共转化法剔除转基因小麦中的bar基因

利用PCR检测了268株转小麦黄花叶病病毒复制酶基因T3代植株,初步筛选出只含有功能基因(WYMV-Nib8基因)而不含有筛选标记基因(bar基因)的转基因小麦植株28棵,为转基因小麦的安全性种植提供了保障。同时对无标记基因的转基因植株进行了叶片涂抹除草剂验证,探讨了叶片涂抹除草剂结合目的基因PCR检测筛选无选择标记转基因植株     

转基因作物的生物安全：基因漂移及其潜在生态风险的研究和管控

转基因作物品种在商业化推广的20多年间发展迅猛,在保障食品供应、拓展农业功能、缓解资源约束、保护生态环境等方面做出了卓越贡献。在创造巨大经济、环境和社会效益的同时,转基因作物的生物安全问题也引起了全球的广泛关注和讨论。其中,难以准确预见的外源基因通过基因漂移逃逸至非转基因作物及其野生近缘种,进而导致潜在的生态风险就是国内外学者的研究热点。围绕基因漂移的机制及其生态风险、风险评估、控制措施等问题进行介绍和讨论,并展望转基因生物技术的发展趋势。     

风、蜜蜂因素对转Cry1Ac基因棉花花粉介导的基因漂移的影响

在温室内人工创造风力和释放传粉昆虫蜜蜂的条件下,应用PCR和蛋白试纸条结合的方法检测外源Cry1Ac基因通过花粉漂移至非转基因棉的频率和距离.结果表明:风力处理和蜜蜂处理的基因漂移频率均显著高于空白对照.漂移至非转基因亲本棉石远321的频率显著高于陆地棉中棉所35和海岛棉吉扎1号.漂移至石远321的频率随距离远近差异显著,而漂移至中棉所35和吉扎1号的频率在不同距离上差异不显著.风力处理共检测到阳性样本72个,在检测范围内,漂移至石远321的最远距离为25.6 m,漂移至中棉所35和吉扎1号的最远距离均为19.2 m.蜜蜂处理中共检测到阳性样本75个,在检测范围内,漂移到常规棉的最远漂移距离均达到设置最远处36 m,并在此处达到峰值.本研究可为转基因棉花基因漂移生态风险性评估提供参考.     

小麦花粉育性检测和花粉致死基因携带种质的鉴定

小麦雄性不育主要是通过花粉的败育来表现,研究花粉致死基因对小麦杂种优势的利用研究具有重要意义和价值。本研究通过对组配的155个F1杂交组合成熟花药用1%KI-I2染色,显微镜观察,鉴定花粉败育情况,并对表现出花粉半不育特性的F1组合亲本进行花粉致死基因的鉴定。结果表明,在155个冬小麦F1杂交组合中有4个F1组合(西农9718/鑫农516,西农9817/周麦22,西农9817/西农509,西农261/西纯4号)的花粉表现为半不育花粉状态,一半花粉粒碘染呈深蓝色圆形,花粉粒较大;另外一半的花粉粒较小,不规则,未上色。用中国春(具有显性花粉致死基因Ki)和宁春4、宁春16小麦品种(具有隐性花粉致死基因ki)与4个F1组合亲本分别杂交获得相应F1,对其花粉染色显微镜鉴定,从中筛选出携带相应等位显性Ki基因的品种2份,携带相应等位隐性ki基因的品种4份。     

花粉介导的基因从蓝色糊粉小麦向其它小麦品种的飘移

以前，小麦生产者并不特别关注小麦品种间的异花传粉，但是，随着遗传工程小麦的引入，就需要确保遗传纯度，这就要求我们弄清小麦间发生花粉介导的基因飘移的频率和距离方面的知识。     

转基因小麦的研究与展望

1992年第1株转基因小麦问世。近几年，以基因枪法为代表的转基因体系已经基本建立，农杆菌介导法基因转化获得突破，花粉管通道法转基因取得实用性成果。转基因小麦研究已经由转化体系的建立和完善向改良小麦品种过度。本文主要介绍近几年的进展，提出存在的主要问题和未来的展望。     

转基因抗虫小麦中sgna基因的遗传分析及抗虫性鉴定

利用基因枪介导将抗蚜虫的sgna基因导入了长江中下游地区小麦栽培品种扬麦158，得到了6棵转基因植株。PCR和RT-PCR检测分别证实了sgna基因的整合和表达。通过分析转基因植株的T1代和T2代，发现sgna基因的遗传并不符合孟德尔的遗传规律。抗蚜虫鉴定试验证明含有sgna基因的植株对蚜虫有明显的抗性，转基因植株可以显著降低蚜虫     

转基因小麦外源品质基因1Dx5表达的遗传研究

转基因小麦B72-8-11b中外源品质基因1Dx5表达量是内源相应基因表达量的6倍。利用小麦转基因品系为父本，常规品种鄂麦12、鄂麦18和日喀则8号分别为母本，配置3个杂交组合。采用SDS—PAGE技术，检测各组合亲本、F1、F2代的HMW-GS组成，研究转基因小麦B72-8-11b中外源品质基因1Dx5表达的遗传。结果表明：外源1Dx5基因有功能拷贝整合在1个位点，如同内源品质基因，遵从孟德尔遗传模式。这对育种选择策略的制订具有指导意义，也表明了基因枪转化法能够使得外源基因有功能拷贝整合在1个位点并能稳定传递。     

DREB1B基因在转基因小麦后代的稳定表达

本研究对基因枪导入了pBAC128F/R质粒(含有玉米Adh1内含子1的CaMV35S启动子驱动的bar基因作为选择标记,以来自拟南芥菜逆境诱导表达类型--亲水蛋白rd29b基因的启动子驱动脱水应答转录因子DREBIB基因的逆境诱导表达类型质粒)的T4代转基因小麦进行了稳定表达研究.PCR、PCR-Southem和Southern杂交分析表明,外源转录因子DREBlB基因已稳定整合到转基因株系的基因组中.半定量RT-PCR结果表明,部分转基因株系的DREB1B基因的相对表达量有所增强.叶片除草剂抗性检测结果显示有8个转基因株系可抗到150 mg/L.叶片脯氨酸含量测定结果表明,有4个株系(编号为1,18,30和76)的脯氨酸含量提高幅度较大,同一株系,干旱与未干旱处理相比,脯氨酸含量提高了3～5倍.干旱处理后的转基因植株与非转基因植株相比,脯氨酸含量高2～3倍.在干旱条件下,T4代田间小区产量统计数据分析结果表明,有4个转基因株系(编号为30,51,70和76)的产量与非转基因植株相比有显著增加.研究表明,利用逆境诱导型rd29b基因的启动子来增强外源DREB1B基因的表达,能显著改良小麦的抗旱性.     

小麦转基因再生植株培养体系的优化

以5个基因型不同的小麦幼胚，幼穗作为供试材料，探讨了品种基因型、ABA咱生根条件等对小麦离体培养的影响。结果表明，小麦品种豫麦18－64为遗传转化的良好受体材料；0．2mg/L NAA和0．8mg/L IAA可促进幼苗生根；在幼胚愈伤组织诱导前14d，用0．5mg/L ABA处理可有效抑制出芽率，并有利于促进胚愈伤组织形成和再生能力的保持.     

利用花粉管通道法将叶片衰老抑制基因PSAG12-IPT导入普通小麦的研究

利用花粉管通道法将叶片衰老抑制基因PSAG12-IPT导入普通小麦品种西农1376,经PCR﹑GUS组织化学染色﹑点杂交和Southern杂交分析,证明带有特异启动子的目的基因已整合到5个植株的基因组中,且在大部分转基因植株中能够稳定遗传。通过叶片细胞分裂素含量﹑叶绿素含量﹑叶片衰老进程及农艺性状分析,初步证明PSAG12-IPT基因在     

转SbPIP1基因小麦植株的获得及发芽期耐盐性鉴定

为了培育耐盐小麦新材料,利用基因枪转化法将海蓬子(Salicornia bigelovii Torr.)水通道蛋白(plasma membrane intrinsicprotein,SbPIP1)基因导入到小麦品种宁麦13和扬麦158中。对两个品种的各2500枚幼胚进行轰击,分别获得抗Basta再生植株237株和108株(筛选标记基因为Bar基因),经PCR鉴定阳性转基因植株分别为30株和7株。用130mg/L Basta除草剂对T1代幼苗进行喷施鉴定,发现T1代幼苗的Basta抗性出现了分离。遗传分析发现76.19%的株系表现为1对基因遗传的3:1分离,为单拷贝的基因导入。发芽期耐盐性分析发现81.22%的转基因株系的盐害指数低于受体宁麦13的盐害指数,耐盐性强于受体宁麦13。这些转基因材料将进一步用于小麦的耐盐分子育种研究。     

转录因子基因TaWRKY72b-1的克隆，表达及在烟草中表达对植株磷效率的影响

在富集低磷胁迫特异表达基因的小麦根系cDNA差减杂交文库中,鉴定了1个与拟南芥WRKY75同源的小麦WRKY型转录因子基因表达序列标签(EST)。依据该EST序列高度同源的小麦WRKY72b序列,克隆了对应基因TaWRKY72b-1。TaWRKY72b-1与WRKY72b在cDNA序列上有2个碱基的差异,但编码氨基酸没有改变。TaWRKY72b-1开放阅读框为621 bp,编码206个氨基酸残基,氨基酸组成上含有保守的WRKY基序和C2H2基序。系统进化分析表明,TaWRKY72b-1与小麦WRKY72a和大麦WRKY12可能来自相同的祖先。与对照供磷水平(2 mmol L^-1 P)相比,低磷处理使根叶中TaWRKY72b-1的转录本数量均明显增多。表明TaWRKY72b-1对低磷胁迫逆境产生了明显的应答作用。TaWRKY72b-1在烟草中表达表明,低磷胁迫条件下,高表达TaWRKY72b-1的烟草植株干重、单株磷累积量和磷利用效率均较对照明显增加。因此,TaWRKY72b-1基因在改善低磷胁迫下作物的磷效率中可能具有较重要的应用价值。     

小麦穗发芽抗性机理与遗传研究

1987—1989年在人工模拟降雨室鉴定了123个小麦品种,发现不少白粒抗源;研究了13个品种的穗发芽率、籽粒发芽率、籽粒含水量、吸水速率和α-淀粉酶活性变化,认为抗穗发芽的主要机理是低α-淀粉酶活性和小的吸水速率;并用6个抗性不同品种的双列杂交,初步探讨了抗穗发芽性遗传,可能存在母体与子体抗性因子互作效应。     

小麦突变体D51抗秆锈性遗传分析及其抗性基因SSR标记

D51是优良品系龙6239经辐射诱变和组织培养相结合获得的高产优质抗秆锈突变体材料,对我国优势秆锈病21C3CPH、21C3CKH和21C3CTR小种均表现免疫。利用来自D51/龙6239、D51/中国春的2个F₂群体和来自D51/龙6239的1个F₂群体分别在苗期和成株期进行21C3CPH小种接种,抗病反应型鉴定表明,3个F₂群体中抗感分离比例均为3∶1,说明D51抗秆锈性受一对显性基因控制,全生育期表达,部分D51/龙6239 F₂植株的F₃株系的抗病鉴定进一步验证F₂鉴定的可靠性。利用675对小麦SSR引物和185株D51/龙6239 F₂分离群体对SrD51基因进行标记定位,将SrD51定位在5D染色体的短臂上。其中SSR标记Xgwm190和Xwmc150与SrD51基因的遗传距离分别为18.58和21.33 cM,并分别位于目的基因的两侧。由于已知的秆锈抗性基因仅有Sr30被定位在小麦5DL上,且Sr30不抗34C2MKK和34C2MFK,而突变体D51的原亲本龙6239不抗21C3CPH、21C3CKH和21C3CTR,却对34C2MKK和34C2MFK表现免疫抗性。因而推断此突变体的秆锈抗性基因可能是一个新基因,暂命名为SrD51。     

小麦品质性状的分子改良

小麦是世界上最主要的粮食作物之一,世界各主产国对小麦品质性状开展了深入地研究。本文从影响小麦品质的主要方面,如小麦籽粒蛋白质数量和质量,小麦籽粒硬度,小麦面粉粉色,小麦籽粒淀粉品质,小麦收获前穗发芽等综述了当前转基因和分子标记辅助选择研究现状和研究进展,并对研究中存在的问题进行了讨论。     

不同生育期根际土壤淹水对小麦品种光合作用和产量的影响

采用人工模拟淹水的试验方法,研究了五个不同生育时期根际土壤淹水对6个冬小麦品种光合作用和经济产量的影响。结果表明,不同生育时期根际土壤淹水对产量影响的相对受害率（RIR）差异及耐湿性不同品种产量的RIR差异达极显著水平（方差分析结果分别为F=111.68**,υ1=4,υ2=20,F0.01=4.43;F=18.51**,υ1=5,υ2=20,F0.0     

小麦种质N9134抗白粉病基因的SSR标记和染色体初步定位

普通小麦种质N9134含有野生二粒小麦AS846的抗白粉病基因,该种质对陕西省关中地区白粉病流行小种关中四号表现高抗。用高感小麦白粉病的普通小麦品种陕160和陕优225与N9134杂交,F1代对白粉病表现高抗,F2代抗病和感病植株的比例符合3∶1, 表明N9134苗期白粉病抗性由1对完全显性基因控制,暂定名为PmAS846。采用66个小麦SSR