水稻穗萌抗性与OsVP1基因启动子序列及其表达水平的关系

以易穗萌的冈46B、穗萌抗性好的桂R106和深97B3个品种为材料,比较研究了穗萌抗性不同的水稻品种新鲜种子胚中OsVP1基因的表达水平及OsVP1基因的启动子序列差异。结果表明,在开花受粉后不同时间的新鲜种子胚中,桂R106和深97B中OsVP1及受其调控的下游基因OsEM的表达水平均高于冈46B;且与冈46B相比,桂R106和深97B中OsVP1基因的表达对ABA更敏感。比较3个品种的OsVP1基因启动子序列,发现易穗萌的冈46B仅有一种启动子序列,而抗穗萌的桂R106和深97B有2种类型启动子序列,其中一种与冈46B的一样,另一种与冈46B中OsVP1启动子序列相比有3处碱基差异,推断桂R106和深97B中可能存在至少2个OsVP1基因拷贝。这可能是桂R106和深97B中OsVP1基因表达水平高于冈46B,进而导致其对穗萌的抗性强于冈46B的主要原因。     

抗虫抗除草剂转基因水稻B1C893的获得与鉴定

利用农杆菌介导法将Cry1Ca#和Bar基因转化水稻恢复系R893,获得6株再生植株。经过分子鉴定,发现Bar基因和Cry1Ca#基因成功整合到水稻基因组并稳定表达。测定其中单拷贝且可育的转基因株系苗期不同器官中Cry1Ca蛋白的表达量,发现根系中最低而叶片中最高,其中最高的第6号株系叶片中含量达到35.07μg/g。获得的转基因株系对除草剂草铵膦和稻纵卷叶螟均具有良好的抗性。     

高赖氨酸蛋白基因导入小麦的研究

为了培育高赖氨酸含量的小麦新材料,利用基因枪转化法将辣椒高赖氨酸蛋白Cflr基因导入到小麦品种扬麦16中,轰击了2 500枚小麦幼胚,获得抗除草剂Basta的再生植株176株(遗传转化采用的筛选标记基因为bar基因),经PCR鉴定Cflr基因阳性的转基因植株为23株.T1代幼苗喷洒130 mg·L-1的Basra溶液进行除草剂抗性鉴定,发现T1代幼苗的除草剂抗性出现了分离.PCR-Southern杂交进一步证明外源高赖氨酸蛋白基因Cflr基因已经整合到小麦的基因组中.通过种子赖氨酸含量和总蛋白质含量的测定,发现75.00％的转基因株系的赖氨酸含量高于受体扬麦16,77.78％的转基因株系的蛋白质含量高于受体扬麦16.本试验获得了一批赖氨酸含量提高的小麦转基因株系,这些高赖氨酸含量的转基因株系可进一步用于小麦高赖氨酸分子育种研究.     

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。     

利用CRISPR/Cas9技术创制高效抗除草剂水稻

【目的】培育抗除草剂品种在水稻育种中具有重要意义。利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,以黑龙江优质粳稻品种为材料,编辑乙酰乳酸合酶ALS基因,创制具有抗除草剂特性的水稻材料。【方法】利用CRISPR/Cas9技术,以乙酰乳酸合酶ALS为靶基因,构建单碱基突变载体pH-nCas9-PBE-ALS,以松粳22、龙粳46和绥粳18为转化材料,利用农杆菌介导转化获得转基因植株,通过对转基因植株的突变位点进行测序结合除草剂喷施试验,鉴定基因型及表型。【结果】经分子水平检测验证,获得ALS^S627N突变植株10株,ALS^S627N且¹⁸⁸⁴G-A但第628位氨基酸未改变突变植株1株,ALS^S627N/G628E突变植株1株。相较于野生型,以上三类突变植株均具有较强抗除草剂特性。【结论】利用CRISPR/Cas9基因编辑技术获得具有抗除草剂特性,能够稳定遗传,不含转基因标记的纯合株系,可为抗除草剂水稻育种提供基础材料。     

子房注射法将Bt基因导入超甜玉米

用子房注射法将Bt基因导入超甜玉米品种粤甜3号,获得了1株整合有Bt基因的转基因植株,定名为ZT11,以发芽成苗的植株计算,基因转化效率达9.09%。经PCR和Southernblot分析,证明抗虫基因已经整合在超甜玉米基因组中,并且为单拷贝。T1代植株PCR检测结果表明,Bt基因能够在转基因后代中稳定遗传,基因分离符合1∶1的孟德尔遗传分离规律。     

导入Chi—linker—Glu和Bar基因获得抗真菌和抗除草剂的转基因烟草

构建重组表达载体pBIb—CG（含有Chi-linker—Glu融合基因和Bar基因）,利用农杆菌介导法将其携带的Chi—linker—Gm融合基因和B4r基因转化烟草（Nicotiana tobaccumL）品种红花大金子。经根癌农杆菌侵染和共培养后,用100mg／LKan＋500mg／LCef筛选抗性芽．获得30株抗性植株,抗性植株再生率为37％：分别对抗性再生植株中Chi一砌ker—Glu融合基因和Bdr基因的特异性引物进行PCR检测,结果27株为阳性,占90％。PCR、Souchem杂交结果证明,外源基因已整合到烟草基因组中。离体抑菌试验和除草剂抗性试验表明,转基因烟草植株对木霉菌fTricko derma viride）、镰刀菌（Fusarium solanif sppisii）和除草剂都表现出一定的抗性。     

玉米磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因高效表达载体构建及其导入小麦的研究

为获得具有C4光合特征的高光效转基因小麦材料,利用从玉米中克隆的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)基因(pepc,GenBank接受号为FJ415327)构建高效双元表达载体,通过基因枪介导法将其导入小麦品种(系)中,利用Real-time PCR方法分析外源基因在转基因植株中的拷贝数.PCR和双酶切鉴定表明,玉米PEPC cDNA序列已插入双元表达载体pCAMBIA3301中,命名为p3301-pepc;对获得的抗性再生植株进行PCR扩增,其中有342株扩增出目的条带;在选取的15株转基因植株中7株拷贝数为1,3株拷贝数为2,2株拷贝数为3,拷贝数为5、8和17的分别为1株.初步证明玉米pepc基因已整合到小麦基因组中,且外源基因在转基因植株中既有单拷贝插入,也有多拷贝插入,这为进一步研究该基因在小麦基因组中的功能表达提供了试验材料.     

农杆菌介导大豆子叶节转化cry1Iem基因

利用农杆菌介导法,以东北地区种植的9个大豆基因型和国外品种Williams82的子叶节为外植体,将抗虫基因cry1Iem转入栽培大豆品种中。共转化外植体1 459个,获得84棵再生植株。采用除草剂叶片涂抹法、PCR及Bar蛋白试纸条检测法对得到大豆再生植株进行鉴定,转cry1Iem基因大豆T_0阳性植株为61株。对部分T_1转基因植株的遗传分析表明,外源基因能够稳定遗传到下一代。通过对部分T_1阳性转基因植株进行Southern blot分析,证明目的基因片段均已整合到受体大豆的基因组DNA中,单拷贝率为22%左右。对获得的部分T_2材料进行了室内抗大豆食心虫鉴定,有2份转基因材料抗性较对照显著提高。     

木质素合成酶基因反义COMT对亚麻的转化及检测

COMT基因主要参与S木质素的生物合成,转基因植物在COMT活性被抑制时,木质素含量减少,利用杨树皮储藏蛋白(BSP)启动子和该基因构建成反义植物表达载体p BSP-antiCOMT-2301,利用农杆菌介导法将其转入亚麻,经过卡那霉素筛选获得了抗性的愈伤组织,诱导分化后获得了亚麻苗。经特异引物的PCR扩增,证明目的基因已经整合到亚麻基因组中,本研究获得的阳性转基因亚麻植株为亚麻纤维研究及品种选育奠定了坚实基础。     

籼稻长穗颈不育系冈46eA(1)选育初报

不育系的包穗现象是制约制种和繁种产量的重要因素之一,选育含eui基因的不包穗或少包穗的不育系是从遗传上根本克服这一不利因素的关键措施。本研究通过辐射诱变保持系冈46B。获含eui1基因的长穗颈保持系冈46eB(1),继而杂交回交育成相应长穗颈不育系冈46eA(1)。冈46eA(1)不仅保持了原不育系冈46A的优良农艺性状,而且能部分解除包穗现象和改良异交特性,并对外源赤霉索更为敏感;其组配的F1与原不育系冈46A组配的相应组合的F1在株高、穗长和穗粒数上略有增加,其他性状上无显著差异。     

Ⅱ-32A/B花器性状和柱头外露特性初步研究

以水稻三系不育系冈46A及其保持系冈46B为对照,研究了水稻三系不育系Ⅱ-32A及其保持系Ⅱ-32B的花器性状和柱头外露特性。结果表明,Ⅱ-32A和Ⅱ-32B的单边柱头外露率、双边柱头外露率、总柱头外露率及柱头长度、面积、体积和上部颖花开颖角度均显著大于对照冈46A和冈46B。Ⅱ-32B/冈46BF2群体(498株)的总柱头外露率呈连续分布,表明水稻总柱头外露率是受多基因控制的数量性状。     

抗稻瘟病基因Pi9的STS连锁标记开发及在分子标记辅助育种中的应用

 利用带有广谱抗稻瘟病基因Pi9的籼稻品系75 1 127作为抗病基因供体亲本,用于扬稻6号和R6547抗病性的回交育种。通过比较75 1 127、扬稻6号和日本晴的Pi9基因位点的DNA序列,开发出了与Pi9基因紧密连锁的共显性STS（序列标记位点）标记PB9 1,用于Pi9基因的分子标记辅助选择。结合田间农艺性状选择和分子标记辅助选择,培育出8个Pi9基因纯合的回交后代株系。其中,具有扬稻6号和R6547遗传背景的株系各4个。经湖北恩施和宜昌的病圃鉴定,携带有抗病基因株系的稻瘟病抗性水平较受体品种扬稻6号和R6547有不同程度的提高。具有R6547遗传背景的株系08C893配制的杂交组合在上述病区的抗性表现也明显优于对照品种扬两优6号。上述结果说明,共显性标记PB9 1在Pi9抗稻瘟病基因分子标记辅助育种中具有应用价值,并且Pi9基因作为稻瘟病抗源之一可以在湖北稻区进行有效利用。     

优质籼型不育系金科1A的选育与利用

金科1A是以冈46B金/23B的F3代选系与金23A测交并连续回交转育而成的野败型籼型三系不育系。金科1A花粉败育彻底,不育性稳定,柱头外露率高(90%),异交结实率高,易于繁殖制种,株型紧凑,叶片窄直上挺,可恢复性好,米质优,于2005年9月通过湖北省技术鉴定。所配组合科优8377(金科1A/R8377),产量高,米质优,2006年9月通过国家农作物品种审定委员会审定。     

水稻重穗型恢复系宜恢1577的选育与应用

水稻重穗型恢复系宜恢1577是用云南地方偏粳型紫稻与抗病恢复株系R16杂交选育而成,具有株型好、恢复力强、配合力高、穗大粒多、开花习性好、花粉量足、制种产量高等特点.用宜恢1577组配的冈优1577、Ⅱ优1577、宜香优1577和N优1577等高产、优质型杂交水稻组合,已通过四川省审定,其中冈优1577、宜香优1577还通过了国家审定.     

优质水稻三系不育系金山A-4的选育及利用

以万利香与冈46B杂交，选择优质长粒型的单株建立株系，并与珍汕97A连续多代成对回交，育成柱头外露率高、不育性稳定、异交特性好、株叶态理想的优质不育系金山A-4。金山A-4配合力好，已配制出金山A-4／R401、金山A-4／蜀恢527等优质杂交稻组合。该不育系于2005年通过福建省科技厅科技成果鉴定。     

优质籼型水稻不育系京福4A的选育

京福4A是用京福4B(冈46B/枝B)与枝A测交并逐代回交转育而成的籼型水稻三系不育系.该不育系熟期较早、米质较优、穗大秆粗、株型良好、配合力强,不育性稳定,不育株率100％,花粉败育率99.99％,于2004年6月通过福建省技术鉴定.用京福4A配组育成的杂交稻新组合京福4优13于2010年通过江西省品种审定.     

不同LED光质对紫甘蓝幼苗生长的影响

以紫甘蓝品种‘紫辉甘蓝’为试材,在南方塑料大棚内密闭式光照植物培养架中,采用新型LED光源研究了不同光质对紫甘蓝幼苗生长的影响,试验共设置6个处理:R(红)、B(蓝)、8R2B(红光∶蓝光=8∶2)、5R5B(红光∶蓝光=5∶5)、2R8B(红光∶蓝光=2∶8)和荧光灯(对照CK)。结果表明:(1)在8R2B处理下,紫甘蓝幼苗地下部鲜重、地上部鲜重、单株鲜重、株高、根体积、根总表面积和根投影面积均最大;(2)与CK相比,不同光质处理均提高了幼苗叶片叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的含量,以2R8B处理最高;(3)与CK相比,除R处理的幼苗可溶性蛋白质含量降低外,其它处理均有助于幼苗可溶性蛋白质含量的积累,以8R2B处理最高;(4)可溶性糖含量以R处理最高;(5)与CK相比,各光质处理均显著降低了幼苗MDA含量,以B处理效果最显著,8R2B和5R5B次之;(6)各光质处理对紫甘蓝幼苗叶片脯氨酸含量的影响与CK相比无显著性差异。     

多重PCR结合变性高效液相色谱技术转基因小麦检测方法的建立

为了满足对小麦转基因成分高通量快速检测的需要,建立了一种新的转基因小麦检测方法。通过对不同稀释倍数的转基因小麦品系B7361中的内源基因Wx012、外源基因ubiquitin、bar、nos、uidA进行单一PCR和多重PCR扩增,应用琼脂糖凝胶和变性高效液相色谱（DHPLC,denaturing high performance liquid chromatography）技术分离PCR 产物,进行灵敏度分析,并用非转基因小麦京花1号籽粒、大豆籽粒、麦片、转基因小麦B7361加工成的油炸制品为样本,对建立的检测体系进行检测。结果表明,样品经多重PCR扩增和DHPLC分离后,能够得到准确可靠的转基因图谱。与凝胶电泳方法比较,本研究所建立的多重PCRDHPLC具有更高的检测通量和灵敏度(能够同时检测5个基因,灵敏度达到1 ng·μL^-1),能够满足小麦转基因成分的高通量快速检测的要求,同时也为转基因产品检测提供了一种新的技术手段。     

Mapping a Rice Glabrous Gene Using Simple Sequence Repeat Markers

Inheritance analysis and gene mapping of the glabrous trait were conducted using the crosses between a pubescent rice material Chuanxiang 29B (an aromatic elite maintainer line of hybrid rice), and two glabrous rice materials, Lemont and R2 (R2 is a new restorer line of hybrid rice). All F1 plants from the two crosses had pubescent leaves, confirming that the pubescence trait in Chuanxiang 29B is dominant over the glabrous trait. In F2 individuals, the segregation ratio of three pubescent to one glabrous plant suggests that a single glabrous gene was present in Lemont and R2. Using the bulked segregant analysis, the linkage analysis of the simple sequence repeat markers showed that the glabrous gene, gl-1, was flanked by GL311 and GL8 with the genetic distances of 0.19 and 0.92 cM on chromosome 5, respectively.