根癌农杆菌介导玉米遗传转化的研究进展

对根癌农杆菌介导的玉米基因转化中包括外植体、基本培养基及其附加物、共培养温度、信号分子与vir基因的活化的几个关键因素研究进展作了论述。近年来的研究发现，大小为1~2mm的幼胚是较为理想的转化外植体，在外植体培养基本培养基一般多选用MS和N6，在基本培养基上附加有机氮和氨基酸、金属离子均有利于转化效率的提高。转化中的共培养温度一般在200C~250C之间。研究认为根癌农杆菌转化禾本科植物的困难在于禾本科植物缺乏酚类物质，难以诱导Vir基因活化表达，因此在转化中多采用加入外源的酚类物质如乙酰丁香酮来提高玉米转化的成功率。     

玉米淀粉分支酶SBEIIb基因遗传转化玉米自交系的研究

以玉米自交系丹黄25为试材,用农杆菌介导法将玉米淀粉分支酶SBEIIb基因转入玉米中,探讨了农杆菌介导玉米愈伤组织转化的影响因素.结果表明:愈伤组织经过9d的继代,菌液中乙酰丁香酮(AS)浓度为10 mg/L,侵染时间为20 min,共培养60 h为最佳转化条件.获得的4株再生植株经PCR分析鉴定,其中3株表现阳性,证...     

配施矿物质质有机肥及化肥减量对玉米水肥资源利用率的影响

采用单因素试验设计,在大田栽培条件下研究了配施矿物质有机肥及化肥减量对玉米产量构成及水、肥资源利用率的影响。结果表明,配施矿物质有机肥可以显著的提高玉米的产量、水分利用效率和氮肥、磷肥利用率。在配施矿物质有机肥的条件下,化肥施量较当地最佳施肥水平减量15%和30%时,玉米产量分别达到13948 kg/hm2 、12782 kg/hm2,水分利用效率分别达到1.74 kg/m3、1.62 kg/m3,氮肥利用率分别达到35.97%、30.04%,磷肥利用率分别达到25.93%、21.55%。其中,在当地最佳施肥水平下减量15%并配施矿物质有机肥与当地最佳施肥水平处理的玉米产量没有显著性差异。表明在合理配施矿物质有机肥的条件下,将当前的化肥施量降低15%以内在生产实践中是可行的。     

农杆菌介导豇豆胰蛋白酶抑制剂基因（cpti）在玉米中的遗传转化

在众多玉米转化方法中,农杆菌法是很有发展潜力的手段之一,它具有诸多优点:操作简便,一次性处理材料量大,成本低,可转化的外源DNA长,且外源基因大多为单拷贝插入.     

农杆菌介导的玉米遗传转化进展

农杆菌介导法是众多的遗传转化方法之一 ,多年来一直认为只适合于双子叶植物和大多裸子植物 ,随着国内外研究者的不懈努力 ,农杆菌介导的遗传转化在单子叶植物 ,尤其是禾谷类作物上取得了一些重大进展。1　农杆菌介导的玉米遗传转化的研究Ｇｒｉｍｓｌｙ等 ( 1987)首次以玉米为材料 ,用农杆菌将玉米条纹病毒 (ＭＳＶ)的ｃＤＮＡ导入玉米植株中 ,使植株表现了系统感染症状 ,这个报道有力地证明了农杆菌能侵染玉米。进入 90年代 ,农杆菌转化法在水稻、玉米等主要农作物上取得突破性进展。Ｇｏｕｌｄ等 ( 1991)利用农杆菌转化玉米茎尖分生组织…     

玉米果穗露顶主基因+多基因遗传模型及遗传效应

为了培育果穗不露顶玉米品种,以长露顶玉米自交系WZ06X97和不露顶玉米自交系WZ098杂交获得的6个世代(P_1、P_2、F_1、B_1、B_2和F_2)株系为材料,运用植物数量性状主基因+多基因遗传模型,对玉米果穗露顶进行遗传分析。结果显示,玉米果穗露顶的最适遗传模型是E-0,即2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因。2对主基因加性效应值均为4. 615,显性效应值分别是-0. 680和-0. 742,主基因遗传率在B_1、B_2和F_2中分别是60. 41%,81. 28%和83. 99%,多基因遗传率分别为16. 74%,5. 90%和5. 04%,环境方差占表型方差的比例分别为22. 85%,12. 82%和10. 97%;上述结果表明,玉米果穗露顶受环境影响较小,主要受2对主基因和多基因控制,F_2世代主基因遗传率较高,因此育种上可在早期世代对果穗露顶性状进行选择。     

农杆菌介导FT基因转化嘎拉苹果的研究

用农杆菌介导法对苹果品种嘎拉转化FT基因进行了研究,建立了苹果离体叶片高效再生体系,在含BA 5mg／L＋IAA 0．5mg／L的MS培养基上,以离体叶片远轴面（叶背面）向上,经过14d的暗培养获得再生不定芽和再生植株,再生率达97％。在转基因再生体系中,以头孢噻肟钠500mg／L和卡那霉素5mg／L,作为脱菌培养和选择培养的条件,经过感染携带拟南芥FT基因的农杆菌,获得了一批转FT基因的植株,经PCR检测,目的基因已经整合到苹果基因组中。     

高油大豆东农46号脂肪含量的氮磷钾肥效应回归模型

【研究目的】了解氮磷钾肥对高油大豆油分含量的综合作用,指导高油大豆优质高效生产。【方法】采用正交回归旋转设计方法,建立了氮、磷、钾肥对高油大豆东农46号脂肪含量的综合作用模型,根据该模型探讨氮、磷、钾肥对大豆脂肪含量影响的规律。【结果】氮、磷、钾肥对大豆脂肪含量的单因素效应、二因素互作效应受到其它因素水平的影响。氮肥对脂肪含量的影响均为增加效应,增加速度随着氮肥编码值增高而加快。磷肥和钾肥对脂肪含量的作用有正有负。获得23%以上的脂肪含量,相应的施肥措施为：施氮量为0.068~0.117 g/kg,施P2O5量为0.274~0.536 g/kg,施K2O量为0.060~0.109 g/kg,采用这个比例施肥有95%的可能使大豆品种东农46号的脂肪含量高于23%。【结论】对于高油大豆品种,通过不同肥料施用量和施用比例的调节可以实现高油目标。     

针叶树种遗传转化研究进展

本文综述了国内外运用农杆菌介导法、基因枪法及电击法转化针叶树种的研究现状及其最新研究进展；同时，提出了该领域存在的主要问题及解决措施。旨在为进一步开展针叶树种遗传转化研究提供参考。     

农杆菌介导玉米萌动胚遗传转化新体系的建立

本研究借鉴经典农杆菌介导法,成功地建立了一个农杆菌介导玉米萌动胚遗传转化新体系。转基因植株经PCR,PCR-Southern,RT-PCR分子检测,结果表明外源目的基因已被插入玉米染色体基因组中,并在转录水平上表达。采用此方法可省去组织培养过程,取材方便,可操作性强。     

基于全基因组关联分析解析玉米籽粒大小的遗传结构

玉米籽粒大小是产量重要构成因子之一,也是受多基因调控的复杂数量性状,挖掘玉米籽粒大小相关性状的关键调控基因,将有助于提高玉米的产量。本研究以212份优良玉米自交系为材料,于2018年和2019年分别对粒长、粒宽和粒厚进行测定,并结合均匀分布于玉米基因组的73,006个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)标记进行全基因组关联分析。基于FarmCPU算法,在玉米的10条染色体上检测到47个与籽粒大小相关性状关联的SNP。结合B73玉米自交系籽粒发育的动态时空转录数据,在显著SNP标记的连锁不平衡区域内,共检测到58个与籽粒大小相关的候选基因,其编码的蛋白与多种蛋白存在互作关系,参与并调控多个与籽粒发育密切相关的生物学过程。本研究为解析玉米籽粒发育的分子调控机制,改良籽粒大小和提高作物产量提供了新的参考。     

玉米籽粒突变体smk7的表型分析和基因定位

利用甲基磺酸乙酯(EMS)对玉米自交系B73进行诱变,获得一个可以稳定遗传的小籽粒突变体smk7(small kernel 7)。smk7成熟籽粒表现为体积变小,胚和胚乳发育缺陷,百粒重显著降低。突变籽粒发芽率仅为10%,且幼苗黄化不能生长成正常植株。成熟smk7胚乳中淀粉、蛋白、油分含量与野生型籽粒相比无显著差异,但突变体胚乳淀粉粒体积明显变小且形状不规则。smk7突变籽粒在授粉后12 d即可观察到明显的小籽粒和空瘪表型,石蜡切片显微观察显示突变籽粒的胚和胚乳发育迟缓,胚乳基部转移层细胞(BETL)相对于野生型细胞壁向内生长减少,发育受阻。用杂合植株(+/smk7)与多个自交系分别杂交,构建不同背景的F2分离群体,遗传分析结果表明该性状受单隐性核基因控制。利用靶向测序基因型分型(genotyping by target sequencing,GBTS)技术将基因初定位于2号染色体短臂,进一步精细定位发现该基因位于RM1433917和RM1535316两个标记之间约120 kb的物理范围内,共有8个蛋白编码基因。本研究为进一步克隆和解析SMK7基因调控玉米籽粒发育的分子机制奠定了基础。     

玉米籽粒突变体smk7的表型分析和基因定位

In this study, a stable small kernel mutant, named small kernel 7 (smk7), was isolated from ethylmethane sulfonate (EMS) mutagenesis of maize inbred line B73. Compared with wild type, the smk7 mutants showed smaller kernel size, defective embryo and endosperm development and a significant decrease in 100-kernel weight. The smk7 kernels showed a low level of germination rate at 10% and cannot grow into normal plants. No significant changes were detected in protein, starch and oil content between mature wild type and smk7 kernels, but the starch grains became significantly smaller and irregular in smk7 kernels compared with wild type. The smk7 kernels could be clearly distinguished from the wild type as early as 12 days after pollination (DAP), on the basis of their smaller and emptier phenotype. Microscopic inspection of the paraffin sections revealed that the development of embryo and endosperm were delayed, and the cell wall in growth in basal endosperm transfer layers (BETL) were arrested in smk7 compared with wild type. The F₂ populations with multiple backgrounds were constructed by crossing heterozygous plants (+/smk7) with several other inbred lines. Genetic analysis showed that the mutant phenotype was controlled by a single recessive gene. Based on genotyping by target sequencing (GBTS) strategy, the SMK7 was initially mapped on the short arm of chromosome 2. The fine mapping results suggested that SMK7 was located between markers RM1433917 and RM1535316, with a physical distance of 120 kb. There were eight protein-coding genes in this region. This study laid a foundation for further genes cloning and research of the SMK7 function in regulating maize kernel development.     

兴仁县玉米氮、磷、钾肥料利用率浅析

综合8个玉米“3414”肥料效应试验和4个玉米氮、磷、钾肥料利用率试验数据,分析并阐述兴仁县玉米氮、磷、钾利用率的现状,得出玉米氮、磷、钾肥的利用率分别为29.5％、24.5％和40.9％,为今后玉米种植中测土配方施肥的配方合理化和寻求提高氮、磷、钾利用率的途径提供了理论依据.     

黄淮海地区两类主栽玉米杂交种果穗和籽粒含水量及脱水特征研究

采用连续取样测定（每3天1次）和3个关键期取样[生理成熟期(M),成熟后10天(M+10 d)和后20天(M+20 d)]取样测定相结合的方法比较了黄淮海地区7个主栽玉米杂交种的籽粒,穗轴和苞叶含水量及脱水速率,发现7个杂交种可被归为以‘郑单958’和‘先玉335’为代表的两类：958类（‘郑单958’、‘伟科702’和‘中科11’）和335类（‘先玉335’、‘登海605’、‘裕丰303’和‘农华101’）。两类杂交种在生理成熟前没有明显差异,从M到M+20 d,335类杂交种籽粒含水量由32.0%快速下降到22.6%,可以用一次线性方程y=-0.6757x+69.59逼近,而958类杂交种由34.1%缓慢下降到28.2%,可以用二次曲线方程y=0.0078x ²-1.3481x+85.065逼近。从M到M+20 d,335类杂交种的穗轴含水量由59.0%降到45.3%,降幅13.7%;而958类由71.0%降到59.1%,降幅11.9%。335类杂交种苞叶较厚但层数较少,籽粒较窄较长,水分散失较快。结果表明335类玉米杂交种更适合机械化穗粒收。     

云南玉米大斑病群体遗传多样性的RAPD分析

为了从分子水平上了解云南玉米大斑病菌遗传变异情况,为玉米大斑病菌种群致病力分化和病害有效控制提供理论依据。本研究采用RAPD分析技术,对采自云南省部分地区的56个大斑病菌株进行了RAPD分析。对供试菌株间的遗传距离进行聚类分析并构建系统树状图,聚类分析结果表明,供试56个菌株被划分为10个遗传聚类组,RAPD分组与菌株的地理来源无明显相关性。云南省不同地区的玉米大斑病菌株整体亲缘关系相近,但各菌株间存在遗传差异。     

Spatial kernel models capturing field heterogeneity for accurate estimation of genetic potential

According to Fisher’s principles, an experimental field is typically divided into multiple blocks for local control. Although homogeneity is supposed within a block, this assumption may not be practical for large blocks, such as those including hundreds of plots. In line evaluation trials, which are essential in plant breeding, field heterogeneity must be carefully treated, because it can cause bias in the estimation of genetic potential. To more accurately estimate genotypic values in a large field trial, we developed spatial kernel models incorporating genome-wide markers, which consider continuous heterogeneity within a block and over the field. In the simulation study, the spatial kernel models were robust under various conditions. Although heritability, spatial autocorrelation range, replication number, and missing plots directly affected the estimation accuracy of genotypic values, the spatial kernel models always showed superior performance over the classical block model. We also employed these spatial kernel models for quantitative trait locus mapping. Finally, using field experimental data of bioenergy sorghum lines, we validated the performance of the spatial kernel models. The results suggested that a spatial kernel model is effective for evaluating the genetic potential of lines in a heterogeneous field.     

玉米ZmNAOD基因的克隆与功能分析

玉米籽粒发育和光周期特性是影响产量的关键因素。本文通过RT-PCR方法, 从玉米骨干自交系昌7-2籽粒的cDNA中克隆得到一个乙酰鸟氨酸脱酰酶基因, 命名为ZmNAOD。ZmNAOD的CDS (coding DNA sequence)长1344 bp, 编码447个氨基酸。qRT-PCR分析表明, ZmNAOD基因在玉米雄穗中的表达量最高, 其次是在籽粒、叶、茎、根中; 该基因在授粉后不同天数籽粒中的表达趋势为, 0~15 d快速上升, 之后迅速下降。对该基因的过表达转基因拟南芥的研究表明, ZmNAOD基因在转基因拟南芥的根中表达量最高; 经暗处理10 d后, 转基因株系根的长度显著长于野生型; 转基因拟南芥的生育期明显提前, 其粒长和千粒重显著大于野生型拟南芥。这些结果表明, ZmNAOD基因的表达可能与籽粒发育和光周期调控有关。     

不同时期灌溉对华北平原春玉米穗粒数的影响

干旱胁迫是限制华北地区春玉米穗粒数形成的关键因子,探究不同时期灌溉对穗粒数的影响,对提高该地区春玉米产量和水分利用效率具有重要意义。在2014—2016年进行3年大田试验,设置拔节期、大口期、抽雄期、吐丝后15 d灌水和不灌水对照(CK),明确不同时期灌水对土壤水分变化、吐丝期穗位叶光合速率、穗粒数的影响及其相互关系。结果表明,在干旱和关键生育时期缺水的年份,灌水处理可以提高春玉米穗粒数,其中花期灌水较其他处理提高了1.4%～97.0%(2014年和2015年);而在多雨的2016年,各个灌水处理间穗粒数差异不显著。拔节期和大口期灌水促进了春玉米营养生长,提高了叶面积指数和生物量,但春玉米花期遭遇干旱胁迫仍会降低穗粒数。花期灌水处理在营养生长阶段受干旱胁迫影响,叶面积指数和生物量都降低,但保证了吐丝—授粉—籽粒建成关键阶段有充足的水分供应,其吐丝期光合速率较其他处理提高5.2%～32.8%。回归分析结果表明,吐丝期充足的土壤水含量可以显著提高春玉米光合速率(P=0.0034)和穗粒数(P=0.0137),但过多降水(降低光辐射)会影响光合作用及籽粒结实。因此,花期灌水是干旱年份保证春玉...     

Two major genes for kernel weight in rye

Previously, kernel weight in rye was considered mostly as a quantitatively inherited trait. F₁ plants from parents showing a great difference in kernel weight were selfed and the segregating F₂ population was analysed with molecular markers. Two simple sequence repeats markers, one on chromosome 5 and the other on chromosome 7, were found which allowed the genetic analysis of two major genes acting in a complementary way. The analysis of major genes is an advantage in breeding for this important economic trait. In addition it can provide more insight into the genetic structure of this character. This is, in turn, also a prerequisite for future investigations of this trait at the molecular level.