不同转化方法培育无抗性选择标记转基因水稻效率的比较

 为研究不同的转化方法培育无抗性选择标记转基因水稻的效果,以4个籼粳稻品种为受体材料,比较了用农杆菌介导的双菌双载体和双T DNA单载体两种共转化技术的共转化频率及随后获得的无抗性选择标记基因转化子的效率。结果表明,在双菌双载体介导的转化中,4个水稻品种的平均共转化频率为10.1%,其中55.6%的共转化植株自交后代中可筛选出无抗性选择标记的转基因水稻植株。在单载体双 T DNA介导的共转化中,平均共转化频率为45.0%,从其中600%的共转化植株自交后代中可获得无抗性选择标记的转基因植株,即双T DNA单载体法的去选择标记的效率（270%）要较双菌双载体法（5.6%）高。     

农杆菌介导glgC-TM基因转化水稻研究

 利用农杆菌介导将glgC-TM基因导入多个水稻品种。研究表明农杆菌转化过程中，潮霉素是一种很好的筛选剂，成熟胚以及国产的羧苄青霉素不适宜用作农杆菌介导的遗传转化。不同品种以及不同的质粒在转化过程中对抗性愈伤的得率和阳性植株的转化率不存在显著影响。T1代PCR检测表明，在转基因当代就有可能获得转基因纯系。     

转基因水稻中重组植酸酶的表达

为通过在转基因植株中表达植酸酶降解植酸来提高水稻中无机磷利用率,构建了由玉米泛素基因Ubi启动子控制的植酸酶基因植物表达载体,并以来源于水稻未成熟胚的愈伤组织作为转化受体,经农杆菌介导法将植酸酶基因导入水稻中,共获得15个独立的转基因株系。对转基因水稻总DNA的PCR和Southern 杂交分析证明目的基因已整合入转基因水稻植株基因组中,并能稳定遗传。对部分转基因水稻未成熟种子总RNA进行RT PCR分析,表明导入的植酸酶基因能够在转基因水稻种子中正常表达。无机磷含量分析表明含目的基因的转基因水稻种子及其后代叶片中的无机磷含量较未转化植株均有了明显的提高。     

农杆菌介导法将Bt（cryI4）基因导入大豆的研究

构建含有Bt（cryIA）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基因导入大豆品种黑农37中，获得转基因植株。并进行大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1．7mg·L^-1时，丛生芽分化率最高。确定该品种大豆在丛生芽分化阶段的草铵膦筛选浓度为3．5mg·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—timePCR的方法对T4代抗性植株进行助基因的转录水平的分析，初步证明成基因已整合到受体大豆的基因组内。     

根癌农杆菌介导的水稻转化系统的优化及转反义Wx基因植株的获得

以具不同直链淀粉含量的籼粳稻品种为受体材料,试验了适宜于根癌农杆菌介导转化的水稻愈伤组织诱导培养基及其诱导培养的时间。结果表明,一种基于MS基本培养基的商品培养基较适合作为籼粳稻幼胚愈伤组织的诱导培养基;对于籼型杂交稻亲本协青早B,转化前幼胚较适合的愈伤组织诱导培养天数为8 d左右。在此基础上,将反义蜡质（Wx）基因分别导入上述受体亲本中,获得了一批转基因水稻植株。PCR和Southern杂交分析表明反义Wx基因已经整合进了转基因水稻的基因组中。遗传分析表明外源基因在转基因水稻后代中的分离符合3∶1的理论比例。     

根癌农杆菌介导的大麦茎尖转化研究

为了建立农杆菌介导的大麦茎尖遗传转化技术,以我国大麦主推品种鄂大麦9号、鄂大麦32122为材料,以农杆菌介导法转化大麦茎尖,经PPT筛选获得了转抗除草剂基因的大麦株系。PCR鉴定表明,以鄂大麦9号茎尖为受体,筛选获得4个转基因植株,阳性率为0.59%;以鄂大麦32122茎尖为受体,筛选获得10个阳性植株,阳性率为1.96%。转基因T1代Southern杂交分析证实,外源基因确已整合到大麦基因组中,已鉴定的转基因株系均含单个转基因拷贝,不同转基因株系整合的位点不同。因此大麦茎尖可作为农杆菌转化的受体。本研究结果为拓宽大麦遗传转化受体提供了技术和方法。     

BADH基因转化水稻的方法比较

应用基因枪法与农杆菌介导法将来源于山菠菜的BADH（betaine aldehyde dehydrogenase）基因导入水稻。从获得转基因植株数量、转化率、转化植株PCR阳性率、外源基因拷贝数及其表达活性、T0代植株的结实率对两种转化方法进行了比较。结果表明,用农杆菌介导法转化BADH基因的转化效率和PCR阳性率比基因枪法更高,且用农杆菌介导法得到的转基因植株T0的结实率等农艺性状也优于基因枪法。     

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.     

半夏凝集素基因对小麦的遗传转化研究

为了拓宽农杆菌介导的小麦遗传转化的受体基因型,同时改良小麦品种的抗蚜特性,以甘肃省主推春小麦品种陇春22和优良品系9614的幼胚为转基因受体材料,以预培养4d的幼胚愈伤组织为受体,以含有半夏凝集素基因的C58c1农杆菌菌株为供体,将重组质粒pBI pta导入小麦,建立了农杆菌介导的小麦遗传转化体系。经G418 25mg.L-1抗性筛选、PCR检测共获得转基因植株7株,其中9614的4株,陇春22的3株;采用荧光定量PCR分析得出转基因植株中单拷贝的有1株,2个拷贝的1株,3个拷贝和4个拷贝的各有2株,1株没有得到扩增。对整合有2个拷贝半夏凝集素基因的陇春22-20转基因小麦的T1代植株进行了PCR检测,其中有50%的植株扩增出目的基因,50%没有扩增出目的基因,初步说明T1代植株中外源基因得到了遗传。     

甘蓝型油菜细胞质雄性不育恢复系转基因体系的研究

以适宜在长江中下游地区栽培的甘蓝型油菜细胞质雄性不育恢复系为遗传转化受体,建立根癌农杆菌介导的具柄子叶转化体系,转化质粒ｐＧＶ３８５０Ｈｙ∷ｐＫＵ３ 的ｈｍ ｒ（潮霉素抗性）基因和玉米自主转座因子Ａｃ（Ａｃｔｉｖａｔｏｒ）。结果表明,影响转化的因素包括受体基因型、培养基、植物生长调节剂的浓度等。在以潮霉素作筛选压筛选转化体之前,具柄子叶需预培养６ｄ,７０μｍ ｏｌ／Ｌ ＡｇＮＯ３ 可促进转化再生。ＰＣＲ分析结果表明获得了具有潮霉素抗性基因的转基因油菜植株     

稻秆还田对水稻主要病害发生的影响

通过水稻秸秆还田小区试验,初步探讨了多年秸秆还田对15个水稻品种病害的影响。试验结果表明：秸秆还田的老稻田15个水稻品种的稻瘟病、鞘腐病、纹枯病的病情指数都高于对照稻田的病情指数。黑龙江省农垦总局建三江分局主栽品种空育131,叶瘟病情指数增加了2．3％,穗颈瘟增加了2．6％,鞘腐病增加了2．2％,纹枯病增加了0．4％。     

水稻纹枯病抗性基因定位及抗性资源发掘的研究进展

纹枯病是水稻三大主要病害之一。抗纹枯病品种的选育与推广对防治纹枯病具有决定性意义,而纹枯病抗性资源的发掘、抗性遗传、抗性基因定位及外源基因的利用是抗性品种选育的基础。综述了水稻纹枯病抗性基因的定位、纹枯病抗性QTL的潜在应用价值以及纹枯病抗性资源挖掘的最新进展,以期对纹枯病抗性育种提供帮助。     

水稻种胚LOX3基因在逆境胁迫中的作用

LOX3是主要的水稻种胚脂氧合酶同工酶。为了研究水稻LOX3基因在逆境胁迫中的作用,构建了LOX3基因的反义植物表达载体,用农杆菌介导法转化水稻品种武运粳7号和Kasalath,获得了转基因植株。PCR和Southern鉴定证实基因已经导入水稻基因组中,种胚LOX3缺失鉴定和半定量RT PCR分析证实反义RNA抑制了LOX3基因的表达。对T2代转基因植株进行了水分胁迫处理及稻瘟病和白叶枯病的接种鉴定。结果显示,与非转基因对照相比,反义LOX3转基因植株对水分胁迫、稻瘟病和白叶枯病都表现敏感,说明水稻种胚LOX3基因在逆境胁迫反应中发挥一定的作用。     

Genetic Transformation of Rice with Pi-d2 Gene Enhances Resistance to Rice Blast Fungus Magnaporthe oryzae

The gene Pi-d2, conferring gene-for-gene resistance to the Chinese blast strain ZB15, was isolated from a rice variety (Digu) by the map-based cloning strategy. Here, we constructed a control plasmid pZH01-pi-d2tp309 (pZH01-tp309) and three different expression constructs, pCB-Pi-d25.3kb (pCB5.3kb), pCB-Pi-d26.3kb (pCB6.3kb) and pZH01-Pi-d22.72kb (pZH01-2.72kb) of Pi-d2, driven by Pi-d2 gene's own promoter or CaMV35S promoter. These constructs were separately introduced into japonica rice varieties Lijiangxintuanhegu, Taipei 309, Nipponbare and Zhonghua 9 through Agrobacterium- mediated transformation. A total of 150 transgenic rice plants were obtained from the regenerated calli selected on hygromycin. PCR, RT-PCR and Southern-blotting assay showed that the gene of interest had been integrated into rice genome and stably inherited. Thirty-five transgenic lines independently derived from T1 progeny were inoculated with the rice blast strain ZB15. Transformants exhibited resistance to rice blast at various levels. The lesions on the transgenic plant leaves were less severe than those on the controls and the resistance level of transgenic plants harboring the gene of interest from three vectors had no difference. The own promoter of Pi-d2, about 2.2 kb or 3.2 kb, had the similar promoter function as CaMV35S. Field evaluation for three successive years supported the results of artificial trial, and some lines with high resistance to rice leaf blast and neck blast were obtained.     

转几丁质酶-葡聚糖酶基因水稻稻瘟病抗谱分析

用来源于云南各地属于24个稻瘟病菌（[i]Magnaporthe grisea[/i]）生理小种的33个菌株,对受体品种南29及其4个转几丁质酶 β-1,3-葡聚糖酶串联基因水稻T5代品系进行了温室接种鉴定。结果表明,不能侵染受体品种南29 的13个菌株也不能侵染转基因品系,可侵染受体品种南29 的20个菌株一般不能侵染转基因品系,转基因水稻对稻瘟病菌抗性范围较受体对照扩大,证明转几丁质酶 葡聚糖酶基因水稻对稻瘟病具有一定的广谱抗性;诱发条件下,转基因品系大田叶瘟病情指数为0～1级,穗瘟发病率为0.3%～10.23%,抗性较受体对照大幅度提高,表明这些品系在稻瘟病抗病育种中是有应用潜力的。     

Role of LOX3 Gene in Alleviating Adverse Effects of Drought and Pathogens in Rice

Lipoxygenase 3 (LOX3) is a major component of the LOX isozymes in mature rice seeds. To investigate the role of LOX3 gene under stresses, a plant expression vector containing antisense cDNA of LOX3 was constructed. Rice varieties Wuyunjing 7 and Kasalath were transformed by the Agrobacterium-mediated method and transgenic rice plants were generated. PCR and Southern blot results showed that the antisense LOX3 gene was integrated into the rice genome. Analyses of embryo LOX3 deletion and semi-quantitative RT-PCR confirmed the antisense suppression of LOX3 gene in transgenic plants. The T2 antisense plants of LOX3 were sensitive to drought stress, rice blast and bacterial blight compared with non-transgenic plants. These results suggest that the LOX3 gene might function in response to stresses.     

转基因水稻株系的纹枯病抗性分析

对通过基因枪转化获得的41个转水稻碱性几丁质酶和苜蓿β-1,3-葡聚糖酶基因（RC24和β-1,3-Glu）的高世代纯合株系进行纹枯病抗性接菌鉴定,结果表明不同转基因系间抗性存在极显著差异,聚类分析可分为抗、中抗、中感、感病四种类型,但其中92.1%的株系属中抗或中感类型;选择不同抗感类型的代表性株系,测定其几丁质酶活力,结果显示中抗、中感、感病类型转基因株系表达的几丁质酶活力与其纹枯病抗性表现呈现一致性,而抗病类型表达目标基因编码的酶活力低于中抗类型;接菌诱导后,在不同时间或同一植株的不同部位检测,转基因系的几丁质酶活力因其组成性表达而无明显差异,而未转基因的对照品种在诱导后不同时间其几丁质酶活力表达呈“峰”式曲线分布,同一植株不同空间位置的酶活力却无明显差异。     

Characteristics of Resistance to Rice Sheath Blight of Zhongda 2, a Transgenic Rice Line as Modified by Gene “RC24“

The transgenic rice, Zhongda 2, which was genetically modified from an indica rice line Zhuxian B by rice chitinase gene (RC24), had high resistance to rice sheath blight (Rhizoctonia solani) in laboratory and a two-year field experiment. The pathogen could invade sheath of Zhongda 2 and induce symptoms of the disease. No difference was noted in time of penetration or incubation period between Zhongda 2 and non-transgenic rice control, Zhuxian B, but the hyphae lysate could be observed earlier five non-transgenic rice lines showed higher resistance than donor non-transgenic parents, but the resistance was different along with the different maternal parents.     

利用近等基因系研究3个抗水稻纹枯病QTL的聚合效应

利用特青/Lemont组合的回交群体,证实了特青第7染色体上存在抗纹枯病QTL qSB7Tq。以Lemont为轮回亲本,通过分子标记辅助连续回交结合性状鉴定,构建了qSB7Tq与另外两个抗水稻纹枯病QTL qSB9Tq（位于特青第9染色体）和qSB11Le（位于Lemont第11染色体）的一套近等基因系,对各抗性QTL的单个效应及其聚合效应进行了研究。3个抗性QTL单独存在或在聚合状态下均能显著提高水稻品种对纹枯病的抗性水平。但是,不同抗性QTL之间可能普遍存在一定的负向互作关系。讨论了一致的遗传背景对QTL研究的重要性,以及不同QTL的聚合效应及互作关系对育种实践的意义。     

武运粳系列水稻品种对纹枯病的敏感性差异研究

通过分品种分小区种植、系统调查了水稻纹枯病的发生情况。结果表明,不同武运粳系列品种对纹枯病的敏感度有差异,武运粳21号、武运粳24号、武运粳27号在高温高湿条件下纹枯病发展蔓延较快,属感病品种;武运粳29号、武运粳30号、武运粳31号纹枯病发生较轻,属抗病品种;其余品种为中感品种。