植物遗传转化方法及其在棉花品质改良育种中的应用

农杆菌介导法、花粉管通道法和基因枪法是植物遗传转化的主要方法，这些转化方法在植物基因工程育种和基因改良中起到了重要作用。这些遗传转化方法目前已经广泛应用于棉花抗虫、抗病和品质改良育种实践，并获得了抗虫、抗病等性状良好的转基因植株，有些已经进入商品化生产，取得了显著的经济效益和社会效益。本文重点综述了这3种应用较广的遗传转化方法及其在棉花抗虫、抗病和品质改良育种中的应用，并讨论了我国转基因棉花研究的进展。     

国外棉花抗性及纤维改良育种的研究进展

棉花(Anemone vitifolia)是重要的经济作物,棉花纤维是纺织原料的重要来源,棉花生产在世界经济中占有重要的地位,但随着全球气候的不断恶化,世界棉花生产一直受到病害、虫害、干旱、盐碱环境等生物和非生物的胁迫和制约,对全球棉花的产量和纤维质量都造成持续性的危害,国外研究人员通过常规育种技术结合转基因技术,分子标记辅助育种技术等手段创制和培育了一系列的抗性种质资源和品种,改良了棉花的纤维质量,在生产中大面积推广和应用,本研究对国外棉花抗病、耐旱、耐盐、抗虫及纤维改良育种的研究进展进行综述,希望能对中国棉花抗性及纤维改良育种有所帮助。     

中国棉花转基因研究与应用

近十年来 ,植物基因工程取得了辉煌的成就 ,尤其是许多大田作物 (如水稻、玉米、烟草、番茄等 )的转基因产品已进入商品化生产阶段。本文就中国棉花基因工程方面的研究作一简要综述 ,主要包括抗虫性改良、抗除草剂性状改良、抗病性改良、抗逆性改良和品质性状改良等方面     

全球转基因棉花商业化进程

分析了全球转基因棉花商业化种植进程,结果显示:1996年美国、澳大利亚、墨西哥3国率先商业化种植转基因棉花以来,此后迅速发展,至2010年已有13个国家种植转基因棉花,种植面积达2100万hm2,占全球棉花总面积的64%;2011年转基因棉花的普及率更是高达82%,并首次超过大豆成为转基因品种普及率最高的作物,揭示了转基因棉花的普及已成为必然趋势。我国于1998年开始规模化种植转基因棉花,到2011年普及率仅71.5%。普及速度比任何一个种植转基因品种的主要植棉国都慢,而且我国的转基因棉花研究与美国也有很大的差距,抗除草剂的转基因棉花尚未面世,双抗(既抗虫又抗除草剂)和转其他基因的棉花可能需要更长的时间才能研发出来。     

我国棉花育种成就与种植结构调整战略

我国棉花育种的主要成就突出表现在:转基因抗虫品种大规模应用,杂交棉面积逐年扩大,抗黄萎病和纤维品质改良进展迅速,不同棉区纤维品质改良目标明确,种子产业化速度加快.随着棉花种植结构战略调整,我国需要发展两熟制种植模式,两熟种植区域适当北移,增粮保棉,一熟棉区向滨海滩涂和旱碱地区适当转移.为此,需要选育生育期较短和耐旱碱的棉花新品种,改进棉花株型,研制和开发主要品种的配套栽培技术,提高水肥利用率.     

1973-2000年黄河流域棉花品种改良与应用状况分析

利用1973-2000年国家黄河流域棉花区域试验资料及同期该棉区棉花品种推广的统计数据,总结了棉花品种改良的主要成绩,分析了棉花品种不同性状的育种效率.结果表明产量性状的遗传改良效率逐年下降,早熟性、抗逆性和部分纤维品质指标的改良效率有所提高.探索性提出了提高育种效率的途径和方法.分析了棉花良种普及率及自育品种变化情况,针对目前美国转基因棉花在该区生产中优势,加强国产品种的推广已成当务之急.     

棉花纤维品质分子育种的现状及展望

棉纤维是重要的纺织工业原料。随着人民群众对衣着要求的普遍提高,纺工部门引入高效快速的纺纱技术,对棉花品种的总体纤维品质,提出了更高的要求。目前国内外棉花育种家除了利用常规技术外,还大规模开展了棉纤维品质改良的分子育种研究。本文综述了国内外利用克隆出的棉纤维发育基因以及外源基因开展棉纤维品质改良的转基因育种和棉纤维优质基因的分子标记筛选和辅助选择育种的研究进展。同时,根据我国目前棉花品种品质水平、生产状况,提出了棉花品质育种策略。     

棉花特异种质资源的创造与利用研究

对棉花特异种质资源的类型、创造和培育方法及其在棉花研究中的应用情况进行了分析。采用人工诱变、航天搭载、组织培养、转基因技术和杂交等,创造和培育出了包括突变体、近等基因系、重组自交系、染色体变异体、同核异质系、加倍单倍体等在内的棉花特异种质资源,应用于棉花遗传研究、图谱构建、基因定位和功能基因组研究。提出了今后棉花种质资源研究和发展的关键是发掘新基因源、提高转基因效率以创造更多更有价值的特异种质资源。     

中美科学家联合研究表明 长期种植Bt转基因棉经济效益不理想

中美两国科学家进行的一项联合研究表明,尽管Bt转基因棉花能有效控制棉铃虫,但长期种植会导致其它害虫肆虐,这使得中国种植的Bt转基因棉花长期经济性不如预想。科学家7月25日表示,这一结果表明种植转基因棉花的效益还需要观察。由中国科学院农业政策研究中心和美国康奈尔大学合     

基于卡那霉素浸种萌发的转基因棉花后代的快速筛选

为了对转基因棉花后代进行快速有效的筛选,本研究利用Kan溶液在培养皿上对转基因棉花后代种子进行浸种萌发以及幼苗培养后的鉴定研究。结果表明,经过80 mg/L的Kan溶液浸种萌发及幼苗培养后,与非转基因棉花种子相比阳性转基因棉花种子萌发后下胚轴伸长较快、幼苗子叶无黄色斑块,并且根系正常生长。该形态筛选结果与PCR鉴定基本一致,因此利用Kan溶液浸种萌发法能够简便、快速、大量地筛选出阳性转基因棉花植株。