1株抗草甘膦棉花突变体草甘膦抗性的初步鉴定

目的在于探明1株新的草甘膦抗性棉花突变体是否能用于发掘新的草甘膦抗性基因以及在农业生产中作为抗草甘膦种质的选育和利用的潜在价值。本文采用PCR的方法,在基因组和转录水平上排除了CP4-EPSPS基因对该突变棉株的污染;通过测定莽草酸含量,鉴定了该突变体草甘膦抗性的典型生理特征;通过盆栽试验研究了该突变体苗期对草甘膦抗性的表型。结果显示:不论草甘膦处理与否,突变棉株莽草酸的含量都没有显著的积累,在生理水平上显示出草甘膦抗性植株的显著特点;2叶期时草甘膦处理结果显示,突变棉株的草甘膦抗性表型同孟山都的品种对草甘膦的抗性表型基本一致。在基因组和转录水平的PCR检测结果都排除了突变棉株草甘膦抗性的获得是CP4-EPSPS基因污染造成的。结合对其他已报道的草甘膦抗性基因的类似排除,说明该抗性突变存在着自身特有的分子机理。     

抗草甘膦棉花研究进展

抗草甘膦棉花最早于1997在美国释放,它是通过将编码抗草甘膦酶5-烯醇式丙酮酰莽草酸-3-磷酸合成酶基因导入珂字棉312而获得的抗性株.抗草甘膦棉花在美国的种植面积占棉花总种植面积从1997年的3.2%到增加到2005年的60%左右.在这近十年内,抗草甘膦棉花虽然得到了广泛的种植,但也存在着不少问题,其中最为突出的是草甘膦的施用方法和时期的不正确操作对抗草甘膦棉花的根系生长、育性和产量都产生了负面影响.这主要是因为:1、外界因素,包括草甘膦施用方法在内的其他栽培措施和不利的环境条件,如高温,对抗草甘膦棉花的产量及生长的影响;2、内部因素,抗草甘膦棉花不同器官对草甘膦的吸收量及抗草甘膦基因的表达量差异有关.因此,本文从抗草甘膦棉花对草甘膦的吸收分配、草甘膦的施用量和时期对抗草甘膦棉花根系生长、花药开裂及产量等方面综述了这些年来抗草甘膦棉花在应用过程中的问题,并且对今后抗草甘膦棉花育种方面作了展望.     

新型抗草甘膦棉花问世

<正>近日,中国农业科学院生物技术研究所的科研人员成功培育出高抗低残留抗草甘膦除草剂棉花新品系。该所科研人员将从草甘膦严重污染土壤微生物中克隆到的两个关键的抗草甘膦基因GR79EPSPS和GAT进行植物偏爱性密码子改造,构建仅含GR79EPSPS或GAT单基因和同时含有双基因的植物表达载体,而     

抗草甘膦棉花突变体R1098对草甘膦抗性研究

为研究抗草甘膦棉花突变体对草甘膦除草剂抗性,以抗草甘膦棉花突变体R1098为材料,以其遗传背景亲本柯字棉312为对照,在无菌培养过程中分别加入不同浓度的10%草甘膦水剂和95%的草甘膦粉剂,考察幼苗的生长发育和POD活性变化,研究结果表明柯字棉312对两种草甘膦除草剂均较为敏感,低浓度草甘膦处理情况下即枯萎死亡;抗草甘膦棉花突变体R1098对95%草甘膦粉剂抗性较强,随着草甘膦粉剂处理浓度的增加,各项指标未见显著差异,而对10%草甘膦水剂抗性较差,随着草甘膦水剂处理浓度的增加,各项生长发育指标显著的降低,POD活性显著的增加;当草甘膦处理浓度大于0.6 mmol/L时,在两种草甘膦除草剂之间抗草甘膦棉花突变体R1098幼苗全株鲜重、叶重、根重、下胚轴长度和POD活性等各项指标差异均达到显著水平;R1098对10%草甘膦水剂抗性较差,极有可能是因为10%草甘膦水剂本身含有严重阻碍R1098幼苗生长发育的其他有害物质。综上所述,抗草甘膦棉花突变体R1098对草甘膦粉剂具有良好的抗性,该非转基因种质在棉花育种和生产上均具有重要意义。     

转基因抗草甘膦棉花及其对草甘膦抗性的时空表达

草甘膦是一种非选择性除草剂,它通过竞争性抑制莽草酸途径中的5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合酶（EPSP合酶）干扰芳香族氨基酸的生物合成而发挥毒性作用。虽然获得抗草甘膦棉花的途径有多种,但当前用于生产的抗草甘膦棉花主要是以CP4- EPSPS基因转化棉花获得的。草甘膦对转CP4- EPSPS棉花的营养生长没有不利影响,但4叶期后喷施草甘膦会显著降低花粉粒的活性,抑制散粉、授粉和结实,导致转CP4- EPSPS棉花对草甘膦抗性呈现出一定程度的时空变化。草甘膦对抗草甘膦棉花（雄性）生殖器官的抑制效应一方面源于草甘膦在生殖器官内的大量积累,另一方面在于CP4- EPSPS基因在（雄性）生殖器官的低效表达。促进CP4- EPSPS基因在全株高效表达是提高棉花对草甘膦抗性的重要途径。     

转EPSPS基因抗草甘膦棉花的遗传分析

为分析转基因抗草甘膦棉花早代遗传情况,以花粉管通道法获得的26个转5-烯醇式丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶基因(EPSPS)抗草甘膦棉花转化事件为材料,以其背景亲本中棉所49为对照,喷施草甘膦后对转基因棉T1、T2分离比例进行考察。T1田间抗性鉴定结果表明,经卡方检测20个转化事件T1分离符合3∶1的分离规律,即外源基因插入1个位点;6个转化事件不符合1对基因的分离规律,出现了偏分离。T2田间抗性鉴定结果表明,通过花粉通管法共获得152个纯合株系,分别来源于25个转化事件;对T2不纯合株系继续进行分离比例的考察,发现来源于15个转化事件的57个株系符合3∶1的分离规律;此外卡方检测结果表明,每个转化事件都有不符合3∶1分离规律的株系,且其中10个转化事件没有符合3∶1分离规律的株系。表明通过花粉管通道法获得的转基因植株中外源基因的整合和遗传均较复杂。     

市售草甘膦除草剂对转基因抗草甘膦棉花幼苗生长的影响

 以转基因抗草甘膦棉花种质系G6-7和G6-8及其非转基因遗传背景亲本对照中棉所49为材料,研究了市售10%草甘膦水剂和95%的草甘膦粉剂对抗草甘膦棉花种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,中棉所49对于两种类型的草甘膦均很敏感,幼苗喷施0.2 mmol·L^-1 的10%草甘膦水剂和95%草甘膦粉剂均全部死亡。转EPSPS-G6基因抗草甘膦棉对95%草甘膦粉剂的抗性较好,但对10%草甘膦水剂的抗性较弱。就转基因棉花对两种剂型草甘膦的反应看,喷施2.4 mmol·L^-1的10%草甘膦水剂和95%草甘膦粉剂后,棉花幼苗全株鲜重、叶重、根重、下胚轴长、可溶性蛋白质增量和POD活性等各项指标在两种草甘膦制剂间的差异均达到显著水平。喷施12.0 mmol·L^-1 的10%草甘膦水剂,转基因抗草甘膦棉花的种子发芽率显著低于相同浓度的粉剂,两者之间的发芽率相差25%~75%。研究结果表明,10%的草甘膦水剂中可能含有对棉花幼苗生长发育有害的物质,影响抗草甘膦棉幼苗的生长,在转基因抗草甘膦棉花品种商业化应用时应谨慎使用。     

棉花品种抗枯萎病鉴定

栽培抗病品种是防治棉花枯萎病的重要措施,１９９６年在石河子大学植病温室内对２４个棉花品种进行了全生育期抗枯萎病鉴定,参与鉴定的２４个棉花品种经苗期,蕾期,生长中期及收获期剖秆检验,结果表明,供试品种以中１６４,８６－６,中１９,中１７和９０１的抗性最强,我区目前培育的主栽品种和准备大量推广的品种都不抗病。     

耐受草甘膦抗枯萎病棉花新种质PI3910

耐受草甘膦抗枯萎病棉花新种质ＰＩ３９１０ＰＩ３９１０系中国科学院上海植物生理研究所植物分子遗传国家重点实验室选育，是用苏棉３号经辐射诱变、选择和鉴定出来的优良突变系。田间表现与苏棉３号同样抗枯萎病。蕾期出现第四果枝以后的ＰＩ３９１０棉株能耐受田间实用...     

利用种子发芽试验检测抗草甘膦棉花新品系

通过室内发芽试验检验了3个棉花品种(系)时草甘膦除草剂的抗性.首先将41％的草甘膦设置了3个浓度梯度,即配置成40倍液、60倍液、80倍液,分别处理种子和出苗12 d的幼苗.结果表明,所选育的2个抗性材料在发芽率、发芽势和幼苗耐受性方面,均比非抗材料鲁棉研21有明显的优越性,同时也证明室内发芽试验是检测抗除草剂棉花抗性的一种快速有效的方法.     

空气氧化法制备草甘膦生产技术通过专家鉴定

<正>2007年2月14日衢州市科技局受浙江省科技厅的委托,在杭州主持了龙游绿得农药化工有限公司《空气氧化法制备草甘膦生产技术项目》的鉴定验收工作。专家组在听取了龙游绿得农药化工有限公司科技人员的工作汇报、审查了技术资料后一致认为:采用空气氧化法制备草甘膦的生产工艺先进可行,该方法克服了原来几种氧化法存在的废酸、废水及反应收率和产品纯度不高的一些问题,在空气氧化和膜分离技术等方面有创新,并已申请两项国家发明专利,具有反应收率高、生产成本低、资源综合利用、节能、三废少等特点,产品纯度可达97%以上,比传统的工艺路线高2%左右,技术处国内领先水平。     

棉花叶螨和棉花抗螨鉴定技术

棉叶螨(Tetranychus spp)是一种世界性棉花害虫,在我国各大棉区也均有分布.造成棉花受害的叶螨为一混合种群,各棉区发生的种类也不尽相同,现将棉花叶螨及其抗螨鉴定技术总结如下. 1 棉花叶螨 1.1 分布与寄主棉花叶螨属蛛形纲,蜱螨亚纲,螨目,叶螨科.在我国造成为害棉花的棉花叶螨主要有以下4个种:①砂叶螨(Tetranychus cinnabarinus Boisduval)是长江流域棉区的优势种群,其分布范围则遍及江苏、江西、安徽、湖北、湖南、四川、河南、陕西和山西等省.     

抗草甘膦真菌的分离鉴定及其功能基因表达

利用瓶培养富集技术从草甘膦工厂排污口的污泥中筛选到一株高抗600mmol/L草甘膦的菌种,命名为ND-H;通过形态学观察、18S rDNA和5.8S rDNA-ITS的序列分析确定ND-H为串珠状赤霉(Gibberella moniliformis),其高抗草甘膦的特性尚未见报道;采取称干重法测定菌株随时间变化和不同培育条件下的生长量,表明其在液体培养基中的对数生长期为24~84h,最适生长温度为28℃,最适环境pH值为7.0;克隆了该菌的EPSPS基因,该基因受草甘膦诱导上调表达。研究结果将为培育转基因抗草甘膦作物提供新的抗性基因资源。     

棉花抗黄萎病的鉴定与筛选

棉花黄萎病是棉花主要的病害之一,我国黄河流域棉区发生十分普遍,江苏省自70年代末有零星发生后,蔓延迅速。本研究的目的:通过抗性鉴定,筛选出抗黄萎病的种质,供杂交育种和生产上直接利用。     

棉花抗草甘膦突变体筛选及其在杂种优势利用中的应用

采用体细胞连续定向筛选技术,结合体细胞诱变技术,获得非转基因抗草甘膦的棉花突变体—R1098。R1098植株抗除草剂性状稳定;霜前皮棉产量与苏棉12号相当,纤维品质优良,抗枯萎病、耐黄萎病,是一优异的棉花种质资源。遗传试验结果表明,R1098的抗草甘膦性由一对显性基因控制,无细胞质效应。用R1098作父本与一般陆地棉杂交,其F_1仍具有抗草甘膦特性,可以用于棉花杂交种的纯度鉴定和假杂种自动清除,有利于棉花杂种优势利用的进一步推广。     

一种抗草甘膦转基因油菜的快速鉴定方法

为建立一种快速鉴定抗草甘膦转基因油菜的方法,以抗草甘膦转基因油菜品系及后代分离群体为研究材料,利用不同草甘膦浓度滤纸平板进行种子发芽,观察抗性材料和非抗性材料幼胚抗性反应表型,并通过PCR和苗期草甘膦处理进行抗性验证。结果表明,利用0.5~1 g/L的草甘膦溶液处理的抗性材料胚根根毛生长正常,而非抗性材料胚根生长迟缓且光滑无根毛;利用该浓度的处理BC₁和F₂抗性分离群体,幼胚根毛有无性状分离比符合1:1和3:1,幼胚个体的基因组PCR扩增结果与根毛有无呈共分离。通过观察在该浓度草甘膦发芽处理后的幼胚根毛有无,可有效区分抗草甘膦转基因油菜的抗性和非抗性材料。本研究建立的鉴定方法不仅能够对抗草甘膦油菜材料进行快速、准确鉴定,而且能保证材料成活,对抗草甘膦转基因油菜育种和种子纯度鉴定提供技术参考。     

浅谈棉花种质抗枯、黄萎病鉴定

浅谈棉花种质抗枯、黄萎病鉴定孙文姬，陈其瑛，马存，石磊岩，简桂良，丁之栓（中国农业科学院植保所，北京１０００９４）国内外报道棉花病害有４０余种，其中枯萎病和黄萎病是防治难度最大的两种病害。自５０年代起陕西植保所、江苏植保所、四川棉花所、中国农科院棉花...     

新型抗广谱性除草剂草甘膦转基因油菜的创制及其鉴定

草甘膦是世界上应用最广泛的广谱性除草剂,目前我国还没有自主知识产权的抗草甘膦油菜品种。本研究利用农杆菌介导的油菜下胚轴遗传转化方法,将新型抗草甘膦基因I.variabilis EPSPS转入甘蓝型油菜品系J9707中,获得了126株阳性转化株,阳性率为97.0%。这些转化单株中的T-DNA插入以单拷贝为主(占44.8%)。通过反向PCR确定了EPS-2、EPS-6和EPS-7等油菜转化体中T-DNA插入位置,并设计转化体特异性引物对它们的T0~T3代材料进行检测,证明了它们的T-DNA在基因组水平上整合的稳定性。RNA和蛋白水平的表达分析证实,I.variabilis EPSPS转基因及其蛋白产物在各转化株系不同世代能够稳定表达。苗期进行不同剂量的除草剂喷施处理发现,EPS-1、EPS-2、EPS-5、EPS-6和EPS-7等株系可耐受4倍田间推荐使用剂量的草甘膦。本研究所创建的新型抗草甘膦油菜种质资源将为我国抗除草剂油菜品种培育奠定了重要基础。     

抗草甘膦基因在国内棉花生产环节几点节本增效作用

抗草甘膦基因在国外棉田除草环节起到了较大节本增效作用,若针对国内棉花生产,在多个环节上还能起到更大的节本增效作用。     

转新型抗草甘膦基因棉花的转化效率及相关分子特征分析

培育抗草甘膦除草剂棉花品种对棉花生产具有重要意义。利用农杆菌介导法获得了大量抗除草剂草甘膦棉花的再生植株,对其进行阳性检测。通过确定PCR检测目标条带大小、蛋白杂交条带大小分子特征,对65个独立转化事件在DNA水平、蛋白水平进行分析和筛选。结果表明,经PCR检测再生植株DNA得到的阳性率平均值为81.5%,经过蛋白检测后阳性率确定为55.4%,该类阳性植株即为外源基因正常表达的转基因植株。在此基础上,结合田间抗性检测,对其中9个株系进行了不同世代的选择,经过综合鉴定筛选,发现2个抗性优良的转基因株系具有极高的利用价值,其余还需进一步筛选鉴定。