蛋白质、脂肪及异黄酮含量,并进行品质性状间的相关分析,探索重庆大豆异黄酮含量的生态分布规律以及异黄酮与品质性状间的相关性,发掘品质优良的大豆种质资源.结果表明:重庆地区的野生大豆蛋白质和脂肪含量低于其地方品种,但异黄酮含量高,不同类型大豆的异黄酮含量变异丰富.试验同时...     

Development of an Iron-enriched High-yieldings Indica Rice Cultivar by Introgression of A High-iron Trait from Transgenic Iron-biofortified Rice

Low level of iron in staple food crops is one reason for the predominance of iron-deficiency anemia in developing countries. Most of the iron in rice grains accumulates in the outer aleurone layer and embryo, which are removed during milling, and the edible endosperm contains very low amounts of iron. In an effort to increase iron nutrition, we report here the transgene introgression of a high-iron trait into a high-yielding indica rice cultivar. The ferritin gene from soybean (soyfer1) was introduced into rice plants through interbreeding between soybean ferritin-overexpressing transgenic IR68144 and the high-yielding cultivar Swarna. The stable integration of the soyfer1 gene was confirmed in the BC₂F₄ generation, and the hybrid seeds showed 2.6-fold soybean ferritin gene expression over the recurrent parent Swarna. The hybrid milled seeds revealed a 2.54-fold increase in iron and 1.54-fold increase in zinc compared to Swarna. Agronomic data and an SSR marker analysis of the hybrid rice plants were taken into account for NIL character identification.     

中国大豆染色体结构变异的研究

本研究利用不同地理来源的大豆４１１份与已知的具正常染色体的栽培大豆杂交,通过对Ｆ１育性观察,间接判断大豆染色体结构变异情况。研究结果表明,中国野生大豆（野生大豆、半野生大豆）染色全易位频率为７３．３％,染色体倒位为７．４％,染色体正常的野生大豆占１９．３％。栽培大豆染色体易位频率为４．７％,倒位频率为１．７％,染色估正常的频率为９３．６％。说明不同进化程度的大豆染色体结构变异频率有所不同。随着进化     

野生大豆抗胞囊线虫QTL定位

大豆胞囊线虫病（soybean cyst nematode,SCN）是大豆生产上的重要病害,野生大豆是拓宽大豆抗病育种遗传基础的重要种质资源。为开发野生大豆资源,利用SLAF-seq技术,以杂交组合“绥农14×ZYD03685”的亲本、 126个F2单株及其衍生的F2:3家系为试验材料,进行了SLAF标签的开发、遗传图谱的绘制和QTL分析。共获得7783个SLAF标签用于遗传图谱绘制,遗传图谱总长度为2664.2 cM,20个连锁群的平均长度为133.21 cM。两个SCN 抗性QTL（qSCN-1 和qSCN-2）分别位于Chromosome（Chr）18 4.25～4.31 Mb和Chr18 13.50～13.81 Mb,分别解释了 22.96%和10.96%的抗性（胞囊指数）变异,QTL区段内分别包含了6个和14个基因。qSCN-2 区段未见有前人关于 SCN抗性QTL的报道,为新的QTL。本研究为SCN抗性机制解析和利用ZYD03685进行SCN抗病分子育种提供了     

Elevated methionine content in soybean seed by overexpressing maize β-zein protein

Soybean provides superior and readily available protein for human and livestock. However, nutritional value of soybean is limited due to the deficiency of an essential amino acid, methionine. To improve total methionine content of soybean, a methionine-rich seed storage protein, β-zein, was introduced into soybean cultivar ’Jack’ under the control of legumin B4 promoter or CaMV 35S promoter. Totally 4 T₃ transgenic lines exhibited higher expression levels of foreign genes, and legumin B4 promoter directed a stronger accumulation of β-zein protein than CaMV 35S promoter. Compared to wild type plant, total methionine content in transgenic soybean seeds significantly increased by up to approximately 15%. Although the introduction of β-zein gene improved total methionine content, the level was negligible compared to native soybean storage proteins, implying that the inadequate soluble methionine is the limiting factor. Based on these observations, a new strategy for simultaneously increasing the “source” and “sink” of methionine metabolism is proposed to further improvement of total methionine content in soybean seed.