雄性不育及育性恢复其因表达载体的构建

将拟南芥花药物特异表达启动子Ａ６与核酸酶Ｂａｒｎａｓｅ基因融合构建不育基因，民核酸酶Ｂａｒｎａｅ特异抑制剂Ｂａｒｓｔａｒ基因融合构建育性恢复基因，再分别作草剂溴苯腈基因表达盒Ｂｘｎ串联，     

温敏核不育基因在籼型三系遗传背景下的育性表达

用3个温敏核不育系培矮64S、6311S和360S与7个籼型质核互作型水稻雄性不育系及相应的保持系、3个恢复系配组,观察了51个组合的F1、19个F2及6个BC1的育性表现。结果表明：培矮64S温敏核不育性状由2对隐性基因控制,具有对质核互作型雄性不育系育性的强恢复基因;6311S温敏核不育性状由1对隐性基因控制,同时具有1对弱恢复基因;360S温敏核不育性状由1对隐性基因控制,但没有恢复基因。进一步利用4个细胞质雄性不育系/6311S组合F2群体中4个温敏核不育株与5个细胞质雄性不育系CMS配组,研究了杂交F1的育性,表明在可育细胞质背景下,三系恢复基因对温敏核不育基因的表达没有影响;在不育细胞质背景下,三系恢复基因是温敏核不育基因表达的关键。由此提出了选育不育细胞质背景的光温敏核不育系和温敏核不育背景的质核互作型不育系的策略。     

水稻质核互作雄性不育系的微效恢复基因定位和排除方法研究

以232个协青早A/B456///协青早A/B456∥B456植株组成的分离群体为材料,调查花粉可育率和自交结实率,并采用121个在染色体上分布比较均匀的SSR多态性标记进行QTL检测。发现22个SSR标记分别与10个花粉育性位点连锁,分布于第2,5,6,8,10,12染色体上;28个标记分别与16个小穗育性位点连锁,分布于第1,2,4,5,6,8,10和11染色体上;13个标记同时与花粉育性和小穗育性连锁,小穗育性与花粉育性QTL差异是花粉可育度和自交结实率不平行性的遗传基础。各可育位点对花粉育性和小穗育性的提高效应比较小,为微效基因,但每个花粉育性位点的存在都可导致不育系败育不彻底。协青早A中发现1个花粉可育位点Pf5-1,与分子标记Bm55和Rm13紧密连锁,进行分子标记辅助选择,可能排除协青早A的微效恢复基因(可育位点),达到完全不育。协青早A存在8个小穗育性位点,能够提高自交结实率,有助于杂种F1结实率的提高,有利于提高不育系的可恢复性。多数微效恢复基因显示为部分隐性或隐性,是水稻质核互作雄性不育系选育难的重要原因。采用不育系/拟用亲本∥保持系/拟用亲本的方式,观察杂种育性分离,可对拟用亲本的微效恢复基因有所了解,用保持系/部分保持系∥保持系的方式可提高微效恢复基因排除的效率。     

高粱不同雄性不育细胞质育性反应及育性恢复基因遗传规律

研究了高粱不同雄性不育细胞质的育性恢复情况和育性恢复基因的遗传方式。结果表明，不同雄性不育细胞质的育性恢复受不同的显性主效单基因控制，任何一对显性主效单基因都不能同时恢复２个或２个以上雄性不育细胞质的育性。     

水稻细胞质雄性不育的育性遗传及恢复基因的定位研究进展

阐述了水稻细胞质雄性不育及育性恢复的遗传特点以及恢复基因的分子标记定位研究进展,同时对恢复基因的精细定位与克隆做了简单介绍,为今后进一步对水稻恢复基因的研究和应用提供参考。     

粳稻野败型细胞质雄性不育恢复系SWR78的恢复基因定位

 利用野败(WA)型粳稻广亲和不育系苏秋A和广亲和广谱型恢复系SWR78配组,根据F2与BC1F1群体的育性分离情况,初步推测WA型苏秋A的育性恢复至少由3对基因控制。选取F2群体中无染色花粉植株,采用隐性基因组分析法进行恢复基因定位,将其中1个主效基因Rf4定位于第10染色体长臂上,与标记RM5629、RM5373、STS10 17和STS10 18分别相距0.17、0.03、0.03和0.07 cM。Rf4位于标记RM5373与STS10 17之间,两标记间的物理距离为78 kb。     

玉米隐性核不育保持系表达载体构建

在Genebank中搜索花粉致死基因Zm AA1、花粉育性恢复基因Ms45、粉质胚乳突变基因Mucronate及各基因特异调控因子和终止子序列,并在目的片段的上下游设计增加同尾酶Spe I(Nhe I、Xba I)和酶切后具有各种类型的DNA片段的Esp3I酶切位点,基因合成构建到克隆载体puc57上,命名为puc-Zm AA1、puc-Ms45、puc-Mc。采用传统酶切连接的方法将目的片段构建到植物表达载体p CAMBIA3300上,并用热击法将重组质粒导入农杆菌LBA4404及EHA105中,酶切、PCR检测及核苷酸序列测定证明,植物表达载体构建成功。     

ＢＴ型细胞质雄性不育恢复基因的基因定位

 以典败率、圆败率、染败率、花粉育性和小穗育性为育性指标，对BT型细胞质雄性不育系731A、恢复系C9083以及731A/C9083的F1、731A//731B/C9083的三交F1等亲本和杂种群体的育性进行调查分析，并以731A//731B/C9083的三交F1群体为材料进行RFLP和微卫星标记分析，进行基因定位。结果表明，C9083具有1个主效的显性恢复基因。选用第10染色体上的7个RFLP和微卫星标记分析两个亲本，有3个RFLP标记在两个亲本间有多态；选用其中的C16和G291分析731A//731B/C9083的三交F1中的各个单株的结果表明，这两个RFLP标记与C9083的恢复基因连锁，C16与这个恢复基因之间的交换值为19.3%，G291与这个恢复基因之间的交换值是14.0%， C9083的恢复基因与已报道的BT型细胞质雄性不育恢复基因Rf1可能等位。     

油菜细胞质雄性不育及恢复的分子机理研究进展*

对油菜来说,细胞质雄性不育决定于线粒体基因组中的不育基因,质、核基因间的互作表现在核育性恢复基因对质不育基因的表达调控上,那种认为油菜CMS的产生是简单的质核不配套、不协调的结果而完全忽略线粒体基因组中不育基因的存在与作用是不科学的。油菜CMS的产生是线粒体基因组DNA发生重排造成的,已知油菜线粒体不育基因主要有orf224、orf138|orf125、orf263、orf193、orf222等,这些基因通常与atp6、atp8或atp9等线粒体功能基因嵌合共转录,但这些基因的作用机制仍不清楚。油菜pol CMS、nap CMS和ogu CMS的育性恢复基因不直接对不育基因的转录产生作用,而表现为转录后或翻译水平上的调控,使得不育基因的表达受到抑制而恢复CMS的育性。今后一段时间油菜CMS相关研究重点在于分析不育基因的结构特征与来源,在此基础上阐述不育基因的作用机理以及育性恢复的分子机制。     

小麦雄性不育的育性基因定位研究进展

本文综述了多年来小麦雄性不育的育性基因（不育基因和恢复基因）定位方法和研究进展,诸如单体定位,缺（体）－四（体）定位,端体定位,缺失系物理图谱定位以及分子标记等。同时总结了各种不育类型（ＣＭＳ,细胞核雄性不育,光温敏雄性不育）的育性基因定位的研究结果。     

美洲商陆抗病毒蛋白基因遗传转化甘蔗的研究

构建叶片特异表达启动子rbcs驱动的美洲商陆抗病毒蛋白基因PAP-c的植物表达载体PNRPL,冻融法转化农杆菌EHA105后,通过农杆菌介导法侵染甘蔗优良品种ROC22的胚性愈伤组织,经PPT抗性筛选以及PCR鉴定,共获得了24株转化植株,对其中的5株进行Southern杂交检测,有2株呈阳性,初步证明外源基因已整合到甘蔗基因组中;对其接种甘蔗花叶病毒,初步结果表明获得的转化植株对甘蔗花叶病毒具有一定的抗性.     

甘薯IbNPR1基因表达载体的构建及转化烟草

为了研究甘薯NPR1基因在转基因植物广谱抗病中的应用,利用前期克隆的甘薯NPRI基因,以pCAMBIA1300质粒为基本载体,构建了由组成型CaMV35S启动子驱动IbNPR1基因的植物表达载体pCAMBIAl300+IbNPRl;然后,采用冻融法转入农杆菌EHA105菌株,通过叶盘法对烟草进行了遗传转化.经PCR检测,IbNPR1基因已整合到烟草基因组中.     

洁净DNA转化获得2mG2-epsps基因单拷贝整合的抗草甘膦水稻

洁净DNA转化是基因枪介导外源基因表达框导入植物的转化技术,能从根本上消除载体框架序列对转基因植株的不利影响。2mG2-epsps基因是具有重要育种价值的草甘膦除草剂抗性基因。以日本晴为材料,研究了草甘膦对水稻愈伤组织生长及分化的影响,采用洁净DNA转化技术将2mG2-epsps基因表达框导入水稻。结果表明:1)草甘膦对水稻愈伤组织的生长及分化有明显的抑制作用,当草甘膦浓度为2mmol/L时,愈伤组织绿苗分化率为18.97%,较对照71.67%显著降低。2)基因枪介导2mG2-epsps基因表达框转化水稻时,经草甘膦筛选获得抗性愈伤后,在植株再生培养基中去除筛选剂利于抗性愈伤的分化,转化率为17.20%。经Southern杂交分析,2mG2-epsps基因表达框均以单拷贝整合到受体基因组。52.17%(12/23)转基因株系可耐受12~50mmol/L的草甘膦。     

Mineirao柱花草MSRA基因的克隆及其植物表达载体的构建

根据抗病柱花草中的1个AFLP特异片段SG2950-1设计引物,利用RACE技术从Mineirao柱花草中克隆到一个MSRA基因:经测序比对,该序列与细胞色素氧化酶系基因有较高的相似性.构建了植物表达载体,通过冻融法将该载体质粒转入根癌农杆菌LBA4404,为进行该基因的功能分析奠定了基础.     

Cry1Ab基因转化甘蔗及转基因抗虫植株的获得

构建玉米UBI启动子驱动Bt Cry1Ab基因的高效植物表达载体pUBTB，通过农杆菌介导法导入甘蔗愈伤组织，经过除草剂PPT三次连续筛选，共获得67株抗性植株，经PCR扩增检测，得到22株阳性植株，并对其进行RT-PCR检测，证明外源基因已经成功整合到其中的15株甘蔗基因组中，且得到了有效的表达。     

甘蔗锌指蛋白ShZP基因正义反义植物表达载体的构建及转化烟草

根据本实验室克隆的甘蔗锌指蛋白ShZP基因cDNA序列,在开放阅读框两侧设计特异引物,通过PCR扩增引入相应的酶切位点,把甘蔗ShZP基因的编码区(大小为725bp)cDNA片段,分别以正向和反向插入到中间载体pCRBI的Prd29A启动子和NOS终止子之间,构建了其正义植物表达载体pCRBIShZP和反义表达载体pCRBIantiShZP.采用冻融法分别将pCRBIShZP和pCRBIantiShZP导入根瘤农杆菌菌株EHA105中,通过农杆菌介导法对烟草进行转化,经过12mg/L的PPT连续抗性筛选,共获得23株抗性植株,对其中的5株转正义基因烟草植株和9株转反义基因烟草植株进行PCR检测,分别获得3株转正义基因的阳性植株和4株转反义基因的阳性植株.PCR检测结果初步证明外源甘蔗锌指蛋白ShZP基因已成功整合到烟草基因组中,这一研究为植物抗逆基因工程研究打下了一定的基础.     

狗尾草U6启动子的克隆及功能鉴定

狗尾草是重要的模式植物,是研究C4光合作用的优秀模型,具有热带植物的典型特征。U6启动子主要用于构建RNAi和CRISPR表达载体,有启动干扰发夹结构的表达和基因编辑引导序列复合结构的表达的作用,该启动子具有特殊的启动位点G,能够保证转录后RNA结构的完整性。随着CRISPR 技术的发展,利用狗尾草进行基因编辑的研究日益增多和深入,目前还没有针对狗尾草U6启动子的克隆及功能鉴定。U6启动子具有种属特异性,在转基因技术中,使用转化物种本身或亲缘物种的U6启动子能取得更高的的启动效率,本研究克隆了狗尾草2个U6启动子基因,并构建不同序列长度的U6启动子序列驱动GUS基因的表达,GUS融合表达载体转化狗尾草胚性愈伤,瞬时表达验证表明,克隆出的2个狗尾草 U6启动子在狗尾草上具有很强的启动效率;并且将该载体转化狗尾草后,获得了能够稳定表达GUS基因的转基因植株;将该U6启动子用于构建狗尾草PDS基因CRISPR编辑载体,获得能够稳定表达的白化苗,说明克隆的狗尾草U6启动子能够很好的启动基因编辑载体的转录。     

CryIA(c)基因植物表达载体的构建及转基因甘蔗的获得

构建了玉米UBI启动子驱动Bt CryIA(c)基因的高效植物表达载体pUBTC,通过农杆菌介导法导入甘蔗愈伤组织,经过除草剂PPT 3次连续筛选,获得89株抗性植株,经过PCR扩增检测,得到71株阳性植株,对其中7株进行RT-PCR检测,证明外源基因已经成功的整合到甘蔗基因组中,并得到有效的表达。     

大豆根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)苹果酸脱氢酶(mdh)基因的插入失活

本试验是用粘末端连接法把卡那霉素抗性基因(Kan~r)插入到大豆根瘤菌B.j110的苹果酸脱氢酶(mdh)基因中,使mdh基因失活。首先,通过EcoRI切点把Kan~r连接到pTZ18U载体上,经转化把这一重组DNA转入大肠杆菌XLI-Blue中,利用含有氨苄青霉素和卡那霉素的选择培养基选出转化菌株,提取pTZ18U-Kan~r质粒DNA;然后,用Sall分别切已克隆在pTZ19U中的B.j110mdh基因及pTZ18u-Kan~r,经粘末端连接把卡那霉素抗性基因连接到苹果酸脱氢酶基因中间,从而使其失活。再将所得到的这一重组DNA用电脉冲法(Electroporation)转入大豆根瘤菌B.j2143中,用以检验经插入失活后的苹果酸脱氢酶基因对大豆固氮作用的影响。     

pCAAFP66表达载体的构建及其大豆遗传转化的研究

以pCAMBIA3301为载体骨架,afp为目的基因,构建了大小为9868 bp的大豆表达载体pCAAFP66,该载体带有抗冷冻蛋白基因afp和筛选标记基因bar.以大豆品种华春3号和华春6号的胚尖和子叶节为外植体,应用农杆菌介导法进行遗传转化,以草甘膦(PPT)为筛选底物.结果表明:在胚尖转化体系中,华春3号和华春6...