利用种子萌发法快速检测抗草铵膦转基因大豆

转基因后代植株遗传存在不稳定性,能够快速有效地筛选后代阳性植株成为转基因研究工作的重点。通过在培养基中添加不同浓度的草铵膦进行种子萌发试验,结果普通受体大豆品种东农50在大于5.0 mg.L-1草铵膦筛选压力下,种子萌发率显著降低,植株根系生长受到抑制,基本不能完成正常的生活史;携带bar基因的Southern拷贝T2代转基因大豆种子在添加5.0 mg.L-1草铵膦的MS培养基中34.7%能正常萌发生长,利用CaMV35S和bar 2对引物对5.0 mg.L-1草铵膦筛选得到的转基因植株进行检测,能扩增出正确的条带,结果均为阳性。研究表明应用种子萌发法能够快速检测草铵膦转基因大豆。     

大豆对草丁膦敏感性研究

分析了大豆品种东农50对不同浓度草丁膦(Glufosinate)的敏感性表现。结果表明:施用50 mg.L-1草丁膦后3 d东农50开始表现枯黄、萎蔫,随着浓度增大毒害作用增强,扩散整个叶片;子叶、茎、真叶不同位置的草丁膦处理显示新叶、子叶对草丁膦最敏感,茎的敏感性最低;全株喷施75 mg.L-1草丁膦时可直接观察到草丁膦对叶片的毒害作用,二次喷施效果显著,易于观察。     

子叶期喷施草铵膦对转基因抗草铵膦棉花生长发育的影响

转基因抗除草剂棉花的种植扩大了除草剂的应用范围,但其对靶标除草剂的耐受性及安全性问题需进行综合评价。本研究在转基因抗草铵膦棉花的子叶期喷施农药登记推荐剂量的中剂量（900 g·hm^－2）、2 700 g·hm^－2、8 100 g·hm^－2的草铵膦,系统地评价了草铵膦对转基因抗草铵膦棉花生长发育的影响。结果表明,喷施8 100 g·hm^－2草铵膦后短期内对转基因抗草铵膦棉花叶片叶绿素相对含量（SPAD）值和苗期蚜虫发生数量有一定影响,但随着棉花恢复正常生长,喷施14 d后转基因抗草铵膦棉花叶片SPAD值、Cry1Ac蛋白含量、苗期蚜虫数量与对照无显著差异,后期棉花的生长发育、产量及纤维品质所受影响不大。因此,转基因抗草铵膦棉花在子叶期对草铵膦的耐受性较高。     

转基因耐除草剂玉米ZZM030对草铵膦、草甘膦及非靶标除草剂的耐受性评价

采用田间试验,鉴定小区随机区组排列,对转基因玉米ZZM030和对应的非转基因对照祥249进行不同用量的草甘膦、草铵膦及非靶标除草剂的喷施处理,分别在用药后7、14、28 d调查和记录成苗率、植株高度、药害症状,评价该转基因玉米品系的目标性状有效性和对非靶标除草剂耐受性。结果表明,转基因玉米ZZM030对草铵膦和草甘膦具有良好的耐受性,对玉米田其他常用除草剂阿特拉津和烟嘧磺隆也具有良好的耐受性,不耐受玉米敏感型除草剂精喹禾灵和稀禾啶。     

耐除草剂转基因玉米CM8401的获得及功能性状鉴定

耐草甘膦和耐草铵膦是转基因作物育种重要的目标性状。将耐草甘膦基因MC1-EPSPS构建到含有bar基因的植物表达载体pTF101.1中，通过农杆菌介导法转入玉米材料Hi-II中，从而获得兼具耐受草甘膦和草铵膦性状的转基因玉米材料 CM8401。目的基因PCR检测显示，MC1-EPSPS和bar基因稳定整合到玉米基因组中。目的蛋白试纸条检测结果显示，MC1-EPSPS蛋白和PAT蛋白在转基因玉米世代间中表达稳定。田间除草剂耐受性鉴定试验表明，转基因玉米CM8401对草甘膦和草铵膦都具有良好耐受性，可耐受4倍推荐中剂量的草甘膦和草铵膦。     

草铵膦在转基因抗除草剂杂交稻培中的应用效果研究

随着劳动力成本的不断提高和水稻耕作方式的革新,如何高效防除杂草成为当前水稻栽培中亟待解决的重要问题,转基因抗除草剂杂交稻的培育成功为此提供了重要途径.中国科学院亚热带农业生态研究所水稻组经过十多年的研究,成功培育了具有灭生性除草剂草铵膦抗性的“香125S/Bar68 -1”和“株1S/Bar68 -1”等多个转基因抗除草剂杂交稻组合,并进入到生产性试验阶段.近年来,课题组围绕草铵膦在转基因抗除草剂杂交稻大田栽培中的应用开展了系列研究,获得如下主要结果:(1)以转基因抗除草剂杂交稻“香125S/Bar68 -1”和常规杂交稻“株两优819”为材料,采用直播、抛秧和手插3种栽培方式,设置草铵膦除草、常规1次除草和不除草3种除草处理,初步探讨草铵膦除草剂的应用效果.结果表明:草铵膦除草剂对“香125 S/Bar68 -1”的直播、抛秧和手插3种栽培方式稻田中的杂草防除效果均比常规除草剂好,在直播栽培中的效果尤为显著.“香125S/Bar68 -1”在各处理间的主要经济性状表现优势为:抛秧和手插田草铵膦除草＞直播田草铵膦除草＞抛秧和手插田常规除草＞直播田常规除草.(2)以转基因抗除草剂杂交稻“株1 S/Bar68 -1”为材料,常规除草剂2次除草方式为对照,比较了草铵膦除草剂1次除草方式在直播栽培中的应用效果.结果表明:与常规除草相比,草铵膦除草对供试材料株叶形态无明显影响,但使田间杂草数量(主要为千金子)减少577％,同时显著增加了有效穗数和直链淀粉含量,极显著增加了千粒重,实际增产49.4％,节约成本37.5％.(3)以转基因抗除草剂杂交稻“香125S/Bar68 -1”为材料,常规除草剂2次除草方式为对照,比较了草铵膦除草剂1次除草方式在抛秧栽培中的应用效果.结果表明:草铵膦除草处理区杂草茎数(主要为双穗雀稗)仅为常规除草剂处理区的11.7％,实际增产12％,节约成本42％.(4)以转基因抗除草剂杂交稻组合“株1 S/Bar68 -1”为材料,采用草铵膦除草剂1次除草的除草方式,进行了手插和抛秧的栽培示范研究.结果表明,草铵膦1次除草效果良好,手插和抛栽区基本无可见杂草,手插栽培产量和有效穗数均比抛秧栽培高5.2％,但差异不显著.综合上述研究结果初步提出了转基因抗除草剂杂交稻栽培中应用草铵膦1次除草的技术要点为:草铵膦有效成分浓度0.6 g/L,每公顷用量480 ～ 960 L(有效成分剂量288～ 576 g/hm2),于分蘖盛期或末期(视杂草发生情况而定)紧挨冠层均匀喷雾,冒头杂草重点喷施.同时认为开展培育矮秆少蘖的转基因抗除草剂杂交稻应用于直播栽培研究、大田应用草铵膦同时除草除杂技术研究和草铵膦施用浓度及喷施技术研究等,将能进一步发挥转基因抗除草剂杂交稻的巨大优势.     

低温贮藏年限对小粒大豆种子活力及幼苗质量的影响

为了探究低温贮藏年限对小粒大豆种子活力及幼苗质量的影响,以3种不同熟期的小粒大豆品种为试验材料,设置5个贮藏年限处理,研究低温贮藏条件下小粒大豆种子活力及幼苗质量的变化规律.结果 表明:随着贮藏年限的增加,不同小粒大豆品种的种子活力和幼苗质量相关指标变化规律基本相同,种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、正常苗率及幼苗质量相关指标均随贮藏年限的增加呈降低趋势,种子浸提液电导率呈上升趋势.不同品种耐贮能力有较大差异,东农690和吉林小粒6号种子的安全贮藏期为1年;九芽豆1号耐贮性较好,安全贮藏期为2年.     

农杆菌介导法将Bt(cryⅠA)基因导入大豆的研究

构建含有Bt(cry Ⅰ A)基因的植物表达载体pCAMBIA3300-Bt,以大豆子叶节为受体,通过农杆菌介导法将Bt基因导人大豆品种黑农37中,获得转基因植株.并进行人豆的再生和遗传转化系统优化的研究,以获得较高的转化率.结果表明:在6-BA浓度为1.7 mg·L-1时,丛生芽分化率最高,确定该品种大豆在从生芽分化阶段的草铵膦筛选浓度为3.5 mg·L-1获得转化质粒pCAMBIA3300-Bt的转基因植株,其中T1代PCR阳性植株19株.采用real-time PCR的方法对T1代抗性植株进行Bt基因的转录水平的分析,初步证明Bt基因已整合到受体大豆的基因组内.     

利用改良的草丁膦筛选系统快速而有效筛选转基因大豆

为提高大豆(Glycine max(L.)Merrill)遗传转化效率建立了一种快速而有效的草丁膦筛选系统.将刺伤的子叶节外植体接种于含有pCAMBIA3201载体的LBA4404农杆菌溶液.目前利用草丁膦筛选转基因大豆的常规方法是在含有5 mg/L草丁膦的芽诱导培养基和含有3～5 mg/L草丁膦的芽伸长培养基上进行筛选.利用此常规筛选方法所获得的大多数植株是非转化体,从而导致转化效率变低,为1.6%;而且这种方法极大地延迟了芽的伸长过程,使多数不定芽的伸长发生在农杆菌处理后的21～41周.为此,对常规草丁膦筛选方法进行了改良.首先将外植体放置在不含有除草剂的芽诱导培养基上培养3周,然后转到含有4 mg/L草丁膦的芽伸长培养基上进行筛选.此时,多数不定芽仅在7～12周内便可伸长.当芽长到3～5 cm时,从外植体上切下来转到含有1～5 mg/L草丁膦的根诱导培养上进行进一步的筛选.结果表明,在添加有3 mg/L草丁膦根培养基上,转化效率达到最大值为6.7%.不定芽对根培养基中的除草剂反应迅速,仅在10d天内所有非转化体都变枯死亡.利用这种改良的筛选系统,大多数转基因植株仅在8～16周内便可获得.Southern杂交结果证实了外源基因稳定地整合在大豆基因组中.GUS检测和除草剂抗性分析结果表明,被整合的外源基因在大豆细胞中得到了稳定的表达.     

利用草甘膦作为大豆子叶节遗传转化筛选剂的可行性分析

以4个非转基因大豆品种自贡冬豆、吉林小粒1号、中黄30和Williams 82以及2个抗草甘膦转基因大豆品系中作J9331和中作J9333为材料,利用大豆子叶节进行遗传转化,草甘膦作为筛选剂,以丛生芽诱导率、成活率和伸长率为考察指标,探索丛生芽诱导期、筛选期和伸长期的适宜草甘膦筛选浓度.结果表明,丛生芽诱导期、筛选期及伸长期的草甘膦适宜筛选浓度范围分别为100～160、220 ～ 240和5～ 10 mg·L-1,3个时期最适宜筛选浓度分别为60、240和5 mg·L-1.     

2002-2004年国家大豆区试品种对大豆花叶病毒抗性的评价

在接种东北大豆产区SMV主要株系N1、N3和黄淮与南方大豆产区SMV株系Sa、SC3条件下,对最新育成的参加2002-2004年国家大豆区试的134个大豆品种进行了抗性评价,结果表明:接种4个株系后,分别有13个品种(东农L13、汾豆56、汾豆60、汾豆61、晋大74、K丰52-1、航天2号、辽03-20、辽95025-5-4、中作2-29、中豆32、科9208、油春32)和5个品种(铁95025-5-5、铁94037-6、汾豆69、冀99、冀鉴27)分别对4个株系和3个株系表现抗侵染,中黄4、中作016、吉林2001-14等25个品种对1-2个株系表现抗侵染;5个品种(公交03-1212、冀鉴37、秦豆9、淮02-02、滑豆20)对4个株系表现抗扩展.以上品种除可用于生产外,还可作为抗SMV育种的抗源.该批参试品种中,黄淮地区品种的平均病情指数最轻,其次是东北地区品种,然后长江流域,华南地区品种的病情最重.从不同类型品种的病情分析,按黄淮夏大豆、北方春大豆、南方夏大豆、南方春大豆、菜用大豆、热带多熟制大豆的顺序逐步加重.在田间条件下,免疫品种数量不多,占参试品种的7.9%,严重度为1级的高抗品种占47.5%,未发现严重度为4级的高感品种,表明多数品种田间抗性较好.     

大豆芽期和苗期耐盐性评价指标筛选

大豆耐盐性是决定盐碱地大豆产量的关键因素之一。为探究不同盐浓度对大豆芽期、苗期生长发育的影响,评价不同大豆品种对不同盐浓度的耐受能力,以合豆3号、徐豆14、中黄55和临豆10号大豆品种为材料,在芽期,设置50,75和100 mmol·L~(-1)的盐溶液处理,苗期设置100,200和250 mmol·L~(-1)盐浓度处理。记录大豆芽期生长指标和苗期形态生理指标,并以各指标耐盐指数隶属函数值、总隶属函数值为依据,对4个大豆品种芽期和苗期耐盐性进行比较及聚类分析。结果表明:芽期主根长、下胚轴长、根干重、含水量、鲜重、根鲜重、活力指数耐盐指数的隶属函数值与总耐盐指数隶属函数值的相关性均达到极显著水平,苗期根干重、根鲜重、MDA含量、株高的耐盐指数与总耐盐指数隶属函数值的相关性均达到显著水平。在不同时期和不同品种的盐耐受分析中,不同生育时期的大豆耐受性表现不同;芽期4个大豆品种耐盐程度大致相同。苗期徐豆14、临豆10号耐盐性较强,中黄55耐盐性中等,合豆3号耐盐性较弱。在耐盐指标筛选分析中,下胚轴长、根干重、含水量、鲜生物量、根鲜重和主根长的耐盐指数可作为大豆芽期耐盐鉴定指标,而MDA含量和株高的耐盐指数则可以作为大豆苗期耐盐鉴定指标。     

野生、栽培大豆愈伤组织耐盐性与植株盐胁迫下丙二醛(MDA)含量的关系

以野生、栽培大豆共14份材料的下胚轴作为外植体诱导愈伤组织，在含不同浓度NaCl的培养基上鉴定愈伤组织的耐盐性，NaCl浓度(w／v)分别为0％(CK)，0．1％，0．2％，0．3％，0．4％，0．5％，0．6％，0．7％，0．8％；14份材料的幼苗在NaCl为0．3％的盐土环境中生长25d后，测其幼苗的丙二醛(MDA)含量。试验结果表明：愈伤组织水平上，栽培大豆品种中黄4、通农5、吉林35耐盐性较强，不同材料之间愈伤组织的耐盐性有明显差异，耐盐性强的可在0．8％NaCl浓度下生长，耐盐性弱的只能忍受0．4％NaCl浓度；本试验确定大豆愈伤组织耐盐性鉴定适宜的浓度为0．6％。在盐胁迫下，植株MDA含量在0．3％NaCl条件下均比在CK土壤中高，但随胁迫时间的延长而呈现不同的变化趋势。综合大豆植株MDA含量的变化和愈伤组织的耐盐性之间，并未发现相关性。     

马铃薯二倍体和四倍体栽培种主要品质性状的差异

试验对9份二倍体栽培种杂种(Solanumphureja×Solanumstenotomum,PHU-STN)无性系,9份美国四倍体品种(系)和国内栽培品种东农303进行了主要品质性状(干物质、维生素C、粗蛋白质、还原糖)的分析。结果表明,二倍体栽培种PHU-STN无性系与四倍体品种(系)在干物质含量和粗蛋白质含量上有明显差异,在维生素C含量和还原糖含量上差异不明显。其中,二倍体栽培种L5维生素C的含量最高,为20.47mg/100g鲜薯,L14蛋白质含量最高,为3.25%,L9的干物质含量最高,为36%,L2和L14的还原糖含量最低,均为0.08%;另外,综合评价来看,L1、L2、L5、L9和L12的品质性状优良,均好于四倍体的材料,并且明显好于国内栽培品种东农303。这些材料对于解决我国马铃薯产业中存在的种质资源匮乏,遗传基础狭窄问题,是非常有价值的。     

Response of wheat (Tritium aestivum) to low rates of glyphosate and glufosinate

Field studies were conducted in 2007 and 2008 at Hamilton Farms near Lonoke, Arkansas, USA to evaluate the potential impact of sub-lethal doses of glyphosate and glufosinate on winter wheat (Tritium aestivum). Three wheat cultivars were seeded, and glyphosate and glufosinate were applied at 1/10 and 1/20 times the labeled dose at the 3- to 4-leaf, panicle initiation, and boot stages. Both herbicides caused significant injury to wheat; however, wheat response to both herbicides was different. Glufosinate injury occurred rapidly and consisted of mainly leaf necrosis. Glyphosate injury to wheat was minimal and manifested in the form of leaf yellowing. Glyphosate caused shortened flag leaf when applied at PI and reduced canopy height when applied at boot. Injury was minimal to wheat across all treatments, with the highest level of injury being 34% following glufosinate applied at boot. Conversely, wheat was most sensitive to glyphosate at the 3- to 4-leaf stage. Flag leaf length was reduced the greatest by glyphosate at PI, whereas glufosinate reduced flag leaf length minimally. Even though glyphosate injury was lower than that of glufosinate, yield was reduced more by glyphosate. Wheat seed weight and germination were not affected by either herbicide. Wheat appears to be slightly more sensitive to glyphosate with respect to yield; however, it is slightly more sensitive to glufosinate with respect to foliar injury.     

镉胁迫对苎麻吸收积累镉的影响

本研究通过盆栽试验探索了不同镉浓度对9个苎麻品种吸收积累重金属镉的影响。结果表明,Cd对苎麻生物量、Cd含量和积累量等有显著影响,且浓度越高,影响程度越大。石阡竹根麻、宜春红心麻和川苎1号三个品种在Cd浓度23-46 mg/L下的地上部生物量均高于对照;Cd浓度为23、46、91和182 mg/L时,苎麻地上部Cd平均含量分别为22.93,37.22,71.27和88.08 mg/kg。苎麻地上部Cd积累量品种间差异显著,品种富顺青麻和中苎1号在不同镉浓度处理下表现了较好的适应能力和吸收能力。在镉污染地区种植高耐高吸收的苎麻品种既可用于生态修复,又能获得一定的经济效益。     

Tolerance of Amaranthus palmeri populations from California to postemergence herbicides at various growth stages

In recent years, poor control of Amarathus palmeri S. Wats. plants with glyphosate in many agricultural and non-crop has been observed in the San Joaquin Valley (SJV), California, USA. Studies were conducted to assess if these were glyphosate-resistant (GR) populations. Populations from 23 different locations of the SJV were exposed to glyphosate application of 840 g ae ha⁻¹ at the 5 to 8 leaf stage of the plant and compared against a known GR and glyphosate-susceptible (GS) population from New Mexico, USA. None of the plants from the SJV survived the glyphosate application suggesting that they were GS. Plant mortality following application of glyphosate (840 g ae ha⁻¹), glufosinate (490 g ai ha⁻¹), paraquat dichloride (660 g ai ha⁻¹), saflufenacil (50 g ai ha⁻¹), rimsulfuron (70 g ai ha⁻¹⁾, and a tank-mix of glyphosate (840 g ae ha⁻¹) + saflufenacil (50 g ai ha⁻¹) applied at the 4 to 6, 8 to 10, and 12 to 16 leaf stages of A. palmeri was determined on potted plants grown outdoors. Complete control was obtained with all the treatments applied at the 4 to 6 leaf stage but control was reduced to less than 70% and 20% with glyphosate and glufosinate, respectively at the later stages. The other treatments provided 100% control at all growth stages. Combinations of saflufenacil + glyphosate, saflufenacil + glufosinate, saflufenacil + dicamba, rimsulfuron + glyphosate, tembotrione + glyphosate, flumioxazin + pyroxasulfone + glyphosate, flumioxazin + pyroxasulfone + glyphosate, dicamba + paraquat dichloride, and glyphosate + glufosinate were also tested on 8 to 10 leaf stage A. palmeri plants and all the combinations provided 100% control.     

大豆GmFDL06基因抗干旱及耐盐性研究

bZIP转录因子在植物防卫反应和逆境胁迫应答过程中起着十分重要的作用,大豆GmFDL06是bZIP转录因子家族A组成员,其表达水平受PEG和高盐胁迫影响。本研究分析了GmFDL06转基因大豆苗期的抗干旱和耐盐性。PEG和盐处理后GmFDL06转基因植株的相对植株高度(RPH)和相对植株干重(RSDW)显著高于非转基因大豆东农50。在盐胁迫下,GmFDL06转基因植株比东农50伤害程度低,并且GmFDL06过表达减少了Na~+离子积累,降低了盐胁迫带来的伤害,且过表达GmFDL06促进了下游逆境胁迫基因的表达。这些研究结果表明GmFDL06参与大豆非生物胁迫反应,并有潜力改善大豆的干旱和盐胁迫耐受性,为大豆抗逆基因的研究及抗逆大豆材料的筛选提供了依据。     

适宜安徽淮北地区救灾补种夏大豆品种的研究

通过12个主栽品种的分期播种试验,筛选出适合本区的救灾补种品种。结果表明：适宜安徽淮北地区救灾补种夏大豆品种为：阜9765、中黄13、濉科2000-8、皖宿2156、中黄37和早熟1号。