外源基因转化在小麦育种中的应用

远缘杂交是创造生物新物种和新种质以及转移遗传物质的有效途径 ,在理论和实践上都有重要意义。外源DNA导入技术以DNA片断杂交技术假说为理论依据 ,直接将带有目的性状的供体遗传物质 (总DNA)或目的基因导入受体植物 ,创造大量的变异材料 ,通过筛选获得具有目的性状的后代 ,达到改良品种的目的。笔者综述了近年来外源基因导入小麦的研究概况 ,阐述了外源基因导入的技术以及检测方法 ,分析了外源基因转化在小麦育种中的发展前景。     

大麦抗白粉病性状基因导入小麦品种

授粉后外源DNA(基因)导入技术是实现作物基因转移的分子育种新途径。我们采用这一技术将抗白粉病的大麦DNA导入感病小麦品种(以二棱大麦品种80S—111为供体,小麦花培品种花76为受体)后产生多种变异类型。本文主要通过对后代5个抗白粉病稳定的株系的抗性表现、与已知基因的比较、籽粒氨基酸成分的变化     

花粉管通道法转基因棉花后代特性的研究

研究发现转基因的受体材料、果台、外源基因、导入时间等条件的不同,直接影响到转基因后代成功与否。同时,利用花粉管通道法获得的棉花转基因后代,其中仅有少部分符合孟德尔遗传分离定律,多数后代的遗传分离比例变化较大,存在着遗传分离多样性,种植到T3-T4时,有外源DNA丢失现象,呈现出外源DNA遗传不稳定性。根据几年的实验研究,阐述了该方法在棉花转基因后代中出现的异常现象和问题。     

高梁导入外源DNA后代的过氧化物酶及酯酶同工酶酶谱分析

本文对利用花粉管通道法将外源ＤＮＡ导入高梁的后代进行了过氧化物酶及酯酶同工酶酶谱分析。由分析结果看出，所有导入后代均出现了不同于受体的谱带，并且不同程度地出现了杂种酶带，酶带缺失，酶活性增强及酶活性减弱等现象，表明外源ＤＮＡ片段已整合到受体基因组中，并得到表达。     

外源DNA导入技术在棉种改良中的应用研究

应用授粉后外源DNA 导入技术,将亚洲棉(G.arboreum)常熟黑子的总体DNA 导入陆地棉(G.hirsutum)岱红岱,经连续选择成功地育成了高产优质、吐絮集中、抗逆性强、耐渍涝,兼耐枯萎病的棉花新品种——湘棉12号,并获得一批有价值的品系和种质资源。在进行品种选育的同时,对多种外源DNA 分别导入不同陆地棉品种的后代,进行了田间性状观察及酯酶、过氧化物酶同工酶测定,结果发现:(1)经外源DNA 注射的后代,形态特征(包括子叶数目、真叶形状、植株茎叶腺体分布等)出现变异,还出现雄性不育株以及纤维品质优、强力好、产量高的后代;(2)有些后代的酶酶、过氧化物酶同工酶与受体和供体比较,存在一些差异;(3)从多种外源DNA 对不同受体的引变效果看,以用中子照射过的材料,引变率较大,同工酶谱的差异也比较明显.     

外源DNA导入小麦引起后代性状变异的研究

应用外源DNA直接导入植物技术 ,将不同种属的单子叶植物总DNA分别导入普通小麦 ,调查其后代产生的变异 ,对D2 代株高、穗粒数、千粒重 3个性状的变异进行分析研究     

小麦尿卟啉原Ⅲ合酶的分离和纯化

外源大赖草DNA直接导入普通小麦,诱导小麦籽粒蛋白质组成及过氧化物酶、酯酶、超氧化物歧化酶同工酶谱带发生了显著变化,蛋白质分别增加44,67,85ku新组分,蛋白质和氨基酸含量分别提高16.82%,15.62%,赖氨酸增长42.94%,同工酶不同程度出现了差异谱带,酶带缺失,酶活性增减的明显变化。导入DNA的变异小麦的籽粒色泽、硬度、胚乳粉质等生物学性状都有一些改变,其变异现象在连续后代中依然表达。     

减压渗透法将外源DNA导入水稻研究

紫稻(叶和叶鞘紫色,稻谷和米粒分别为黄、白色)为受体,高梁、小麦和小米为外源DNA供体。受体材料的种子播种前用减压渗透法分别导入供体DNA于成熟胚。受体种苗五叶期出现了颜色变异株,紫稻和高梁、小麦以及小米的组合中,幼苗变异率分别为0.36％、1.5％和2.5％。在以后的生长发育过程中,变异株的颜色逐渐趋向受体或供体;始穗期提前或推迟。对供、受体和杂种后代幼芽的可溶性蛋白电泳分析表明:后代明显地不同于亲本。     

玉米导入碱蓬DNA后代主要农艺性状和品质性状的变异分析

以外源碱蓬总DNA导入玉米自交系获得的75份稳定导入系和原受体自交系为试验材料,分析了株高、穗长、穗粗等8个主要农艺性状和品质性状遗传变异特点。结果表明:后代导入系各性状平均值和原受体自交系相比均有差异。各受体自交系的后代系变化幅度均较高,既有高于原品种的后代导入系,也有低于原品种的导入系。各性状的变异系数有较大差异,单株粒重、百粒重、轴重和行粒数的变异系数较大;穗粗、出籽率及品质性状变异系数较小。因此,利用花粉管通道法将外源总DNA导入玉米自交系能够产生各种性状变异,出籽率、单株粒重、百粒重、行粒数、籽粒淀粉含量、蛋白质含量和含油量均较受体有一定程度提高,可以通过选择改良玉米种质资源。     

半野生大豆DNA导入栽培大豆其后代过氧化物酶酶谱分析

本文采用聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法，对利用花粉管通道途径，导入外源ＤＮＡ所获大豆变异后代，进行过氧化物酶酶谱分析，结果表明；变异后代与亲本的谱带间有明显差异，后代含有供体的谱带，这说明了外源ＤＮＡ片段已整合到受体基因组中并在后代中得到了表达。因此，我们认为可以用同工酶酶谱分析的结果作为鉴定外源ＤＮＡ导入大豆的生化指标之一。     

273份小麦新品系部分品质性状表现、不同等级分布及其相关关系研究

以273份小麦新品系为材料,研究了小麦籽粒硬度、蛋白质含量、揉面仪和粉质仪等相关指标的分布和关系。结果表明:50%的小麦品系在籽粒硬度和蛋白质含量等方面已达到强筋小麦的品质要求,但面团流变学特性则存在一定的差距;加强面团流变学特性的遗传改良,应是今后育种工作的重要内容之一;以籽粒硬度结合揉面仪指标的和面时间、8 min尾高、衰落角,可作为预测小麦面粉品质和面团品质的重要参考指标,但和面时间不超过4 min为宜。     

小麦粉碱性水保持力和膨胀势与其他品质性状的相关研究

测定了品质差异较大的28个小麦品种的理化性状，分析了其相关关系。结果表明：小麦粉碱性水保持力（AWRC）取决于籽粒硬度和可溶性戊聚糖（WEAX）含量，与蛋白质含量和面筋强度也密切相关；膨胀势与直链淀粉比例极显著负相关。籽粒蛋白质含量与SDS沉降值、和面曲线峰高极显著正相关，与Pelshenke值、和面时间相关不显著；SDS沉降值与Pelshenke值、谷蛋白大聚合体（GMP）含量、和面时间、和面曲线峰高均呈极显著正相关。SDS沉降值的化学基础是GMP，它既与蛋白质含量有关，也与蛋白质品质有关；和面时间和Pelshenke值则主要与蛋白质品质有关；蛋白质品质性状与膨胀势、多酚氧化酶（PPO）活性没有明显相关。以上说明，小麦籽粒的理化性状如硬度、可溶性戊聚糖、蛋白质性状等影响了小麦粉碱性水保持力，而膨胀势主要决定于直链淀粉的含量，多酚氧化酶与蛋白质和淀粉等性状无必然联系。     

导入大赖草DNA小麦后代的变异性状分析

对6个不同生态类型小麦品种及其完全双列杂交F1幼穗分化特点和穗分化杂种优势的研究表明,杂种幼穗分化各主要时期普遍存在杂种优势;不同生态类型组配方式的杂种穗分化优势不同;穗分化杂种优势与产量杂种优势具有一定相关关系;黄淮麦区杂交小麦最佳生态组配方式为春性品种×冬性品种。     

外源DNA直接导入甜玉米自交系后代性状变异

提取糯质玉米DNA利用花粉管通道法导入甜玉米自交系,其后代植株产生了变异,主要表现在株高、穗位高、叶面积等性状上的差异。经三代种植观察,D3代各变异性状趋向稳定。经品质分析,可溶性糖含量基本保持不变,蛋白质,淀粉含量有所提高。从而为今后玉米不同种之间的DNA导入创造新的变异品系,提供可参考的理论依据。     

利用花粉管通道法将外源DNA导入水稻之研究进展

外源DNA直接导入技术以DNA片断杂交假说为理论基础,直接将目的基因或带有目的性状供体遗传物质(总DNA)通过花粉管通道法导入水稻植株,创造大量的变异材料,通过筛选获得目的性状的后代和新品种。由于简单、易行、不受受体植物种类的限制,已被越多的育种者所接受,在水稻的抗病、米质、丰产性上等各方面广为应用。介绍了外源DNA导入方法、外源基因导入类型、后代遗传变异特点及影响花粉管通道法导入的因素,优点、局限性进行了分析,同时提出了问题和展望。     

离子束介导转大豆DNA小麦后代品质和农艺性状分析

利用离子束介导外源基因群转移的方法,分别将大豆全长DNA、DNA片段导入小麦,通过对M_1～M_3蛋白质含量和株高、粒质等农艺性状的变异分析可知,该方法能有效提高小麦蛋白质含量,降低株高,改变粒质。M_1获得蛋白质含量18％以上(较ck增加2.0个百分点)单株183个,M_2获得蛋白质含量18％以上(较ck增加3.6个百分点)单株33个,M_3获得蛋白质含量18％以上(较ck增加5.1个百分点)单株35个。M_3获得株高62cm以下(较ck降低7cm)的单株102个,占4.1％,部分单株株高能够稳定遗传。转基因后代部分单株和株系籽粒变为全角质。     

基因型和环境对面团流变学特性的影响研究

用揉混仪和质构仪研究了3个不同品质类型的冬小麦品种在8个不同的生长环境条件下的面团流变学特性,分析了基因型和环境对性状的影响及各性状间的相关性。结果表明:面团流变学特性受基因型(G)和环境(E)及其互作的共同作用,其中基因型方差均值>环境方差均值>G×E互作均值;从性状的表现看,基因型以济麦20表现最佳,环境以烟台点综合表现最好;相关分析表明,面团粘度性状与最大拉伸阻力、拉伸比、峰值时间、峰值面积和8min带宽呈显著负相关,而与延伸度呈显著正相关。最大拉伸阻力与峰值时间、峰值面积和8min带宽呈显著正相关。因此,进行品质评价时,可用质构仪测定的面团粘度特性对面团品质进行初步快速的评定。     

利用花粉管通道法将外源DNA导入玉米的研究进展

综述了外源DNA通过花粉管通道导入玉米的研究进展.详细阐述了利用花粉管通道法将外源DNA导入玉米中的转化方式、导入后代的变异以及变异机理;介绍了利用花粉管通道法将外源总DNA和目的基因导入到玉米中的研究现状;提出了利用花粉管通道法导入外源DNA应注意的问题,以及今后的研究方向.     

临汾号小麦品种主要性状演变及育种目标分析

山西省农业科学院小麦研究所先后育成 30多个小麦品种 ,产量几上台阶 ,主要农艺性状发生了明显变化 ,大体趋势是冬性强度减弱 ,株高明显下降 ,收获指数大幅度提高 ,产量潜力明显增大 ,品质性状呈现出“高—低—高”的变化趋势。从临汾号小麦品种的演变规律及社会需求来看 ,今后小麦育种目标应为多抗、高产稳产、优质高效益综合优异类型