基因工程在甜菜育种中的研究现状

基因工程作为1种最有效的现代作物育种方式,已在多种作物中得到广泛应用。甜菜转基因研究起步较晚,但取得的成绩显著。从抗病、抗虫、抗除草剂及品质改良等领域综述了基因工程在甜菜育种方面的研究成果及进展。     

油料作物脂肪酸基因工程研究回顾与展望

从脂肪酸生物合成关键酶的研究、遗传转化方法、植株再生及转化体筛选技术等方面概括了近年来主要油料作物脂肪酸基因工程研究新进展,并结合目前主要农作物转基因研究现状和商品化转基因作物的推广状况讨论了油料作物基因工程研究的发展前景。     

防御素基因工程研究及其表达策略

防御素广泛存在于多种生物体内,具有广谱抗菌、调节免疫、抑制肿瘤等多种生物学功能,作用机理独特,是目前基因工程研究的热点之一.本文综述了防御素国内外基因工程研究进展,探讨了在防御素转基因研究中采用的表达策略及理论依据.     

植酸酶基因工程研究进展

植酸酶在动物、植物和微生物的磷代谢中起着重要作用,近年来随着真菌基因工程和植物基因工程研究的发展,已克隆出10多个真菌的植酸酶基因,并利用构建基因工程菌的方法,大大提高了微生物生产植酸酶的效率。通过转基因方法,目前已经成功地将几种真菌植酸酶基因转到水稻、玉米等作物中,通过特异表达提高了转基因作物自身植酸酶含量。本文从真菌基因工程和植物基因工程2个方面综述了植酸酶研究取得的进展,并比较和分析了植酸酶植物基因工程和真菌基因工程各自的优缺点。     

人参基因工程研究进展

已有研究表明,再生和遗传转化体系的建立是开展基因工程研究的前提和基础,文中针对农杆菌介导的人参遗传转化以及转基因技术在人参皂苷生产和生物反应器方面的研究进行了综述,并就目前人参基因工程研究存在的问题和今后的主要发展方向进行了展望。     

鱼类基因转移研究中存在的问题与对策

转基因动物技术是20世纪80年代初发展起来的一项生物领域高新技术[1]。转基因鱼模型的构建为鱼类基因工程育种奠定了理论基础,基因导入方法的成熟、胚胎干细胞技术的发展以及基因组学理论的应用为鱼类基因工程育种提供了操作平台。目前,转基因技术在外源基因片段长度、外源基因定点整合率、外源基因表达率、转基因动物存活率等技术方面都有了很大提高。转基因动物的研究内容也非常广泛,从基础理论到应用技术,从实验室到生产也都有了较大发展,如基因表达的调控、基因产品的制备、动物品种的培育等[2]。以下就鱼类基因转移研究中转基因技…     

鱼类基因转移研究中存在的问题与对策

转基因动物技术是20世纪80年代初发展起来的一项生物领域高新技术[1]。转基因鱼模型的构建为鱼类基因工程育种奠定了理论基础,基因导入方法的成熟、胚胎干细胞技术的发展以及基因组学理论的应用为鱼类基因工程育种提供了操作平台。目前,转基因技术在外源基因片段长度、外源基因定点整合率、外源基因表达率、转基因动物存活率等技术方面都有了很大提高。转基因动物的研究内容也非常广泛,从基础理论到应用技术,从实验室到生产也都有了较大发展,如基因表达的调控、基因产品的制备、动物品种的培育等[2]。以下就鱼类基因转移研究中转基因技…     

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。     

番茄基因工程的研究进展

文中概述了近几年来番茄基因工程方面的研究进展。其中番茄基因组精细序列分析的完成是这一领域得以快速发展的基础。在育种方面,利用转基因技术生产出了具有各种抗性的番茄植株,获得了具有优良品质的新品种。同时,基因工程手段拓展了番茄在医学上的应用。目前研究人员已利用番茄生产药用蛋白、抗体、口服疫苗、病毒转基因番茄疫苗,并且对番茄红素的研究有望推动对癌症基因疗法的研究。总之,利用基因工程手段,有望使番茄成为集治疗、营养和免疫于一身的新型蔬菜。     

用烟草生产基因工程药物的研究进展

以植物为生物反应器生产基因工程药物具有广阔的前景，其主要研究途径有两方面。一是利用转基因植物表达外源基因生产基因工程药物；二是以病毒为栽体插入外源基因在宿主植物中表达基因生产基因工程药物。以烟草花叶病毒(TMV)作为载体，用烟草生产基因工程药物是当前生物技术研究开发的热点；目前已成功地利用烟草作为生物反应器生产出许多基因工程药物和细胞因子。本文综述了这方面的技术途径和最新研究进展。     

细胞工程在甜菜育种上的应用进展

细胞工程是生物技术中的一个重要组成部分,同时也是植物基因工程的重要基础,文章从甜菜组织培养,原生质体的培养,生殖细胞工程育种,基因工程育种等方面,综述了细胞工程在甜菜育种上的应用进展。     

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。本项研究对挖掘甜菜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，为后续进一步开展甜菜遗传改良工作奠定基础。     

甜菜制糖产业发展分析

本文阐述了中国食糖生产、消费、进口以及食糖价格形成机制,指出我国食糖价格受供求关系、能源及格以及政策等多方面因素的影响,呈周期性波动,未来十年中国食糖的生产和消费将呈缓慢增加总趋势,并且食糖消费增长会快于食糖生产的增长。通过分析甜菜主产区土地资源禀赋,甜菜生产具有的比较优势,以及甜菜制糖产业存在研究投入不足、研发能力不强、甜菜种植规模小、农业机械化技术水平低等问题,提出了国家应在政策上对甜菜制糖产业予以扶持、加大科技投入,提升甜菜研究水平和新产品开发力度,拓展产业链、提高企业竞争力等建议,挖掘甜菜制糖业产业发展潜力,促进甜菜制糖业产业稳定的可持续发展。     

甜菜花药、胚珠培养及其在育种上的应用

 根据多年研究结果，概要总结出了甜菜花药和未授粉胚珠培养技术。以胚珠培养为例，对其后代进行了遗传性状分析。花药培养结果，选育出优良品系及组合，并分离出了新的甜菜生物型。对花药和胚珠培养在甜菜遗传育种上应用的可能性进行了讨论。     

甜菜RAPD反应体系优化及亲缘关系研究

利用正交试验设计,从Mg~(2+)、dNTP、引物、Taq酶和模板5种因素5个水平上对甜菜RAPD反应体系进行优化,确立了适合甜菜RAPD反应体系:25μL反应体系中含1×Buffer、1.0 mmol/LMg~(2+)、1U Taq DNA聚合酶、0.25 mmol/LdNTP、0.4μmol/L随机引物和25 ngDNA模板。利用优化的RAPD反应体系对38个甜菜品种进行亲缘关系分析。结果表明,38个品种之间的多态性比较高,变异大。聚类图结果表明,38个甜菜品种遗传距离的变异范围在0.14～0.72。当以遗传距离0.50来划分时,可将38个品种分为两大类,以遗传距离0.40来划分时,又可以把第2大类分为6个亚类。结果显示,RAPD优化体系适合甜菜亲缘关系鉴定。     

蔗糖转运蛋白VvSUC11和VvSUC12累加作用对提高转基因甜菜含糖量的影响

【目的】甜菜是重要的糖料作物,块根中的蔗糖含量是其品质的决定因子。利用基因工程技术将葡萄蔗糖转运蛋白基因（VvSUC11和VvSUC12）导入甜菜块根中,以了解蔗糖转运蛋白是否能提高甜菜的含糖量。【方法】利用葡萄蔗糖转运蛋白基因VvSUC11和VvSUC12构建的根特异性表达植物双价表达载体（pCAMBIA2301-SP1-VvSUC11-SP2-VvSUC12）,通过农杆菌介导法转化到甜菜（Beta vulgaris L.）品种KWS-9103中。利用PCR和RT-PCR技术检测目的基因是否整合到甜菜中并表达。将获得的转基因甜菜和对照甜菜生根后移栽大田,对其叶片性状、相关的生理指标、块根重和含糖量进行测定。【结果】通过PCR和RT-PCR检测,获得13株转基因甜菜。测得转基因植株叶长、叶宽、叶柄长和叶片数量平均分别为25.16 cm、19.31 cm、29.17 cm和38.33个,与对照相比,叶宽增加31.81%,叶柄缩短16.61%,叶片数目增加17.04%,都存在极显著差异,而叶长增加1.68%,无显著差异;叶绿素a含量（1.31 mg•g-1）、叶绿素b含量（0.562 mg•g-1）和叶绿素总含量（1.87 mg•g-1）与对照无显著差异;叶中可溶性糖含量（14.59 mg•g-1）降低13.04%,与对照（16.51 mg•g-1）存在极显著差异,叶柄中可溶性糖含量（21.90 mg•g-1）增加3.36%,但与对照（21.6 mg•g-1）差异不显著;单株转基因甜菜的块根重和含糖量分别平均为3.067 kg和183.2 g•kg-1,与对照（2.894 kg）相比,块根增重5.91%,差异不显著,含糖量增加9.41%,与对照（167.5 g•kg-1）存在显著差异。说明转基因甜菜叶面积和叶片数的增加,扩大了其光合叶面积,同时叶柄缩短有利于提高糖分子从源叶到库的转运,促进甜菜块根的形成和加快糖分的积累。【结论】利用蔗糖转运蛋白VvSUC11、VvSUC12能够有效地提高转基因甜菜的含糖量。     

低温诱导甜菜(Beta vulgaris L.)Ty7Br600基因的Northern blotting和Southern blotting分析

以低温诱导甜菜幼苗为试验材料,以未进行低温诱导的甜菜幼苗为对照,采用α-32P-ATP放射标记按随机引物标记法标记本实验室克隆的Ty7Br600基因,进行Northern杂交。Northern杂交试验结果显示,在低温诱导培养的甜菜幼苗的RNA群体中,出现较强的杂交条带,而在未诱导培养的甜菜幼苗的RNA群体中,则几乎没有阳性杂交条带出现。因此,Ty7Br600这一序列有可能是二年生甜菜幼苗经低温诱导处理之后被诱导表达的与抽薹相关的新基因序列。Southern杂交结果发现,在每一组酶切中至少有2~3条条带,表明Ty7Br600确为甜菜基因组片段,也同时表明该基因在甜菜基因组中以2个拷贝或低拷贝形式存在。     

新甜菜生长调节剂的筛选研究

本文以开发兼有增产增糖作写的新甜菜生长调剂为目的,将几种芳香酸类和芳香酸衍生物类化合物首次作为甜菜生长调节剂进行了筛选研究:三年的田间小区试验表明,在供筛选的8种药物中,唯有SS和BK两种物质能够明显而稳定地提高甜菜的根单产和含糖率.因此,SS和BK是两个最有前途的新甜菜生长调节剂。     

利用流式细胞术检测甜菜染色体倍性和DNAC-值

[目的]研究流式细胞技术快速、准确、方便测定甜菜体内染色体倍性和DNAC-值,为甜菜染色体倍性、分子生物学领域的相关研究提供参考依据.[方法]以二倍体M39-8-4嫩叶为材料,以已知基因组的新疆野杏洛浦洪待克为外标,建立适合于甜菜染色体倍性和基因组的流式细胞术测定方法.[结果]经7种常用细胞解离液筛选,Marie's为...