软红粒冬小麦1BL.1RS和1AL.1RS近等基因系的耐A1性

一些含有１ＢＬ．１ＲＳ小黑麦易位的品种被认为耐Ａ１毒害，但这种耐性基因位于１ＲＳ还是位于小麦染色体上尚不清楚，１９８８年至１９９２年间的ＣｏｌｕｍｂｉａＭＯ用５５中软红粒冬小麦遗传背景材料回交获得含有Ｋａｖｋａｚ衍生的１ＢＬ．１ＲＳ和Ａｍｉｇｏ衍生的１ＡＬ．１ＲＳ易位的６个Ｆ４近等基因系，在液培条件下裂区设计法测定了１ＲＳ耐Ａ１性的表达。所有小区采用含１ｍｇ／ＬＡｌ的ＡｌＣｌ３进行处理，对照不含Ａ     

软红粒冬小麦1BL·1RS和1AL·1RS近等基因系的耐A1性

一些含有1BL·1RS小黑麦易位的品种被认为耐Al毒害,但这种耐性基因是位于1RS还是位于小麦染色体上尚不清楚.1988年至1992年间在Columbia MO用5种软红粒冬小麦遗传背景材料回交获得含有Kavkaz衍生的1BL·1RS和Amigo衍生的1AL·1RS易位的6个F_4近等基因系.在液培条件下用裂区设计法测定1RS对耐Al性的表达.所有小区采用含1mg/L Al的AlCl_3进行处理,对照不含Al.幼苗在不含P的pH4.0低电离度通风培养液中培养4d后,从每个系中取7株,测定每株胚根最大长度,再利用Al处理根长除以对照根长计算耐性指数RTI,高RTI表示耐Al性强.每个遗传材料的1AL·1RS和1BL·1RS近等基因系平均RTI值变化范围为0.63(MO 11728)～0.24(Caldwell).1AL·1RS显著地降低了Becker、Caldwell和MO 10501的耐Al性,但对MO 11728和Pioneer 2551无影响.1BL·1RS对所有遗传材料的耐Al性没有影响.在液培条件下,无论Kavkaz或Amigo衍生1RS片段都不含有耐Al性基因,以前报道的1BL·1RS品种耐性是由于小麦染色体上主要基因作用的结果.     

冬小麦抗白粉病基因数量与遗传模式

一些抗白粉病广谱性有效抗源已在小麦中确定出来，但在施工品种中抗性基因的特性还未知。从１９８２年国际冬小麦白粉病与锈病圃筛选的１０个冬小麦品系作为试材，研究了作用基因的数量与抗白粉病的遗传模式。     

转基因小麦沉默的HMW-GS基因的遗传及表达

为了研究转基因小麦QQ5沉默的HMW-GS基因的遗传规律.以QQ5与育成品种高原314和新春13号进行正反交,再用育成品种进行曰交,采用SDS-PAGE技术检测并分析各组合亲本、F1、F2、BC.F1的HMW-GS组成.结果表明,HMW-GS基因沉默表现为显性,且能稳定遗传,杂交及回交后代符合3:1和1 : 1的分离比,遵循孟德尔遗传方式.     

转基因小麦外源基因在主栽小麦种质中的遗传规律

为了研究转基因小麦中外源品质基因1D x 5在我国主栽小麦种质中的遗传规律,以转基因小麦B 72-8-11b为父本,主栽品种川89-107和鄂麦18为母本进行杂交,采用SDS-PAGE技术检测并分析各组合亲本、F1、F2、BC1F2、BC2F1、BC2F2代的HMW-GS组成。结果表明,外源基因有效地整合到主栽小麦的基因组中,并能够遵循孟德尔遗传模式稳定地遗传给下一代。     

有芒及无芒硬质红粒冬小麦的这等基因系的光合及水分利用效率

自从十九世纪７０年代引入Ｔｕｒｋｅｙ小麦品种之后，有芒硬质红粒冬小麦就在美国大平原区普遍种植了，但芒对小麦生产力的作用至今尚不清楚。在干旱胁迫条件下，芒可能具有光合功能，从而弥补于旱引起的旗叶光全作用的下降。本研究旨在确定芒的遗传性抑制对光合作用及水分利用效率的影响，同时测定籽粒性状的有关变化。     

粘类小麦CMS恢复基因Rfv1快速定向转育体系的研究

为了实现粘类小麦雄性不育恢复基因Rfv1的定向转育,创制优良的粘类非1BL/1RS小麦雄性不育新恢复系,以携有粘类小麦雄性不育恢复基因Rfv1的恢复系亲本5253、5383为供体,以西农Mp1、西农Mp2(化杀杂交小麦新品种西杂1号、西杂5号的父本)为受体,采用定向回交转育方法,结合根尖细胞学镜检、复合引物多重PCR等技术,进行了恢复基因Rfv1的定向转育与检测,育成既携有Rfv1恢复基因,又具有西农Mp1、西农Mp2核基因背景的粘类非1BL/1RS小麦雄性不育新恢复系.本研究表明:(1)根尖体细胞随体鉴定和复合引物PCR分析,不仅能准确地鉴定出1BL/1RS纯合易位系,而且可以鉴定1BL/1RS·1BL/1BS R~(fv1)易位杂合体.其中复合引物PCR更适合于回交后代中大量目标种子的筛选;(2)恢复基因转育后代定株与不育系测交,依据测交恢复度可准确确定恢复基因在回交后代的延续,恢复基因定株定向转育与性状选择结合可大大提高转育后代的实际应用效果;(3)本研究提出的粘类小麦雄性不育恢复基因Rfv1定向转育体系,可有效地实现小麦由化控强优势组合向三系强优势组合的定向转化,即生理型不育途径向遗传型不育途径的定向转化,进而建拓一套杂交小麦强优势组合多途径利用新体系.     

小麦耐冷相关基因TaCTR的克隆及其表达特性分析

低温冷害是小麦生长发育过程中面临的重要非生物逆境因素。为了挖掘小麦耐冷功能基因,本研究采用同源克隆的方法从普通小麦品种小偃22中分离到一个耐冷相关基因TaCTR,该基因序列全长2 192 bp,含有12个外显子、11个内含子,编码区全长为1 407 bp,编码468个氨基酸,分子量约为53.43 kDa;系统进化树分析表明,该基因在进化关系上与山羊草最近;亚细胞定位结果显示,该基因编码的蛋白为膜蛋白;实时荧光定量PCR（RT-PCR）结果表明,TaCTR在不同品种、不同组织和不同发育阶段低温特异表达;在干旱、高盐及GA处理下,TaCTR的表达量显著上升,说明该基因可能参与调控小麦的抗逆反应。     

TaCYP78A5基因过表达小麦的遗传和功能初步分析

为了验证小麦籽粒大小相关基因TaCYP78A5在小麦籽粒发育中的功能,对pINO启动子驱动的TaCYP78A5基因过表达的转基因小麦后代株系进行了鉴定,检测了T_0代植株目标基因拷贝数,定量分析了7个T_1代阳性植株的目标基因表达,并对其籽粒大小进行了统计。结果表明,利用Bar试纸条和目标基因特异PCR检测相结合的方法对21株转基因T_0代再生苗进行检测,共鉴定出14个阳性植株,除2个植株的目标基因拷贝数为3和1个植株为7外,其余11个T_0代转基因植株目标基因插入拷贝数均为1~2个,其中有6个单拷贝植株。与野生型相比,7个T_1代阳性植株目标基因表达量均极显著增加,粒厚和粒宽均有不同程度增加,粒重极显著增加。     

转RD29A:DREB1A融合基因小麦的获得及其抗旱性研究

为了提高小麦的抗旱能力,通过转基因将拟南芥 RD29A:DREB1A转入到小麦品种陇春30中,成功获得三个单拷贝本底DREB1A蛋白低表达水平的纯合转基因家系,并在干旱胁迫下测定了其生理指标及产量相关农艺性状。结果表明,与陇春30相比,转基因小麦的脯氨酸和可溶性糖含量以及SOD、CAT和POD活性都显著提高,H₂O₂含量、MDA含量和相对导电率均显著降低,株高、穗长、穗粒数、千粒重、地上生物量显著增加,说明 RD29A:DREB1A外源基因的导入能够显著增强陇春30的抗旱性。     

wx基因缺失遗传效应在强筋小麦育种中的利用

wx基因缺失效应是小麦淀粉特性改良的遗传基础,可用于强筋小麦淀粉特性改良.本文对wx基因缺失效应在强筋小麦品质改良中的利用进行了探讨,为面包面条兼用型强筋小麦育种提供理论依据.     

小麦耐盐相关基因TaHAK1的克隆与表达分析

为了解小麦品种山融3号耐盐性的基因状况,以大麦HvHAK1为探针,通过电子克隆和PCR方法,从该品种根的cDNA文库中克隆到一个小麦的耐盐相关基因TaHAK1（High Affinity K＋transporter1）。该基因ORF全长2 405bp,编码776个氨基酸,含有8个内含子。与已报道的大麦、水稻、玉米等单子叶植物的HAK基因具有较高的相似性。RT-PCR分析表明,TaHAK1在小麦根中表达量较高,且受钾饥饿和盐胁迫诱导表达。在200mmol.L-1 NaCl胁迫条件下,TaHAK1在耐盐小麦品种山融3号中的最高表达量高于在盐敏小麦品种济南177中的最高表达量。这些结果说明,在小麦中克隆到了大麦HvHAK1的同源基因,该基因参与了小麦对高盐、低钾等非生物胁迫的响应,可能对山融3号的耐盐性具有一定贡献。     

矮败基因源在东北小麦育种中的应用探讨

黑龙江省农科院作物育种所采用定向回交转育和轮回选择的方法将矮败小麦基因转育到黑龙江省优良小麦品种（系）的群体或个体中,结合生化标记和早世代品质跟踪测试等方式,简化和加速了小麦种质创新和新品种选育的进程,拓建了小麦动态基因库,为小麦育种开辟了一条新途径。本文对矮败小麦基因源的冬、春麦代换,骨干亲本的矮败小麦不育基因的定向回交转育及轮回选择群体中的亲本选用,混合互交和轮回选择等关键技术环节进行了详尽阐     

Kr1基因在小麦×玉米远缘杂交中的表达及甲基化变异

Kr1基因是小麦远缘杂交不亲和主效基因,为了解其表达及调控机制,本研究系统比较了小麦自花授粉和小麦×玉米远缘杂交两个过程中Kr1基因的表达差异,同时分析了这两个过程中Kr1基因部分序列的DNA甲基化状态。结果表明,Kr1基因在小麦自花授粉过程中始终处于低量表达或不表达状态,而在小麦×玉米远缘杂交过程中的表达呈动态变化,具体表现为授粉前低量表达,授粉后迅速大量表达,24h后又恢复为低量表达,高峰表达时期在外源花粉授入后0.5~2h左右。DNA甲基化分析显示,小麦自花授粉前后Kr1基因一直处于较高水平的甲基化状态,分别为58%和62%;而在授以玉米花粉后,Kr1基因迅速去甲基化,在0.5h内降到12%,在其后的1、2、24h内一直维持在10%~12%的低甲基化水平,表明DNA甲基化修饰参与了Kr1基因在小麦×玉米远缘杂交中的表达调控。     

抗虫基因cry1Ab13在大豆中的遗传转化及抗虫性鉴定

cry1Ab13基因是抗虫基因,编码的杀虫晶体蛋白对鳞翅目害虫具有一定的毒杀作用,构建了植物表达载体pCambia3300-35S-cry1Ab13,通过花粉管通道法将该载体转入大豆品种吉农28中,经PCR扩增检测得到15株T_1代阳性植株。Southern blotting分析显示有5株出现杂交信号,并以单拷贝形式整合到大豆基因组中。荧光定量PCR测定结果表明:cry1Ab13基因在转化植株的叶、茎秆中均有表达,每株表达量各不相同,在叶片部位表达量相对较高,最高为6.7,最低为2.5;在茎部表达量最高为0.76,最低为0.31。对T_1代阳性植株籽粒,采用圆盘分隔法接入大豆食心虫幼虫,进行初步抗虫试验,结果显示转化植株抗虫效果明显,但后代稳定性还需进一步研究。     

玉米精氨酸酶基因过表达载体的构建与遗传转化分析

精氨酸酶是氮素循环中催化精氨酸生成鸟氨酸和尿素的重要酶,可促进氮素的再利用,提高氮素的利用效率。依据Genbank(登陆号:HM369061.1)中水稻精氨酸酶的基因序列,应用RT-PCR方法同源克隆玉米自交系郑58中的精氨酸酶基因ZmArg。序列比对结果表明,克隆的ZmArg基因与GenBank中Zea mays PCO068984 mRNA(B73)序列相似度为99.9%;利用In-fusion技术构建该基因的植物过表达载体pCAMBIA5300-Ubi-ZmArg,导入农杆菌LBA4404用于玉米遗传转化,采用农杆菌侵染玉米芽尖方法转化早熟玉米自交系K10,获得T0代PCR阳性植株27株,其中18株收获种子;对T1代10个PCR阳性株系进行产量比较试验,4个株系百粒重和单株产量明显提高。     

小麦AQPs蛋白TaPIP1基因cDNA克隆及其表达分析

为探索小麦水通道蛋白在氮素处理过程中的生物学功能,以0.1%尿素处理6.0 h的周麦19幼根为材料,利用RTPCR方法克隆了小麦PIPs类型的水通道蛋白基因TaPIP1,并分析了该基因的组织表达特性及其在尿素处理过程中的表达特征。TaPIP1全长1 062 bp,包括61 bp的5′非翻译区,128 bp的 3′非翻译区和一个长度为873 bp、编码290个氨基酸的开放阅读框。序列分析表明,TaPIP1基因与已知小麦（GQ452384和AAM00368）、大麦（BAA23746,CAA54233和BAA23745）、水稻（BAA24016）和玉米（AAK26754 ,ACG39699,ACG37183,CAA57955和AAK26756）等单子叶植物来源的同类基因同源性较高,相似性为85.9%～99.3%。半定量RTPCR表达谱分析显示,TaPIP1在抽穗期小麦的根、茎和旗叶中均能表达。氮素处理下该基因表达分析结果显示,TaPIP1在萌发期小麦根系中的表达受尿素的诱导。     

不同生育时期淹水对水稻Sub1A耐淹基因导入系产量的影响

在苗期、分蘖期和抽穗期等3个生育时期对常规籼型水稻IR64和IR64 Sub1A耐淹基因导入系(IRRI149)进行淹水处理,测定各个生育时期淹水后的有效分蘖数、每穗粒数、结实率、千粒重和单株产量,以确定不同生育时期淹水对Sub1A耐淹基因导入系产量的影响。结果表明,在苗期淹水,IRRI149和IR64的单株产量分别为39.11 g、24.92 g;分蘖期淹水,分别为10.31 g、0.48 g;抽穗期淹水,分别为24.35 g、23.36 g。IRRI149在苗期和分蘖期淹水条件下,有效分蘖数、每穗粒数、结实率、千粒重、单株产量均显著高于IR64;3个处理时期中以分蘖期淹水对产量的影响最为明显。     

大豆抗病相关基因SR1正反义植物表达载体的构建及遗传转化研究

实验构建了CaMV35S启动子控制下的大豆抗病相关基因SR1的正反义植物双元表达载体pBISR1( )和pBISR1(-).通过根癌农杆菌叶盘转化法,将正义和反义SR1基因导入烟草Ha-vana 425,经卡那霉素筛选,获得了抗性植株.经PCR和PCR-Southern印迹分析,证明抗性植株中整和了SR1基因,RT-PCR分析进一步表明正义和反义基因皆能转录为完整的mRNA,经疫霉根腐接种及抗病性鉴定表明,转反义基因株系和未转基因株系均轻微感病,而转正义基因株系始终没有出现感病症状.