高效的水稻基因枪转化和可育转基因植株再生

从水稻品种台北309成熟胚诱导生长3~4周的愈伤组织,经过1~3次继代培养后,可以形成大量颗粒状胚性愈伤组织,适用于基因枪转化实验。将分别含有雪花莲凝集素(GNA)基因、h pt基因的质粒pIP860和p35H混合包裹在金粉上轰击转化上述胚性愈伤组织,在含30~50mg/L潮霉素的培养基上进行筛选、预再生、再生及长根培养。使用干燥处理     

根癌农杆菌介导的香蕉高效遗传转化系统的建立

为建立根癌农杆菌介导的香蕉高效遗传转化系统,本研究以雄性花诱导产生的贡蕉胚性悬浮系为转化受体,从潮霉素筛选浓度和筛选方法两方面进行了优化。研究结果表明,贡蕉悬浮系在M2液体培养下潮霉素的适合筛选浓度为5mg/L。将液体共培养7d后的贡蕉胚性悬浮系转接到M2液体筛选培养基进行培养,每10d继代一次。GUS组织染色表明,经过3代抗性筛选的ECS几乎全为转化细胞。经过3个月的胚诱导培养获得成熟抗性体细胞胚,平均抗性体细胞胚得率为4580个/mLPCV。同时,转化苗的PCR检测结果表明,gus基因已整合到贡蕉基因组中。本研究表明液体筛选系统有利于转化胚性悬浮细胞的增殖,大大地提高了香蕉转基因的转化效率。     

根癌农杆菌介导的水稻快速转化方法研究

为了适合于中花11的转化,笔者在愈伤组织预培养时间、浸染时间和凝固剂等方面改进了一种针对日本晴的水稻快速转化方法。将消毒后的中花11成熟种子在含有2.0mg/L 2,4-D的培养基中培养8d,不用继代愈伤组织,用含有GFP报告基因的根癌农杆菌直接浸染诱导的愈伤组织,经3d共培养和14d的筛选培养后,直接用新生的愈伤组织进行再分化,最终在40d内就获得了水稻转基因植株,转化效率和再生效率分别达到了71.3%和57%。从而证明了利用农杆菌直接浸染水稻早期愈伤的快速转化是切实可行的。     

利用基因拆分技术培育耐草甘膦转基因水稻的研究

耐除草剂转基因水稻基因飘流可能产生的环境安全问题是人们关注的焦点之一,并已成为耐除草剂转基因水稻能否在我国生产上发挥效益的限制因素。基因拆分技术能够有效地控制转基因目标性状飘流,为培育耐除草剂转基因水稻提供新的途径和思路。本研究将耐除草剂基因G2-aroA拆分成N端(EPSPSn,1～295aa)和C端(EPSPSc,296～435aa),分别与SspDnaE蛋白内含肽的N端(Intein-N)和C端(Intein-C)连接形成融合基因EPSPSn-In与Ic-EPSPSc,并分别通过农杆菌介导法转入受体材料中花11。Southern杂交证明转基因水稻En-12和Ec-22中外源基因为单拷贝插入。侧翼序列分析证明转基因水稻En-12和Ec-22中外源基因分别插入第2和第6染色体。利用四引物法筛选出转基因水稻En-12和Ec-22的纯合系,并通过有性杂交获得同时含有EPSPSn-In与Ic-EPSPSc的转基因水稻En×Ec。草甘膦抗性分析发现,单独含有1个基因片段的转基因水稻En-12和Ec-22不具有耐受草甘膦特性,而同时含有2个基因片段的转基因水稻En×Ec具有耐受草甘膦的特性,说明拆分后的2个蛋白片段在intein的介导下重新组装成完整有功能蛋白,并赋予转基因水稻耐受草甘膦的特性。转基因水稻En×Ec与含有完整G2-aroA转基因水稻G2-6相比,其耐受草甘膦的能力有所下降,但能够满足生产需求。本研究结果为利用基因拆分技术培育转基因耐草甘膦水稻提供了科学依据,同时也为利用基因工程手段培育转基因杂交稻提供了新的技术平台。     

葡萄糖氧化酶基因在棉花中的高效转化——转基因再生棉株的获得

利用农杆菌介导法把葡萄糖氧化酶基因转移到棉花中 ,获得了再生植株 ,并对影响棉花愈伤组织分化和植株再生的因素作了探讨。离体分子检测表明 ,外源基因已整合到棉花基因组中     

利用Bt基因和Xa21基因转化获得抗螟虫、白叶枯病的转基因水稻

利用水稻的愈伤组织作受体, 采用PIG基因枪法, 首先成功地将Bt基因[cryIA(b)]连同抗除草剂bar基因导入栽培水稻品种中国91, 选育出纯合稳定的株系T91系. 然后将T91系与黄淮区主栽品种豫粳6号杂交, 并辅以标记基因选择, 选育出纯合稳定、综合性状优良的转Bt基因株系C48. 利用农杆菌介导的转化系统将Xa21基因转入C48, 根据标记     

水稻植株再生与农杆菌介导的遗传转化研究

本研究以不同籼稻品种的成熟胚为材料, 研究了不同培养基对愈伤组织诱导、分化和植株再生的影响,并研究了利用农杆菌介导bar基因和ipt基因的遗传转化技术.结果表明,采用NBD (N6salts B5Vitamin casamino acids 500 mg/L proline 500 mg/L glutamine 300 mg/L mannitol 36.4 g/L sucrose 30 g/L 2,4-D 2 mg/L 6-BA 0.2 mg/L phytagel 2.5 g/L,pH 5.8) 为诱导培养基,MSD(MS casamino acids 500 mg/L proline 500 mg/L glutamine 300 mg/L mannitol 36.4 g/L sucrose 30 g/L 2,4-D 2 mg/L 6-BA 0.2 mg/L phytagel 2.5 g/L,pH 5.8)与NBD培养基交替继代培养,籼稻愈伤组织诱导率高、质量较好;采用MSR3c(MS casamino acids 500 mg/L glutamine 300 mg/L proline 500 mg/L mannitol 36.4 g/L maltose 30 g/L TDZ 0.2 mg/L phytagel 5 g/L pH 5.8)为分化培养基,愈伤组织分化率均在90%以上.本研究利用农杆菌介导,将Act启动子驱动的抗除草剂基因(bar)和异戊烯基转移酶基因(ipt)构建的融合基因表达载体对水稻进行遗传转化.初步确定了愈伤组织筛选及分化培养基附加除草剂(glufosinate ammoniun)4 mg/L、头孢霉素300 mg/L,愈伤组织预培养2-3天,共培养基中加入乙酰丁香酮浓度为39 mg/L,共培养2-3天.通过上述培养条件,已获得移栽成活的水稻转基因植株.     

根癌农杆菌介导的高效水稻遗传转化影响因素

根癌农杆菌介导的水稻遗传转化影响因素主要有农杆菌菌株和载体、水稻基因型、转化受体、共培养条件、选择标记基因和转化程序等。对影响农杆菌介导水稻基因转化效率的以上各种因素进行了综述,并对转化过程中存在的问题进行了讨论。     

以抗除草剂Bar基因稳定转化谷子技术研究

农杆菌介导的谷子遗传转化效率一直是制约谷子功能基因研究及转基因育种效率的主要因素。本研究以冀谷11谷子幼穗为外植体, 选取0.5~1.0 cm的幼穗, 切成0.5 cm左右的小段, 置改良后的MS培养基上诱导15~20 d形成胚性愈伤组织3120块。愈伤组织侵染转化前用侵染液悬浮浸泡, 并经45°C热激预处理3 min, 可以有效提高26.1%的瞬时遗传转化效率。将转化后的愈伤组织经草丁膦(PPT)筛选后获得513块抗性愈伤组织, 抗性愈伤组织获得率为16.4%。抗性愈伤组织经分化、壮苗培养后获得7株抗性植株, 经PCR和Southern杂交检测得到6株T₀代转基因阳性株, 对T₃代转化植株叶片进行PPT抗性分析, 并结合Bar蛋白抗体试纸条鉴定, 表明Bar基因已稳定整合到谷子基因组中。本研究建立了农杆菌介导转化谷子优良品种的遗传转化体系, 对提高谷子转基因育种效率和谷子模式研究系统的建立有重要意义。     

无抗性选择标记的转高赖氨酸蛋白(LRP)基因籼稻恢复系的获得

将四棱豆中高赖氨酸含量蛋白基因转移到水稻恢复系R893中,获得了较好表达高赖氨酸含量蛋白基因、且无抗生素选择标记的籼稻恢复系C28。赖氨酸分析结果表明,C28为3.752 mg/g,对照R893为3.503 mg/g;杂交组合准S/C28为3.338 mg/g,对照准S/R893为3.175 mg/g。转基因水稻的赖氨酸含量都有所提高。但C28的结实率为76.37%,而R893为78.56%,转基因恢复系略低于对照;准S/C28为76.63%,对照准S/R893为89.35%,转基因的杂种极显著地低于对照。     

转BADH基因水稻幼苗抗旱性研究

为了研究转BADH脱氢酶基因水稻的抗旱性,以受体亲本中花8和水稻旱作品种开系7及陆稻品种白珍珠作对照,于塑料营养钵中培养幼苗至五叶期进行干旱胁迫,测定了转BADH基因水稻品系52-7,51-15幼苗的生理生化变化。结果表明,干旱胁迫下,水稻幼苗细胞膜透性增加,膜脂过氧化产物MDA含量以及氨基酸、可溶性糖和游离脯氨酸含量提高,可溶性蛋白质含量降低,POD活性提高。但52-7和51-15细胞膜透性较小,MDA积累较少,蛋白质、氨基酸含量的变化幅度较小,可溶性糖、游离脯氨酸含量的增加幅度较大,POD和SOD活性较高。52-7,51-15与中花8具有相同的POD同工酶谱,与开系7和白珍珠有差异。干旱胁迫诱导中花8产生3条新酶带而与开系7和白珍珠相同,其他各品种酶谱不变。52-7和51-15的抗旱性强于对照品种。     

利用病菌培养液离体筛选水稻抗稻瘟病植株研究

以稻瘟病菌粗毒素提取液作为抗性筛选的选择压，对水稻体细胞系和花药及其愈伤组织进行抗病筛选。结果表明，毒素对体细胞和花药愈伤组织的诱导和植株再生有着明显的抑制作用，抑制程度随浓度的增加而增大，经过滤灭菌的粗毒素的毒性大于高压灭菌的毒性，花药的抑制程度大于种子胚愈伤组织，花药筛选系统的适宜毒素浓度低于体细胞筛选系统的毒素浓度。粗毒素液可以作为抗病筛选的选择压。     

豇豆胰蛋白酶抑制剂(CpTI)基因在转基因水稻中的表达特性研究

以豇豆胰蛋白酶抑制剂(CpTI)转基因水稻自交品系和其衍生的花培品系为实验材料，通过PCR扩增和CpTI表达蛋白活性的测定，研究了CpTI基因的遗传稳定性和表达特性。结果表明CpTI基因在转基因自交后代可以稳定遗传，而在部分花培品系中发生丢失。同时CpTI基因的表达表现出一定的时空特性，同一转基因品系中叶片CpTI蛋白的表达活性通常高于茎杆，而不同发育时期的CpTI蛋白的表达活性以分蘖期最高。除花培品系DH401外，转基因品系叶片和茎杆的蛋白酶抑制剂的活性随着水稻的生长发育呈下降的趋势。     

结实期水分胁迫对水稻反义Wx基因转化系主要米质性状及米饭质地的影响

以反义Wx基因的转化系及其受体亲本武运粳7号(9522)为材料,研究了结实期水分胁迫对主要品质性状及米饭质地的影响。结果表明,与水层灌溉处理相比,结实期水分胁迫使整精米率和垩白粒率提高;崩解值明显降低,而最终黏度和消减值却明显提高;米饭的硬性增加,黏附性减小,稻米的蒸煮食味品质有着变劣的趋势。     

水稻转高赖氨酸蛋白质基因(sb401)植株的获得及种子中蛋白质和氨基酸的含量分析

用来源于马铃薯花粉的高赖氨酸蛋白质基因和玉米醇溶蛋白基因启动子构建了一个植物表达载体。采用农杆菌法导入籼稻品种龙特甫B,PCR和Southern blot结果表明外源基因己整合到水稻基因组中,Western blot分析表明高赖氨酸蛋白质基因已在转基因水稻种子中表达。对7株转基因水稻种子的分析表明,蛋白质的含量（10.87%～13.16%）     

超高产水稻的高光效特性和高光效材料的筛选

综述了超高产水稻的光合特性、光抑制、光合性状的遗传规律和高光效材料的筛选等内容,比较详细地介绍了光抑制部位及其表现,光抑制的原因以及光抑制中热耗散的可能途径及作用等。由于叶黄素循环在水稻耐光抑制、增加热耗散中起着十分重要的作用,也总结了叶黄素循环的功能。最后,讨论和展望了超高产水稻的高光效育种前景。     

转基因抗虫水稻后代农艺性状变异的比较研究

采用群体分离法（Bulk sergeant analysis,BSA）和比较分析方法,以转基因水稻高代材料与非转基因水稻杂交得到的3个F2群体和1个DH群体为材料,分析遗传背景与外源基因对转基因水稻后代农艺性状变异的影响。结果发现,父本的遗传背景对农艺性状表现存在一定的影响;在消除环境因素影响的条件下,F2群体中外源基因对农艺性状变异起到重要作用,并促使农艺性状的分离程度增加。而DH群体中尽管外源基因促进株系变异系数增加,但对主要农艺性状变异的作用不显著。说明组织培养是产生农艺性状变异的主要原因,而外源基因的导入增加了农艺性状变异发生的机会。     

抗除草剂转基因水稻及其生物安全性的探讨

抗除草剂转基因水稻在转基因水稻的研究和利用中占主导地位,其安全性问题也成为人们关注的焦点。文章简述了稻田中主要使用的几种除草剂及其作用机理,水稻抗除草剂基因的转化方法及抗性机理,讨论了抗除草剂转基因水稻的应用及生物安全性问题,并对今后的研究与应用进行了展望。     

转抗稻瘟病基因水稻遗传和表达的初步研究

稻瘟病是水稻三大病害之一,长期的生产实践证明,水稻抗瘟性品种的选育和利用是防治稻瘟病行之有效的措施。溶菌酶是一个广泛分布的酶家族,并且具有几丁质酶的活力,能够分解细菌或真菌细胞壁组分中多糖的糖苷键,从而抵御病原菌的侵染。本文以转溶菌酶基因水稻的10个株系当代及其后代为研究对象,对其农艺性状以及它们对稻瘟病的抗性水平变化进行研究,并利用PCR检测来研究外源基因在转基因株系各世代中的分离规律。结果表明:在R0、R1代群体中农艺性状、外源基因分离情况比较大,在R2代群体中只有个别株系分离较大。在R0代群体中单株之间的表现差异可能是由外源基因插入的位点和拷贝数不同而造成的,R1代表现出来的群体差异要比当代更大,在R1代中的差异可能是由于当代植株中的外源基因是杂合型,分离世代造成的,在R2代群体中由于外源基因趋于纯合,群体中株系相差小,同对照水平接近。与未转化株系比较,转基因植株进行了苗瘟、叶瘟和穗茎瘟的鉴定,在转基因的两个品系中溶菌酶基因的插入整合提高了转基因株系的抗稻瘟病的能力。     

高空气球搭载空间诱变品系稻瘟病抗性变异基因遗传分析及分子标记研究

在前期对空间诱变品系进行稻瘟病表型鉴定的基础上,选取部分空间诱变粤香占和青华占抗性变异高代品系（6代以上）进行稻瘟病抗性变异基因的遗传分析及分子标记研究。经遗传分析,发现突变品系YX03和QH06对菌株01—18a的抗病性分别受一对显性主效基因控制,而突变品系YX04和QH05分别受两对显性主效基因控制;并将QH06的抗病突变基因定位于第8染色体,与微卫星标记RM547连锁,遗传距离为8．5cM。研究结果表明空间诱变可以产生稻瘟病抗性基因的变异。