CecropinB与Xa21基因共表达提高转基因水稻白叶枯病抗性

为了探明CecropinB与Xa21这两种不同抗病途径的基因单独或共表达后的田间抗白叶枯病表现,利用农杆菌转化技术,获得了这两个基因的单独和共表达后的植株。利用PCR等分子鉴定技术,证明这两个基因已经整合到水稻基因组中。抗病性检测结果表明,Xa21和CecropinB均能提高水稻对白叶枯病的抗性,且Xa21的抗病性较CecropinB明显。Xa21和CecropinB基因共表达后的植株的抗病性比单基因的更强,说明将不同抗性机制的基因共表达,可以在育种上利用以提高水稻的白叶枯病抗性。     

水稻类钙调磷酸酶B亚基蛋白基因OsCBL8功能的初步研究

 以转正义或反义OsCBL8基因的T3代株系及非转基因对照为材料, 研究了转OsCBL8基因对水稻农艺性状、内源OsCBL8基因表达和幼苗耐盐、耐旱及耐冷性的影响。结果表明, 供试的16个转基因株系的株高、单株分蘖数、单株有效穗数、穗长和百粒重等性状与对照无显著差异, 每穗实粒数和结实率则大都显著或极显著低于对照。部分转基因株系的半定量RT PCR结果表明, 转正义基因显著增强了植株中OsCBL8基因的表达, 而转反义基因则对内源OsCBL8基因的表达具有一定的抑制作用。在盐、干旱和低温等非生物胁迫条件下的生长实验发现, 1个转正义基因株系的耐盐性得到显著增强, 1个转反义基因株系的耐旱性得到显著增强。 讨论了OsCBL8基因在水稻耐非生物逆境方面可能的机理。     

转中国对虾抗菌肽基因水稻抗白叶枯病效应初析

抗菌肽是一类具有抗菌活性的多肽类物质。利用农杆菌介导法将中国对虾抗菌肽基因np3和np5分别导入粳稻品种爱知旭中,PCR检测显示,T0代转np3基因和np5基因水稻植株的阳性率分别为36%和45%。RT-PCR检测T1代转基因水稻,结果表明抗菌肽基因在RNA水平上得到表达,而抗菌肽的表达对农艺性状未产生显著影响。用白叶枯病菌小种CR4分别对4个T1代转np3基因和np5基因株系进行接种,所有转基因株系均表现出比对照更高水平的抗性。为了验证抗菌肽基因的广谱抗性,进一步检测了np5转基因株系对3个菌株JS97-2、ZHE173和OS-225的抗性,发现中国对虾抗菌肽基因np5对白叶枯病菌可能具有较广谱的抗性。     

共转化法获得无筛选标记的转PEPC、PPDK基因水稻恢复系纯合体

用根癌农杆菌共转化的方法将pSB130/CK质粒[目的基因磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(PEPC)、磷酸丙酮酸二激酶基因(PPDK)与筛选标记潮霉素抗性基因HPT分别构建于2个T-DNA区]导入水稻恢复系R299,经PCR、Southern检测,筛选到T0代13个转基因植株。对T1～T3代转基因后代进行PCR跟踪鉴定,分离出无潮霉素抗性基因的转基因植株(PEPC PPDK HPT-),分离株系比率为15%～21%,分离株系中PEPC PPDK HPT-型单株分离频率为7.2%～10.0%。在T3代成功获得了无筛选标记的转基因纯合系3个(06D351,06D352和06D353),PEPC酶活性和光合速率分析结果表明,其PEPC活性比对照提高了1.5～4.9倍,光合速率提高了19%～40%,说明这些转基因纯系材料在水稻高光效育种上具有很大的应用价值。     

转几丁质酶基因（RC24）水稻中大2号抗纹枯病特性研究

导入外源几丁质酶基因“RC24”的水稻中大2号接种纹枯病菌的结果表明,接种病菌后病斑扩展速率和田间病情指数小,表现为对水稻纹枯病高抗。组织病理学研究表明纹枯病菌能侵入中大2号,并引发纹枯病,入侵时间和症状出现的时间与非转基因感病对照没有显著差异,但病菌菌丝体消解现象出现早于对照,其抗病性主要表现为限制病菌扩展。以中大2号与非转基因水稻材料配制的杂交组合的抗病性表明,杂交组合的抗病性均高于非转基因亲本,但其抗病性也会因母本的不同而有所变化。     

转录因子OPBP1和OsiWRKY基因的超表达提高水稻的耐盐及抗病能力

采用基因枪法将耐盐的OPBP1和抗病相关的OsiWRKY转录因子共转化入水稻材料秀水11,经PCR及分子杂交分析确认目的基因已整合到水稻基因组中并超量表达。抗病性测定表明,与未转基因水稻相比,转基因水稻植株表现出对稻瘟病菌（Magnaporthe grisea）和白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv.oryzae）的较好抗性。抗盐能力检测结果表明,在同等盐胁迫条件下转基因株系生长较快,叶绿素含量和生物学产量都显著高于未转基因对照。上述结果表明,OPBP1和OsiWRKY基因在水稻中增强表达可以提高水稻的耐盐及抗病能力。     

转铁蛋白基因增强水稻对氧化胁迫与稻瘟病菌的抗性

对转豌豆铁蛋白（pea ferritin,Fer）基因水稻T1代的53个株系进行PCR检测,52个株系能扩增出阳性PCR产物。通过测定光合作用过程中最大光化学通量（Fv/Fm值）分析了由百草枯处理引起的T1代水稻叶片的氧化损害。与未转基因水稻相比,转Fer基因水稻的叶片对氧化胁迫的耐受能力有不同程度的增强。百草枯处理后转基因植株叶片叶绿素含量与水处理叶片相比没有明显下降,而未转基因植株叶片叶绿素含量降低至水处理叶片的20％左右。选取9株对氧化胁迫耐受能力较强的水稻进行了Northern blot分析和子代的稻瘟病抗性测定,其中5株转基因植株Fer mRNA 积累增强。病原菌接种后T2代转基因植株的病斑数量明显少于非转基因植株。表明转Fer基因水稻对氧化胁迫和病原菌有较好的抗性。     

利用dsRNA介导的抗病性获得抗马铃薯Y病毒（PVY）的转基因烟草

为了获得抗马铃薯Y病毒(PVY)转基因烟草,分别扩增PVY HC-Pro基因3’端正、反向片段,构建反向重复植物表达载体.利用农杆菌介导法转化普通烟草(Nicotiana tabacum)云烟85,经抗性筛选及抗病性鉴定,获得T0代转基因抗病烟草株系.繁殖T0代抗病株系,抗病性鉴定发现,部分抗病株系的T1代烟株发生了一定比例的抗感分离.Real-time PCR检测发生抗感分离的T1代烟株,发现抗病烟株中PVY HC-Pro基因RNA积累水平显著低于感病烟株,说明抗病烟株中HC-Pro基因发生了RNA沉默.利用dsRNA技术沉默HC-Pro基因,获得了烟草品种云烟85的T1代转基因抗PVY株系.     

1-磷酸甘露醇脱氢酶基因转化水稻的研究

摘要：PCR和Southern blotting检测表明,来自大肠杆菌的[i]mtlD[/i]基因已通过农杆菌介导整合进水稻基因组。[i]mtlD[/i]基因在T1代出现分离, T2代出现纯系。在0.75% NaCl胁迫下,7个转基因T3代株系都能检测到mtlD酶活性,与对照相比细胞膜的相对电导率和大分子渗漏值明显降低。部分转基因株系能在 1.0% NaCl浓度下正常生长,而对照在0.5% NaCl浓度下已不能存活。通过有性杂交途径实现了[i]mtlD[/i]和[i]gutD[/i]两个基因的聚合,部分杂交后代株系能在1.25%NaCl胁迫下正常生长结实。     

转玉米C4型高光效pepc基因小麦的分子特征及光合特性研究

为分析转pepc基因小麦的分子遗传特征和光合生理特性,以基因枪介导转玉米C4型pepc基因的T3代转基因小麦株系为实验材料,对其进行PCR筛选、Southern杂交、qRT-PCR、Western杂交、酶活性和光合速率测定,鉴定了pepc基因在小麦基因组中的整合及表达情况,并分析了转基因株系的光合生理特性和产量性状表现。结果表明,玉米C4型pepc基因以1～3个拷贝的方式被整合到6个转基因株系的不同位点,且可以正确转录和翻译;6个转基因株系中有4个株系的pepc基因表达水平、PEPC酶活性和净光合速率均较对照显著提高,2个株系的单株重、单株产量和千粒重显著高于对照;抽穗期转基因株系的PEPC酶活性最大值为1.6μmol·min-1·mg-1,较对照提高了1.6倍;净光合速率最大值为29.5μmol·m-2·s-1,较对照提高了15.5%。说明,玉米C4型pepc基因可以在小麦基因组中整合表达,并可改善小麦的光合特性。     

OsDUF500基因沉默提高水稻对白叶枯病的抗性

 以编码HarpinXoo 的hrf1转基因水稻NJH12的cDNA为模板,克隆到了DUF500的保守功能区。序列分析表明,OsDUF500是DUF500家族成员,功能未知。构建OsDUF500的沉默载体,用土壤根癌农杆菌介导的方法转化粳稻 R109,用Hpt抗生素做抗性筛选,获得9个再生株系。经分子鉴定,8个为沉默株系（ABD 2~9）。与野生型相比, ABD株系株高变矮,叶片变短,出现白色空秕谷。白叶枯病抗性鉴定结果表明,OsDUF500沉默株系对水稻白叶枯病的抗性存在差异,病斑长度比野生型明显缩短,病斑面积均在30%以下,株系ABD 3和ABD 5病斑面积分别为12.3%和15.7%,显示出较好的抗性。推测在稻瘟病抗性中上调表达基因OsDUF500对水稻白叶枯病抗性起负调控作用。     

转Xa21基因不育系皖21A的白叶枯病抗性与利用

利用基因枪转化法将Xa21基因导入80-4B（BT型不育系80-4A的保持系）,选育出纯合稳定的株系皖21B。以80-4A与皖21B连续回交转育,育成了高抗白叶枯病的不育系皖21A,对皖21A和皖21B的不同世代材料进行PCR分析和田间白叶枯病菌抗性试验,表明Xa21基因稳定遗传且抗性稳定。皖21A与恢复系R18、HP121、U160配制杂交组合具有良好的抗病性和产量潜力。     

基因水稻培矮64S回交后代白叶枯病抗性与育性研究

对筛选到的转[WTBX][STBX]Xa21[WTBZ][STBZ]基因培矮64S后代纯合株系抗性与育性的研究表明,在第5代杂种中,该外源基因仍能稳定遗传表达;以其作父本、培矮64S为母本所配制的F1植株, Xa21基因PCR检测均呈阳性,且绝大多数表现抗白叶枯病,说明该外源基因能够通过常规杂交方式转移利用。这些杂交组合F2群体中抗病与感病株出现3∶1分离,表明转Xa21基因在杂交后代的传递属单基因显性遗传。长日高温下,（培矮64S/转Xa21基因培矮64S）F1雄性完全可育,F2群体可育与不育株出现27∶1分离。     

水稻种胚LOX3基因在逆境胁迫中的作用

LOX3是主要的水稻种胚脂氧合酶同工酶。为了研究水稻LOX3基因在逆境胁迫中的作用,构建了LOX3基因的反义植物表达载体,用农杆菌介导法转化水稻品种武运粳7号和Kasalath,获得了转基因植株。PCR和Southern鉴定证实基因已经导入水稻基因组中,种胚LOX3缺失鉴定和半定量RT PCR分析证实反义RNA抑制了LOX3基因的表达。对T2代转基因植株进行了水分胁迫处理及稻瘟病和白叶枯病的接种鉴定。结果显示,与非转基因对照相比,反义LOX3转基因植株对水分胁迫、稻瘟病和白叶枯病都表现敏感,说明水稻种胚LOX3基因在逆境胁迫反应中发挥一定的作用。     

Characteristics of Resistance to Rice Sheath Blight of Zhongda 2, a Transgenic Rice Line as Modified by Gene “RC24“

The transgenic rice, Zhongda 2, which was genetically modified from an indica rice line Zhuxian B by rice chitinase gene (RC24), had high resistance to rice sheath blight (Rhizoctonia solani) in laboratory and a two-year field experiment. The pathogen could invade sheath of Zhongda 2 and induce symptoms of the disease. No difference was noted in time of penetration or incubation period between Zhongda 2 and non-transgenic rice control, Zhuxian B, but the hyphae lysate could be observed earlier five non-transgenic rice lines showed higher resistance than donor non-transgenic parents, but the resistance was different along with the different maternal parents.     

云南高海拔粳稻区白叶枯病菌致病力差异分析

云南高海拔粳稻区白叶枯病危害日益严重,为了探明该区域白叶枯病菌致病力差异,对白叶枯病进行有效防控。利用15个水稻白叶枯病菌鉴别品种,对采集自海拔1800 m以上稻区11个水稻品种上的32份菌株进行致病力研究。结果发现,致病力最强的菌株是楚雄州的CX28-3和CX30-1,致病率为73.33%;最弱的是大理州剑川县的JC12-2,致病率为0。在高海拔粳稻区,菌株的致病力分化与采集地的海拔高度无关,却与地理距离、采集品种的推广面积有关;而菌株的致病型频率与其采集地的海拔、经纬度、采集品种的推广面积的相关性均不显著。鉴别品种毫糯扬(含新基因)、IRBB14(Xa14)、IRBB4(Xa4)和Tetep(Xa2,Xa16)对所有参试菌株表现为高抗或抗。因此,这些品种内所含的抗性基因值得在云南高原粳稻育种和生产中应用,特别是云南地方稻种毫糯扬,更应加强其新抗病基因的定位和克隆,以为品种选育提供新的抗原。     

杂交水稻抗白叶枯病特性表达的制约因素分析

杂交水稻不同于常规稻，它是一个群体结构同质、个体结构异质的杂种Ｆ１群体。本文从遗传、种子 生产、杂种优势以及栽培等方面分析了影响抗白叶枯病特性表达的因素；提出了为使抗白叶枯病特性正常表 达，在杂交稻三系育种，种子繁殖以及栽培上应注意的问题。     

Characteristics of Resistance to Rice Sheath Blight of Zhongda 2, a Transgenic Rice Line as Modified by Gene “RC24”

The transgenic rice, Zhongda 2, which was genetically modified from an indica rice line Zhuxian B by rice chitinase gene (RC24), had high resistance to rice sheath blight (Rhizoctonia solan!) in laboratory and a two-year field experiment. The pathogen could invade sheath of Zhongda 2 and induce symptoms of the disease. No difference was noted in time of penetration or incubation period between Zhongda 2 and non-transgenic rice control, Zhuxian B, but the hyphae lysate could be observed earlier than control. Its resistance expressed as to inhibit the growth of mycelium in host tissue. Fis from Zhongda 2(4) crossed with other five non-transgenic rice lines showed higher resistance than donor non-transgenic parents, but the resistance was different along with the different maternal parents.