光敏核不育水稻农垦58S细胞学研究

光敏核不育水稻农垦58S小孢子败育发生在单核晚期，败育在很短时间内完成。败育前，小孢子大量液泡化，最后只乘空腔。败育小孢子不能正常形成花粉外壁。花药绒毡层的异常，体现在解体延迟，内含物丰富，富含嗜锇颗粒，乌氏体及孢粉素不参与花粉壁的形成，绒毡层异常是农垦58S败育的重要原因。     

光敏感核不育水稻农垦58S雄性不育性的遗传学研究

以套袋自交结实率为主要指标,观察分析了农垦58S与不同生态型的9个粳稻品种杂交的F_1,F_2,BCF_1代的抽穗期与育性。结果表明,农垦58S光敏雄性不育性由2对隐性主基因控制:这2对基因在不同类型的梗稻品种中其互作方式表现差异,即在早、中稻品种中表现积加作用,在晚稻品种中为独立分高,在农垦58品种本身的背景中表现隐性上位作用,这种相互作用方式差异与分离世代植株的出穗期限有一定关系;农垦58S光敏不育性在不同的遗传背景中都能表达,但受到光、温2组微效基因修饰。“重复基因位点平行突变假说”,可以较完满地解释农垦58S的遗传机制。本文还就光敏感雄性不育系的遗传分类和选育温光弱感型光敏雄性不育两用系进行了讨论。     

光敏核不育水稻农垦58在郑州的育性转换期研究

<正> 具有长日照不育、短日照可育特性的晚粳水稻农垦58的发现,已引起广泛的研究与利用。据研究,这种光敏核不育水稻(简称农垦58s),从幼穗分化的第二枝梗及颖花原基分化期进入光照育性诱导阶段,其临界光长为13.75～14.00小时。据此推论,在高于32°N的地区,直接利用农垦58s繁殖、制种均有困难,薛光行等在北京(39°56′N)的研究结果证明了这一点。为明确和验证农垦58s在郑州地区(34°49′N)的直接利用价值,1988～1989年对其育性转换期进行了研究。     

农垦58S花粉育性转换与植物生长物质调节的关系

不同的外源激素和生长调节剂对农垦５８Ｓ花粉育性转换影响的效果不同。如三碘苯甲酸、生长素的处理表现出正效应；咖啡酸、阿魏酸的处理表现出负效应。同一激素或生长调节剂不同时期的处理对农垦５８Ｓ的花粉育性影响效果也不一样。     

利用TAC系统构建多个光合同化物运输蛋白基因转化载体和水稻的遗传转化

采用人工染色体(TAC)多基因组装载体系统,将一组与水稻光合同化物运输转化有关基因构建在同一载体上,这些基因分别是蔗糖转运蛋白基因(OsSUT5),单糖转运蛋白(OsMST4)、细胞壁转化酶(OsCIN3)和ATP/ADP转运蛋白(OAAT),获得了包含这4个基因的植物表达载体pTAC747H-OAAT-SUT5-CIN3-MST4,质粒大小近30 kb。通过农杆菌转化法,将基因导入水稻,以探讨这些基因对水稻光合同化物运输和转化的调控作用。     

BIBAC2载体转化水稻的研究

双元细菌人工染色体(BIBAC)载体具有克隆大片段DNA构建文库和农杆菌介导转化植物的双重功能.利用BIBAC载体,在双子叶植物烟草和番茄中已实现了大片段DNA的转移,但在单子叶植物中的应用还未见报道.本研究利用不同水稻基因型、不同农杆菌菌株,对水稻进行了BIBAC2载体的转化研究.水稻成熟胚诱导愈伤组织经过1~2次继代培养,在含乙酰丁香酮的N6培养基上预培养3 d,在含BIBAC2载体的农杆菌中侵染10 min,26℃下共培养3 d.感染后的愈伤组织在含25~50 mg/L潮霉素培养基上经过4~8周的筛选,共得到了66株抗性再生植株.通过对抗性植株中GUS基因的组织化学染色检测,NPTII基因的PCR检测和ELISA检测,HYG基因的PCR检测,确认2株阳性植株来自EHA105菌系侵染的中花15号愈伤组织,1株阳性植株来自EHA105菌系侵染的中花8号愈伤组织,转化率分别为2.9%和0.9%.结果表明,BIBAC2载体已被成功导入了水稻基因组中,转化效果EHA105菌株优于C58C1菌株,中花15号、中花8号优于中花10号和中花11号.结果还表明,利用三亲交配法可以将大于23.5 kb的载体转化到农杆菌中.初步建立了BIBAC2载体转化水稻的技术体系,为利用BIBAC系统向水稻转入大片段DNA和多个外源功能基因奠定了基础.     

水稻OsVDAC5基因干涉载体的构建和遗传转化

[目的]构建水稻基因Os VDAC5的RNAi表达载体,遗传转化获得Os VDAC5转基因植株以研究该基因的生物学功能。[方法]通过PCR扩增Os VDAC5特异片段并克隆到RNA干涉载体p MCG161,以水稻日本晴为受体,将Os VDAC5 RNAi表达载体进行了农杆菌介导的遗传转化,利用PCR和RT-PCR技术检测T0代转基因植株中Os VDAC5的表达水平。[结果]Os VDAC5在绝大多数RNAi转基因植株中的表达量显著降低。[结论]为进一步研究水稻Os VDAC5基因功能提供了重要材料。     

水稻农垦58同核异质雄性不育系的选育及其不育特性的研究

选用开花习性良好的农垦 5 8品种对粳选 2号同核异质不育系 (包括海南野败质型、矮秆野败质型、田东野稻质型、隆安野稻质型、冈比亚卡质型、印尼水田谷质型、Dissi质型、K5 2质型、红莲质型、BT质型、滇型和马协不育系等 12个不同细胞质来源的雄性不育系 )进行转育改造 ,经连续 5代回交选育 ,获得开花习性良好 ,异交结实率高 ,不育系稳定的农垦 5 8同核异质雄性不育性稳定不育系 12个 ,其中包括典败花粉型、圆败花粉型、染败花粉型和无花药型的不育胞质类型。农垦 5 8田东野稻质型不育系为无花药型的细胞质雄性不育类型 ,其无花药特性可以在后代中保持和传递。     

农杆菌介导的细菌阿特拉津氯水解酶基因对水稻的遗传转化

 研究构建了植物表达载体p1301-atzA,使来源于节杆菌(Arthrobacter sp.)AD1菌株的阿特拉津氯水解酶基因atzA受控于CaMV35s启动子下表达。用农杆菌介导法将植物表达载体p1301-atzA导入粳型保持系津稻107中,经潮霉素抗性筛选,得到可育的再生植株。转基因植株总DNA经PCR和Southern检测表明atzA基因已整合到水稻的基因组中。对转基因植株进行除草剂阿特拉津抗性检测,在喷施浓度为0.133％的阿特拉津溶液后,对照植株和敏感植株死亡,而转基因植株表现出对阿特拉津的抗性,     

Agrobacterium-mediated Transformation of Rice (Oryza sativa L.) with Atrazine Chlorohydrolase Gene (atzA)

Atrazine chlorohydrolase gene (atzA) was cloned from Arthrobacter sp. AD1. A plant expression plasmid was constructed under the control of CaMV35s promoter and was used in rice transformation. The target gene was successfully introduced into mature embryos of a japonica rice cultivar Jindao 107 by Agrobacterium- mediated transformation and hundreds of transgenic plants were obtained. The exogenous atzA gene in the transgenic plants that expressed atrazine resistance was confirmed by Southern blot hybridization. The resistance experiments by spraying transgenic rice plants with 0.133% atrazine shown that most of the transgenic rice plants exhibited the resistance to herbicide atrazine. The segregation of exogenous atzA gene in T1 progeny corresponded to the Mendelian ratio.     

硝酸银在水稻农杆菌转化中的作用

以籼稻、粳稻两种类型的成熟种子为外植体研究了不同浓度的AgNO3在水稻农杆菌转化中的作用。结果表明，在农杆菌转化前添加AgNO3可以提高愈伤组织诱导率，最适浓度为8～10mg／L，但对愈伤组织的分化没有明显促进作用；转化后添加低浓度的AgNO3可以减轻愈伤组织的褐化，提高抗性愈伤率和绿苗分化率，最适浓度为2-8mg／L。同时发现，无论是转化前还是转化后，添加高浓度的AgNO3对水稻愈伤组织的分化均具有毒害作用。     

用农杆菌介导法将大豆球蛋白基因导入水稻

在克隆水稻谷蛋白基因Gt1启动子的基础上,以农杆菌双元载体pCAMBIA1301为起点,构建出以该启动子带动大豆球蛋白A1aB1b亚基基因表达的双元载体,并用农杆菌介导法转化水稻获得转基因植株.经PCR检测和后代分析,大豆球蛋白基因已整合入水稻基因组,并在后代中稳定遗传.     

2个水稻黄叶突变体的遗传初步分析

从粳稻品种中花11的转基因植株后代中,获得了2份黄叶突变体（Y-347和Y-427）,经PCR等分析,表明这2个黄叶突变均与Ds转座子插入无关。通过突变体与正常中花11杂交和回交试验,证明这2个黄叶突变体均为单基因隐性突变。根据2个突变体间的杂交结果,初步表明,这2个突变体是由2个位点发生突变产生的。     

我国杂交粳稻育种的现状与展望

本文回顾了我国杂交粳稻育种的历史和现状,分析了目前所存在的问题及其原因,并提出了解决这些问题的可能途径和方法,且对杂交粳稻的发展趋向进行了讨论。     

农杆菌介导水稻转化条件的优化

应用TAC（transformation-competition artificial chromosome)载体和pCAMBIA1300分别与农杆菌LBA4404组合转化水稻成熟胚愈伤组织,探索了农杆菌转化的有关因素。结果表明：共培养培养基上铺上1张滤纸有利于控制农杆菌的过度生长;粳稻品种转化率明显高于籼稻;干燥处理能有效杀死农杆菌,并有利于提高转化率,预再生可提高抗性愈伤组织的再生率而提高转化率。     

高效农杆菌介导的紫花苜蓿遗传转化体系的建立

以农艺性状优良的紫花苜蓿品种“德宝”为转化受体,通过对外植体选择、bialaphos筛选浓度、预培养与共培养时间等因素进行优化,成功建立了高效苜蓿组织培养再生体系和农杆菌介导的遗传转化体系。试验结果表明,子叶作为外植体愈伤组织诱导频率最高,可达97%;bialaphos作为筛选标记,获得转化愈伤组织与转基因植株的最佳筛选浓度为2.5 mg/L;子叶在农杆菌浸染前的预培养对于对于抗性愈伤组织产生频率甚为关键,可由低于5%(未经过预培养)提高至30%以上(预培养3 d);子叶与农杆菌的共培养时间以3 d为最佳。按最佳条件转化共计获得100余株T0代抗性株系。PCR检测其中30个抗性株系,全部表现为阳性。对抗性植株和野生型植株叶片喷施5‰除草剂Basta溶液,阳性植株全部表现为除草剂抗性,进一步证实了建立的紫花苜蓿转化体系是高效、可靠的。