转基因玉米的研究进展与展望

玉米是世界三大粮食之一,也是最重要的饲料作物,在世界粮食生产中占有重要的地位,转基因玉米的研究也因此受到重视。本文简要介绍了转基因玉米的研究概况,抗虫转基因玉米、抗除草剂转基因玉米、基因工程在玉米雄性不育性中的利用、转基因技术用于玉米品质改良等转基因玉米的研究现状,及转基因玉米的研究前景。     

转基因甜菜H7-1实时荧光PCR检测方法

运用实时荧光PCR方法对转基因甜菜H7-1外源基因FMV 35 S启动子、E93’终止子、CP 4-EPSPS外源基因和品系特异性进行了检测.建立了快速、准确的转基因甜菜H7-1转基因成分的PCR检测方法.本研究采用的FMV 35 S启动子、E93’终止子、CP 4-EPSPS和品系特异性检测引物探针能有效检测转基因甜菜H7-1中转基因成分,具有特异性,且灵敏度达到0.01％.     

基因工程在葡萄研究中的应用进展

简述了葡萄常规育种方法存在的问题,回顾了近几年国内外通过基因工程技术在葡萄转基因体系的建立和基因功能研究2个方面取得的最新研究进展,分析了目前葡萄基因工程研究中的主要问题,并对葡萄基因工程的前景进行了展望。认为基因工程的研究方法为葡萄抗病抗虫、高产优质等优良品种的选育开辟了广阔的途径,葡萄育种学家以此为契机,将会培育出更多的优良品种。     

转基因杨树的研究及其生物安全评价

杨树基因组测序的完成使杨树成为研究林木分子生物学最重要的模式植物,为杨树基因工程的发展提出了巨大的机遇与挑战.本文简要介绍了世界转基因作物的发展状况以及安全性评估,重点从杨树抗虫、抗逆及改善材质的基因工程等方面综述了杨树基因工程的发展及其相关安全评价,指出对转基因杨树的安全评价应遵循有关转基因法规结合自身特点进行,重点考察其生态风险.本文针对杨树基因工程发展中存在的问题,提出应积极开发具有我国自主知识产权的新型基因,发展转基因新方法,推进我国杨树基因工程的健康发展.     

Bt分子生物学研究进展

简要描述了苏云金芽孢杆菌近年来分子生物学研究的进展情况，重点阐述了cry基因鉴定方法。另外分析了目前转基因植物与基因工程菌的研究，并对今后的研究进行了展望。     

转基因棉生长前期不同叶位叶片对甜菜夜蛾种群增长的影响

【目的】近年来,棉花成为甜菜夜蛾(Spodoptera exigua Hübner)的主要寄主之一,主要受害部位为叶片。随着转基因棉的推广种植,明确其不同叶位叶片对甜菜夜蛾种群增长的影响对有效防治甜菜夜蛾具有重要意义。【方法】以转cry1A基因棉国抗12(GK12)、转cry1Ac基因棉新棉33B和转cry1A+Cp TI基因棉SGK321,以及它们的亲本对照泗棉3号、DP5415和石远321为材料,研究3种不同类型转基因棉生长前期不同叶位叶片对甜菜夜蛾种群增长的影响,并以实验种群生命表形式加以描述。【结果】(1)转基因棉GK12和SGK321对甜菜夜蛾种群增长有一定的抑制作用,尽管随着取食叶位的不同,抑制作用存在一定的差异,但其种群趋势指数均远大于1。(2)取食同一转基因棉花品种不同叶位叶片后,对甜菜夜蛾幼虫至蛹期的死亡率、蛹质量及产卵量虽有一定的影响,但叶位间不存在明显的变化趋势。(3)取食新棉33B和SGK321的甜菜夜蛾种群趋势指数明显低于对应的常规对照棉,而取食国抗12的甜菜夜蛾种群趋势指数与对照品种泗棉3号差异不显。【结论】取食所研究的3类转基因抗虫棉不同叶位叶片后,甜菜夜蛾的种群仍呈增长趋势,应加强转基因棉田甜菜夜蛾的防控。     

农杆菌介导AVP1基因转化甜菜

甜菜是我国重要的糖料作物之一.为了提高甜菜含糖量和产量,增强其抗逆性,本研究应用植物基因工程手段对甜菜进行遗传改良.实验以甜菜DF1031品系为受体材料,利用农杆菌介导法将AVP1基因转入甜菜子叶节,获得转基因植株.研究了菌液侵染浓度、侵染时间、共培养时间、抗生素羧苄青霉素(Carb)、头孢霉素(Cef)以及筛选剂卡那...     

甜菜花叶病及种质资源抗性的研究进展

甜菜花叶病是甜菜生产的世界性病害,可经多种蚜虫非持久性传播。花叶病毒侵染甜菜,嫩叶常出现脉间褪绿的明脉现象,发生皱缩;功能叶片会出现明暗相间的绿色斑驳,进而产生花叶,严重的发生坏死,给甜菜生产造成巨大损失。归纳了BtMV病原及种质资源抗性的研究概况,分析了BtMV病原生物学特性、病原基因组及编码蛋白结构功能,病原介体及病毒复制模式,以及BtMV侵染甜菜植株及叶片的结构与微观变化。总结了当前用于甜菜花叶病的检测方法和甜菜种质资源的花叶病抗性与抗病反应的研究进展。提出了当前甜菜抗花叶病需要深入开展的研究论题,并对甜菜抗花叶病分子机理和基因工程育种进行了展望。为该病的深入性研究,特别是基因工程育种提供参考。     

麻类作物基因工程研究进展

本研究归纳了近年来国内外亚麻、苎麻、红麻、黄麻、大麻等几种主要麻类作物基因工程研究概况:研究主要集中在以下几个方面:(1)获得抗病、抗虫的转基因麻类作物;(2)获得逆境抗性(抗旱,抗盐,抗重金属,抗除草剂)的转基因麻类作物;(3)获得纤维品质改良、种子品质改良的转基因麻类作物。本研究还对基因工程在麻类作物中的应用前景进行了展望,并就目前存在的不足提出建议:以日益发展的生物技术为依托,培育符合市场需求、具有优良目的性状、无环境风险的转基因麻类作物。     

低能离子束介导转基因技术

遗传转化是基因工程的一个重要研究方向。目前，已经应用于植物转基因的方法有10种以上，常用的有农杆菌介导法、基因枪法、PEG法、花粉管通道法等。这些转基因方法各有优缺点。为了使转化技术更加完善和成热，科学家们一直在不断探索，寻求方便、高效的转化方法。     

基于组学技术探究甜菜耐盐机理研究进展

为揭示甜菜盐胁迫下的分子响应机制,利用组学技术发现并鉴定关键基因及蛋白,迅速给予甜菜耐盐机理新的依据。本研究综述了转录组学、蛋白质组学、代谢组学、基因组学在甜菜耐盐机理中的研究进展。目前研究指出转录组学、蛋白质组学可筛选出甜菜耐盐关键候选基因,如BvM14-SAMS2、BvM14-glyoxalase I、BvNHX等,并利用基因组学对所发现基因进行验证。同时,探讨代谢组学在甜菜盐胁迫研究中的应用,以期通过代谢产物的定量与定性测量评估基因功能,为甜菜盐胁迫相关研究提供新信息与新思路。下一步应不断深化各组学技术间的融合,强化多学科交叉融合意识并积极创新,以发掘更多优质的甜菜耐盐遗传种质资源与基因资源。     

甜菜直接再生体系的建立及优化

探究东北地区栽培甜菜直接再生体系的建立，以期为基因工程手段培育甜菜品种奠定基础。本研究以甜菜子叶节和叶柄为外植体，研究不同消毒方法、不同激素水平对诱导甜菜不定芽和不定根再生的影响。结果表明，最佳消毒方法为：剥除种球外壳获取种胚，并使用75%酒精30 s+0.1% HgCl2消毒10 min；诱导不定芽的最佳激素配比为：MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.05 mg/L，在此培养条件下子叶节和叶柄的不定芽诱导率均达最大值，分别为14.44%、11.67%；（3）诱导不定根的最佳激素配比为：1/2MS+NAA 0.05 mg/L，诱导率达到93.33%。本研究初步建立了东北甜菜直接再生体系，为下一步建立遗传转化体系及甜菜遗传改良奠定基础。     

利用DAMD分子标记构建甜菜品种的分子身份证

为了根据遗传背景快速区分和鉴定甜菜品种的真实性和特异性,补充和打破形态学鉴定法的短板和局限,以96份甜菜登记品种为试材,采用DAMD分子标记技术构建了甜菜品种的分子身份证。结果显示,有7条扩增条带清晰、多态性较好的DAMD引物可用于鉴别甜菜品种,这7条引物共检测出103条带,其中多态性条带101条,多态性98.1%;96个品种间的最小遗传距离为0.039,最大为0.485,平均遗传距离0.237。通过聚类分析,96个甜菜品种被分为两类群,类群I仅有54号品种,类群II包含其余95个品种,类群II进一步又分两个亚群。仅利用URP1F、URP17R和URP2R这3条引物组合将96个供试甜菜品种完全区分。利用DAMD引物构建甜菜品种的分子身份证,为快速、高效地鉴定甜菜品种提供了一种新的途径,也为保护育种家和农民的利益提供了保障。     

氮胁迫对甜菜幼苗生理以及相关NRTs基因表达的影响

为了深入研究缺氮环境下甜菜(Beta vulgaris L.)的氮利用调控机制,并为利用分子育种以及基因工程途径提高植物的氮利用率奠定基础,本研究以甜菜幼苗‘780016B/12优’为试材,通过对其施加低氮和缺氮逆境胁迫,利用表型观察、叶绿素含量的测定以及相关基因和酶活性的应答变化分析,来研究甜菜植株在生理以及分子方面的应答机制。研究结果表明,甜菜叶片由于缺氮而表现出局部变黄,并且SPAD值显示,叶绿素含量随逆境时间呈下降趋势。qPCR表明,BvNRT2.1和BvNRT3.2基因均受到低氮和缺氮胁迫的诱导,且它们在根部的表达量要高于叶中,BvNRT2.1基因对逆境的应答更为显著。同时,随着胁迫时间的增长,甜菜体内的硝酸还原酶活性逐渐下降,但叶片中该酶的活性始终要高于根中。因此可以得出结论,低氮或缺氮逆境对甜菜幼苗的光合作用、硝酸还原酶活性造成了较为严重的影响,从而导致其生长在一定程度上受到抑制。可以推断,为了适应氮胁迫环境,甜菜自身可能通过上调硝酸盐转运蛋白基因的表达等途径来直接或间接的补偿由于环境氮缺乏或低氮造成的营养缺失,以抵御逆境伤害。     

连作模式下甜菜土壤微生物研究进展

为揭示甜菜连作模式下的土壤微生物响应机制,本研究分析了甜菜连作下土壤微生物群落区系和根际微生态研究进展,初步探讨连作甜菜土壤微生物群落变化的演变规律,着重阐述土壤微生物与根际微生态在连作条件下的作用机制,并对未来的研究方向做出展望.指出连作条件下甜菜与微生物互作是一个复杂的过程,其受多重因素共同作用,与根际微生态环境密...     

甜菜M14品系BvM14-STPK基因的生物信息学分析及响应盐胁迫的表达分析

旨在进一步研究BvM14-STPK蛋白激酶对盐胁迫的应答反应,本研究以甜菜M14品系为材料,使用特异性引物通过聚合酶链式反应进行扩增,获得BvM14-STPK基因cDNA全长,并进行生物信息学分析,采用荧光定量PCR探究该基因响应盐胁迫的表达分析。生物信息学分析结果表明,BvM14-STPK基因cDNA全长1668 bp,包含1527 bp的最大ORF,编码508个氨基酸;BvM14-STPK蛋白激酶具有典型的蛋白激酶保守结构域。实时荧光定量PCR结果表明,BvM14-STPK基因在甜菜M14品系叶、根中均有广泛表达,叶中的表达量高于根中。该基因在200、400 mmol/L NaCl处理下,在叶片和根中呈现不同的表达状态,表明该基因可以应答盐胁迫,但在不同组织中应答盐胁迫的表达量存在差异。本项研究在挖掘甜菜M14品系优质基因和提高栽培甜菜抗逆性等方面具有重要指导意义,为进一步开展甜菜遗传改良工作奠定基础。     

甜菜研究现状的CiteSpace计量分析

为深入了解国内甜菜研究现状和未来的发展方向,应用CiteSpace文献可视化分析工具对2015—2020年中文数据库CNKI收录的406篇文献和英文数据库WOS核心合集中的1549篇（包含中国学者发文150篇）进行可视化分析。结果表明,在甜菜研究领域中德国和美国发展速度快、影响力较大,相较而言中国还存在一定差距。国内对甜菜的基础研究主要集于甜菜三大主产区（东北、西北、华北）高校和科研单位,极少数在企业开展。甜菜研究中涉及的学科有农业科学、生命科学、生态环境及材料化学等,其中农业科学研究领域实践性较强相对比较活跃,材料科学研究影响力较高。未来受到现代农业发展和交叉学科影响,甜菜研究领域会更受关注。关键词可视化结果中词频较高的是甜菜、产量、根腐病、含糖量、光合特性等。国内近5年来甜菜研究主要集中在农业科学领域,以解决甜菜农业生产中的关键问题,如甜菜种植产量、种质资源研发、甜菜适应环境胁迫、甜菜植物保护等。     

不同甜菜单胚细胞质雄性不育系与保持系的遗传多样性分析

利用35对SSR引物分析40对不同的甜菜单胚细胞质雄性不育系与保持系的遗传多样性。结果表明：每对引物扩增得到的条带数在2～12之间,有效等位基因数(Ne)、Shannon’s信息指数(I)、Nei’s基因多样性指数(H)的平均值分别为2.306、0.891和0.519。采用类平均法(UPGMA)进行聚类分析并计算遗传距离。聚类结果显示,除供试材料22与其他材料的遗传距离较大,亲缘关系较远,单独为一类群;其余的供试甜菜品系可分为4个类群;共有14对甜菜单胚细胞质雄性不育系与保持系完全聚合在一起,说明经过回交后,不育系和保持系的细胞核基因组之间几乎达到一致,纯度较高,今后可以直接应用于甜菜育种中;另有26对纯度较低,遗传距离较大,还需要继续进行回交至纯合。80份供试材料的遗传距离最大为0.462,最小为0.120。14对聚合在一起的原配组中的不育系之间遗传距离各不相同,今后可选择14对中遗传距离较大的不育系和其异型保持系配制二元不育系,用于杂交种中的母本。加大培育出甜菜新品种的可能性,同时减少了育种工作中的盲目性,有效的提高了甜菜育种效率。