分子标记辅助选择聚合棉花Rf1育性恢复基因和抗虫Bt基因

胞质雄性不育恢复系0-613-2R与转Bt基因抗虫棉R019(轮回亲本)杂交、回交产生BC2群体。利用CMS恢复基因Rfl紧密连锁的3个SSR标记和Bt基因的PCR标记开展分子标记辅助选择培育聚合有Rfl和Bt的转基因抗虫棉恢复系。在分析的59个BC2单株中55株存在恢复基因标记，54株存在Bt基因；综合标记分析结果，共获得54个同时具Rfl与Bt基因的聚合单株；这些聚合单株自交后，通过标记辅助选择，获得10株含Bt基因且Rfl纯合的单株。为棉花优良恢复系的快速培育提供了重要基础。     

转Bt基因抗虫杂交棉的光合性状遗传分析

NCⅡ遗传交配设计是既可用于群体遗传参数估算又可用于配合力分析的设计方法 ,常用于作物的产量及构成因素、品质、种子性状等优势测定和基因的遗传效应分析。近几年来也被用于水稻光合性状的配合力和遗传力分析[1 ] 、甘蔗光合性状的遗传分析和高光效亲本的评价[2 ] ,但在棉花光合性状的遗传效应方面 ,只针对部分优势组合或品种有少数的研究报道[3 ,4 ] 。为了揭示抗虫棉与抗虫棉杂交后代的产量及主要光合性状的遗传表现 ,选用一组国外培育的转Bt棉品系和国内自育的一组转Bt抗虫棉品种 (系 )进行杂交 ,根据基因加性 显性的遗传模型 ,对亲…     

转Bt基因抗虫棉病虫草害防治

<正> 转Bt基因抗虫棉是利用现代生物技术将苏云金杆菌(简称Bt)的杀虫蛋白基因导入棉花植株体内而培育出来的棉花新品种。由于转Bt基因抗虫棉自身能产生杀虫蛋白,对棉铃虫等鳞翅目害虫有较好的抗性,减少了化学农药的用量和使用次数,降低了植棉成本,减少了农药对农田生态系统的破坏,受到了普遍欢迎。但是,由于转Bt基因抗虫棉品种繁多,不同品种之间抗虫性差异较大,加之宣传误导,棉农认为"抗虫棉"就是"无虫棉",不需要用药防治,结果导致部分抗虫棉抗性差、棉铃虫发生较重、非靶标害虫严重发生的现象。针对抗虫棉生产中存在的问     

转Bt+GNA双价基因抗虫棉花中抗虫基因及其抗虫性的遗传稳定性

采用PCR和PCR-Southern跟踪检测,Bt和GNA两个抗虫基因在转Bt+GNA双价基因抗虫棉花TL1的3个连续世代均稳定存在,完全连锁遗传;室内棉铃虫生物测定表明,该转基因植株的3个世代都高抗棉铃虫,各世代之间抗性水平一致,没有显著性差异;温室蚜虫抗性试验显示3个世代均对蚜虫具有较好的抑制作用,且抑制效果相当。因而,两个抗     

回交二代玉米转Bt基因材料抗虫性鉴定研究

采用室内喂虫和田间接卵两种方法对４个玉米回交二代转基因材料进行了抗虫性鉴定。结果表明,不同转基因材料的抗虫性不同;同一材料的不同单株间的抗虫性各异,有的表现高抗性,有的几乎没有抗性,正反双向回交的结果,其抗虫性存在显著差异,外源Ｂｔ基因通过雌配子的传递率显著高于通过雄配子的传递率。因此,以抗虫株作母本进行正向回交是较为有效的回交方法。     

转Bt基因抗虫棉抗虫性遗传研究

以转 Bt基因抗虫棉 R55为材料 ,利用ELISA( Enzyme-linked Immunosorbent Assay)检测方法 ,通过对不同亲本与抗虫亲本 R55杂交F1～ F5、BC1、BC2 世代材料 Bt晶体杀虫蛋白的定性、定量测定 ,结合大田自然感虫条件下的抗棉铃虫鉴定 ,研究了转 Bt基因抗虫棉 Bt基因的遗传规律。结果表明 :F1均表现阳性 ,F2 阳、阴性株符合 3∶ 1的分离比例 ,回交 BC1阳、阴性株呈现 1∶ 1的分离比例 ,说明 Bt基因的遗传基本符合显性主基因遗传规律。但 Bt基因的遗传又有其特殊性 ,表现在亲本的遗传背景对 Bt基因的表达有着较大影响 ,不同亲本与抗虫亲本杂交 F1代 Bt晶体蛋白的表达量存在较大差异 ;杂交方式对 Bt基因的表达亦有一定影响 ;不加选择的连续回交 ,有可能使 Bt基因“丢失”。未发现 Bt基因的表达随世代的递增、农艺和经济性状的改进而降低的趋势 ,Bt基因可以稳定遗传     

转Bt基因玉米对亚洲玉米螟的抗性评价

转Bt基因抗虫玉米为诺华公司含Bt11转化系的杂交种NX4777,能全株表达Cry1Ab杀虫蛋白,以其非转基因受体玉米品种NX4906为对照。在玉米生长至心叶中期(50~60cm高)、抽雄前期和抽丝散粉期分别进行人工接亚洲玉米螟[Ostrinia furnacalis (Guenée)]初孵幼虫40~60头。以食叶级别、存活幼虫数、蛀孔数、隧道长度和雌穗被害级别等,分别作为评价玉米心叶期和穗期的抗性标准。结果表明,Bt玉米食叶级别仅为1级,显著低于对照的7级。Bt玉米平均每株存活幼虫0.04~0.20头、蛀孔0.11~0.15个、隧道长度0.13~0.41cm,雌穗被害级别为0,植株折茎率为0,而对照玉米平均每株存活幼虫6.19~12.41头、蛀孔4.48~7.05个、隧道长度12.41~24.09cm,雌穗被害级别为5.9,植株折茎率高达73.6%~95.5%。室内生测结果亦表明,取食Bt玉米心叶、雄穗的初孵幼虫3d全部死亡,取食花丝7d死亡率达到99%,相比之下取食常规玉米的存活率在88.7%以上。表明表达Cry1Ab杀虫蛋白的Bt对亚洲玉米螟具有很高的抗虫性,能够保护玉米全生育期免受玉米螟的危害。     

三个转Bt基因抗虫杂交棉杂种优势的解剖学分析

选取湘杂棉3号、南抗3号和鲁棉研15等3个大面积推广的强优势转Bt基因抗虫杂交棉及其亲本为材料,剖析盛花期主茎功能叶（倒4叶）的叶片结构、叶表皮气孔特征以及主茎功能叶的叶脉、叶柄、铃柄和对应的果枝叶叶柄等器官的维管束组织结构。结果表明,3个F1及亲本共9个材料的主茎功能叶（倒4叶）主叶脉中的维管束形态有三分支型、两分支型和无分支型3种,杂种及亲本之一的维管束都为三分支型,说明三分支型的维管束是显性遗传。F1功能叶主叶脉、功能叶叶柄、果枝叶叶柄、铃柄的维管束性状（导管总数、单个导管面积、维管束总面积、维管束组织比）和叶片厚度、叶片栅栏细胞大小的优势表现因组合而异。主叶脉、功能叶叶柄、果枝叶叶柄、铃柄的维管束以及叶片厚度、叶片栅栏细胞大小的优势与杂种的产量优势可能没有关系或相关性较小。3个F1的下表皮单位叶面积气孔总面积均表现超亲优势。果枝叶可能比主茎功能叶对铃的发育影响更大。     

转Bt基因抗虫棉近等基因系的研究

培育了 7个转 Bt基因抗虫棉近等基因系。Bt基因转入陆地棉基因组后 ,对棉花的衣分、铃重、单株铃数无明显影响 ,对皮棉产量有一定影响 ,部分组合的抗虫植株产量高于感虫植株 ,对绒长、整齐度、比强度、伸长率、麦克隆值等品质指标亦无明显影响。通过回交可将 Bt基因转育到优良品种的遗传背景上 ,实现抗虫性状与高产、优质等性状的结合。     

根癌农杆菌介导转Bt基因苎麻的获得及其抗虫鉴定

采用本研究室建立的根癌农杆菌介导的高效遗传转化体系,转化苎麻优良品种芦竹青,获得了转Bt基因苎麻候选植株。通过PCR和Southern杂交等分子检测,证明Bt基因已经整合到部分候选植株基因组中。选取PCR和Southern杂交均为阳性的部分株系(T₀)种植在大田,对这些植株进行室内抗虫鉴定并考察其主要农艺性状和品质性状,次年对T₁代植株进行PCR和Southern杂交检测。结果表明, 与对照相比,T₀代转Bt基因苎麻植株的抗虫性均强于对照,部分株系的抗虫性显著强于对照植株;且基本保持了亲本的优良性状;T₁代植株中也含有Bt基因,表明Bt基因能稳定遗传,且T₁代植株在大田的抗虫性明显强于非转基因植株。     

2005-2020年转Bt基因棉花抗虫性变化及其与产量性状的相关性分析

为了给转Bt基因棉花在科研和生产上多世代可持续利用提供依据,以转Bt基因棉花品种银山8号为试验材料,从2005年开始,连续16年进行跟踪研究。结果表明,随种植世代的增加,生物测定银山8号第2～4代棉铃虫幼虫校正死亡率、铃期叶片和铃期小铃杀虫蛋白表达量均有不同程度的线性上升趋势,同时皮棉产量线性回归也呈增长趋势;苗期叶片、蕾期叶片和蕾期小蕾杀虫蛋白表达量呈线性下降趋势。相关性分析表明,抗虫棉的抗虫性与皮棉产量间均呈正相关,株铃数和衣分是构成皮棉产量的重要因子,与皮棉产量的相关性分别达到极显著和显著水平。外源Bt基因转入棉花后能稳定遗传给后代,通过卡那霉素鉴定和系统选择可以持续保持转Bt基因棉花多世代的抗虫性,甚至通过提纯复壮逐年优选,可实现转Bt基因抗虫棉特定生育时期或部分棉花器官抗虫性的提高。     

荧光素酶作为可视标记整株检测转基因玉米

利用活体成像系统检测转基因玉米中荧光素酶信号整株实时筛选高表达的转基因玉米。结果表明,按照信噪比大于2为高表达转基因阳性植株的标准,获得的T1代66株转pMD35LUC的植株中,11株有荧光信号,其中2株信噪比值大于2;获得的T1代68株转化pMDUBLUC的植株中,30株有荧光信号,6株信噪比值大于2。信噪比值大于2的植株移栽成活7株,经PCR检测均为阳性。2株T1植株的T2代植株无荧光信号值;5株T1植株的T2代植株都有数量不等的植株有荧光信号,其中4株T1株都有信噪比值大于2的T2代植株,经PCR检测均为阳性。本研究跳过一系列大量的操作复杂、耗时、高成本的体外分子检测,直观、准确、实时、低成本地淘汰大量非转基因和表达不强的植株或株系,为玉米转基因植株的筛选提供了有效方法。     

共转化法删除转基因植物筛选标记基因的研究

筛选标记基因因其在植物基因工程中的重要作用而得到了普遍应用,目前使用的筛选标记主要是抗生素抗性基因或抗除草剂基因,然而一旦获得转基因植株,它的存在不但没有必要,而且还引起人们的种种顾虑。因此如何从转基因植物中删除筛选标记基因成为植物基因工程研究的重要内容。目前已有多个系统用来删除选择标记基因,从而获得无筛选标记基因的转基因植株。其中共转化法操作简便因而得到了广泛的应用。本文综述了共转化法研究的最新进展并对其实际应用的可行性进行探讨。     

转Bt基因抗虫棉的幼苗鉴定技术研究

（1）盆栽棉苗第一二片真叶用5000－7500mg/L卡那霉素处理，9天后观察沾有卡那霉素溶液的常规棉叶片出现明显的黄斑，而转Bt基因抗虫棉的叶片无任何症状；（2）转Bt基因抗虫棉种子接种到加有800mg/L卡 那霉素的MS培养基中，5天后，抗虫棉子叶均表现为正常绿色，而常规品种子叶全为黄色。此法对种子部门快速鉴定抗虫棉的纯度有很大的利用价值。     

转双价抗虫基因BmkIT-Chitinase玉米株系的获得

通过超声波辅助花粉介导法,将双价抗虫基因BmkIT-Chitinase分别导入以玉米自交系昌7-2及郑58的花粉为受体的不同基因型的自交系中。本研究共处理玉米雌穗1072穗,获得T0代种子1563粒,经卡那霉素初筛,T1代～T4代PCR及SouthernBlot杂交分子跟踪检测共获得20个转化株系,田间抗虫性鉴定表明共有16个转化株系与对照在抗虫性方面有显著差异,且此抗性随着各代稳定遗传。农艺性状调查结果表明,所获得的转基因玉米株系中大部分材料的农艺性状与对照无显著差异,除了N55材料及N20-1材料。N55材料的穗位高度与对照相比略低6±0.5cm,而穗粒数增加75±5粒。而N20-1材料百粒重增加5±0.5g。因此,转入此双价抗虫基因对玉米农艺性状影响不是很大。经过分子检测、田间抗虫性鉴定及农艺性状调查我们最终选育了9个转双价抗虫基因昌7-2自交系优良株系,6个郑58转双价抗虫基因自交系优良株系。     

转SCK基因水稻田间抗虫性评价

用转sck基因的M81、R527、C162、秋B、D62B系列水稻及对照,进行了田间抗三化螟性调查和评价。结果表明：与对照相比,用枯心指数和白穗指数作评价指标,所有转sck水稻在早造和晚造大田种植中对三化螟抗性均明显提高,达中抗以上,而对照均为中感或感级。而且评价指标枯心指数和白穗指数之间,早造和晚造之间所得结果较一致,在以后抗螟虫鉴定中可考虑选用枯心指数或白穗指数作指标,在早造或晚造进行。     

转Bt基因抗虫棉室内鉴定技术研究

转Bt基因抗虫棉在沙培试验中对卡那霉素不同浓度的反应进行了检测。结果表明,浓度为4000mg/L的卡那霉素液对非抗虫棉最为敏感,反应率为100%,而转Bt基因抗虫棉均无反应。说明棉花室内抗卡那霉素反应能够准确检测转Bt基因抗虫棉纯度,可以作为一种快速、准确、简便的室内检测转Bt基因抗虫棉的方法。同时,不同浓度的卡那霉素液对棉苗胚轴、鲜重均有一定的影响。     

利用卡那霉素间接鉴定法进行大规模的棉花转基因育种技术

:( 1 )将脱脂棉撕成小条沾取 0 .0 5%的卡那霉素溶液 ,粘附于棉花植株倒 2新生叶上。 5d后所有沾有卡那霉素溶液的感虫棉株的叶片均出现明显的黄色斑块 ,而转 Bt基因抗虫棉的叶片仍为正常绿色 ,无任何症状。 ( 2 )转 Bt基因抗虫棉种子接种于加有 1 0 0 0 mg· l- 1卡那霉素的 MS培养基中。四天后 ,抗虫棉子叶均表现为正常绿色 ,而常规品种子叶全为黄色 ,表明卡那霉素间接鉴定法是鉴定转 Bt基因抗虫棉的简便而又准确的方法     

玉米抗虫研究进展

玉米作为一种粮、饲和工业兼用的重要作物,随着生物能源、畜牧业以及生物制药等行业对玉米的需求不断增长,我国玉米需求量日益增长。伴随城镇化步伐的加快,农村劳动力不断减少,田间管理粗放,常年连作,玉米虫害呈现上升趋势,加剧了农药的使用量和降低玉米的产量和品质。为了缓解我国玉米虫害和降低农药的使用,本文归纳了玉米虫害的主要种类、危害,防治办法和优缺点;综述了国内外玉米抗虫鉴定筛选,抗虫基因研究,以及转基因抗虫玉米的研究进展,为我国抗虫玉米遗传育种奠定理论基础。