转SCK基因水稻后代农艺性状变异的研究

研究了转SCK水稻及其对照栽培后的各项农艺性状的变化。对轨基因水稻及其对照的生育期、主茎叶数、株高、剑叶长、剑叶宽、穗数、穗长、穗粒数、穗实粒数、千粒重、着粒密度等农艺性状进行了研究。结果表明:与对照相比，转基因水稻植株都在1个或多个农艺性状上发生不同程度的变异，其中株高均趋向矮化，穗数增加，其它性状变异的方向和幅度并不一致，如转SCK的C162的穗粒数、实粒数及千粒重都明显少于对照；转SCK的R527和M81结实率下降；转SCK的O2428的实粒数、结实率和千粒重增加；转SCK的D62实粒数、千粒重和结实率均增加。     

转优质HMW-GS基因春小麦品系品质特性与农艺性状的研究

转优质HMW-GS 1Dx5+1Dy10基因春小麦品系龙辐06K1079和龙辐06K1083的品质较其亲本龙辐麦8号显著改善。2007年和2008年品质分析结果表明,龙辐06K1079和龙辐06K1083与其亲本龙辐麦8号相比,沉降值分别提高3.5～5.3ml和4.3～5.5ml,稳定时间分别增加7.3～9.1min和5.7～5.8min,最大抗延阻力分别增加5～232E.U和103～207E.U,延伸性分别增加0.4～5.5cm和1.0～3.7cm,面积分别增加8.8～37.9cm2和30.8～41.8cm2。龙辐6K1079和龙辐06K1083的产量较其亲本龙辐麦8号分别提高8.9%～15.8%和9.3%～16.4%,且2008年的产量差异达显著水平。龙辐06K1079和龙辐06K1083与其亲本相比还具有目的性状以外的其他变异,主要表现是长芒、秆高、多粒和秆锈抗性降低等。转基因后代中出现的非目的性状变异,为育种提供了更大选择机遇。     

棉花DNA遗传转化系的农艺性状变异和SSR标记分析

利用花粉管通道技术，将海岛棉(Gossypium barbadense)DNA导入陆地棉(G.hisutum)栽培品种豫棉17号中，获得了HB1、HB2、HB3和HB44个遗传转化系，其纤维品质、衣分、铃重与供体和受体相比有显著的差异。通过145对SSR引物的筛选和鉴定，检测出4对引物的多态性。BNL786、BNL2449等SSR引物在子代变异系HB1～HB4的扩增产物的带型明显不同于其受体，表明海岛棉DNA进入了受体并得到了遗传。海岛棉DNA导入陆地棉的HB5～HB73个子代选系在T2-T4代的衣分、铃重、纤维长度、强度、细度、伸长率、DNA的SSR标记等特征，都与其受体豫棉17号基本一致，表明海岛棉DNA可能没有导入这些选系中。此外，外源DNA导入子代的T2-T4代系的农艺经济性状分析和SSR分子标记检测都表明，一旦外源DNA导人受体变异性状在低世代就可以表现稳定遗传。     

转拟南芥NPR1基因桂99 T3代植株的抗病性及农艺性状表现

以转拟南芥AtNPR1基因的恢复系品种桂99T3代纯合株系为材料,考查其农艺性状及其抗病性,并比较转基因植株与桂99侵染水稻白叶枯病菌后的农艺性状。结果表明：转基因植株表现出对水稻白叶枯病的抗性显著增强77%以上;穗长、剑叶长、有效穗数、一次枝梗数、每穗实粒数、单株产量和谷粒宽等农艺性状与未转基因桂99无显著差别。在受到水稻白叶枯病菌侵染后,转基因植株的一次枝梗数、每穗粒数、每穗实粒数和单株产量等方面均比对照桂99高出13%～78%。说明AtNPR1基因增强了水稻的抗病能力,从而降低了病害引起的产量损失。转基因植株的恢复力不受影响,稻米品质比桂99更加优良。本工作为转基因水稻抗病育种的研究奠定了基础。     

转三价抗虫基因棉花遗传特性研究

研究采用农杆菌介导法将外源三价抗虫基因(Bt CpTI GNA)导入常规棉花品种中获得转基因再生株,分子检测表明外源基因已在棉花体内表达并遗传给后代材料。其转化再生株后代材料经抗性检测,进行大田选育已至F8代。PCR分子检测与转化的标记基因和外源目的基因抗性三者极有规律性,转化后代材料分离有的符合孟德尔规律,有的则较偏离,其所携带的基因在转基因棉花低代材料中分离规律较为含糊,高代材料则较稳定。     

番茄自交系农艺性状的表型分析

为探究番茄自交系种质资源的遗传多样性和亲缘关系,以46份普通番茄自交系为试验材料,利用遗传变异度分析、遗传相关性分析、主成分分析和聚类分析等技术对其9个农艺性状进行了综合统计分析。结果显示:在9个农艺性状中,单果重的变异系数最大,达36.8%,而果实硬度的变异系数最小,为12.6%。遗传相关分析结果表明,各性状间存在着复杂的相互关系;综合相关性和通径分析结果,单株总产量与心室数、果实横径、果实纵径、单果重和坐果率5个性状关系最为紧密。主成分分析结果显示株高、坐果率、单株产量和单果重的累计贡献率是84.4%,可以涵盖所有研究性状的主要信息。基于表型数据,在欧氏距离为0.16处将供试材料分为3个类群,国外品种主要集中于第一类群第1、2亚类和第三类群第2亚类,且分布较为紧凑;来自中国的1份野生番茄单独成为第二类群。研究结果明确了不同自交系材料间的表型特异性,为利用番茄自交系杂交育种工作理清了思路,并为加快新品种的选育奠定了基础。     

小麦收获指数和其它几个农艺性状的基因效应分析

本利用Ｈａｙｍａｎ的双列杂交法对９个产量性状进行了遗传分析。结果表明：籽粒产量、生物学产量、每穗小穗数和穗长存在上位性效应，收获指数、每穗粒数、株高、千粒重和每穗不孕小数符合加－显遗传模型。株高以加性效应为主，表面为部分显性；收获指数、每穗粒数、千粒重和每穗不孕小穗数以显性效应为主，表面为超显性。多数产量性状的显性基因为增效基因。株高的狭义遗传率最高，其次为收获指数和千粒重。株高在早代选择就有效     

水稻eui基因对不育系若干农艺性状的影响

以核辐射诱变育成的长穗颈不育系 (eA系 )及原不育系 (A系 )为材料 ,早晚种两季 ,对eA系与A系的包穗与节间长、花器及若干其它重要农艺性状做了比较研究。结果表明 ,eui基因对缓解大多数不育系包穗有明显作用 ,对部分不育系可以基本解除包穗。eui基因对多数不育系倒一节间长、颖花长与株高有显著增效 ,对不育度基本无影响。eui1基因的效应强于eui2基因。eui基因的作用会因季节及遗传背景的不同而变化     

转GhB301基因棉花响应枯萎病菌侵染的转录组分析

乙烯响应因子(ethylene responsive factor, ERF)可以激活或者抑制下游病程相关蛋白基因的表达,在植物抗病信号转导途径中发挥着重要作用。为探究ERF-B3亚组基因GhB301在棉花抗枯萎病中的分子调控机制,本研究利用已获得的转GhB301基因棉花株系,通过孢子悬浮液蘸根的方法对转GhB301基因棉花株系(N)和野生型对照(WT)进行接菌处理,抗病性鉴定结果表明,过表达GhB301的N株系增强了对枯萎病的抗病性,其病情指数为14.77,显著低于WT(病情指数为37.50);枯萎病菌侵染0、6、12、24、48 h后,利用RNA-seq技术对N和WT的根部组织进行测序分析,共得到273 111 170个clean reads,其Q30均大于87.64%,将clean reads与陆地棉参考基因组TM-1比对,获得了14 021个差异表达基因(DEGs)。与WT相比,转基因株系能够在病原菌侵染后更快速地做出响应。GO及KEGG富集分析发现共有135个DEGs参与氧化还原过程,67个DEGs参与防御反应,31个DEGs参与苯丙烷类生物合成,推测这些DEGs可能与转基因棉花的枯萎病抗性增强存在密切关系。本研究结果为阐明GhB301基因响应棉花枯萎病菌侵染规律奠定了基础。     

多小穗小麦10-A EMS突变株系的农艺性状评价

为深入了解多小穗小麦种质10-A EMS突变株系的表现,对经0.8%甲基磺酸乙酯(EMS)诱变种子产生的M₄突变株系群体的12个农艺性状进行了评价。结果表明,222个突变株系间在株高、穗长、总小穗数、总分蘖数、有效分蘖数、穗粒数、单株产量等性状上差异极显著,群体具有丰富的变异。其中,突变株系群体中单株产量、总分蘖数、有效分蘖数、千粒重和穗粒数的变异系数均大于20%,而抽穗期、小穗数、籽粒直线宽和籽粒直线长的变异系数均小于10%。多重比较表明,在株高、穗长、总小穗数、总分蘖数、有效分蘖数、穗粒数和单株产量等性状上均能筛选到与10-A差异显著或极显著的突变株系。简单相关分析表明,突变株系的穗长与小穗数、穗粒数、抽穗期呈极显著正相关,与单株产量、千粒重、籽粒投影面积呈极显著负相关;突变株系的小穗数与穗粒数呈极显著正相关,与千粒重、籽粒投影面积呈极显著负相关。聚类分析可将所有突变株系材料分为七类,其中192份突变株系与10-A聚为类Ⅰ,其中亚类ⅠA和ⅠC材料的穗粒数和千粒重都较高,25份材料聚为类Ⅱ,而其他五类每类均只含有1份突变株系。本研究结果为深入了解小麦农艺性状的遗...     

抗草甘膦EPSPS转基因棉花的研究

林敏教授课题组从具有草甘膦抗性的荧光假单胞菌G2中克隆了EPSP合酶基因aroAG2，根据aroAG2的氨基酸序列，按照双子叶植物偏爱密码子人工合成aroAG2M基因。我们利用aroAG2M基因和Impactvector1.4，构建了以菊花Rubisco启动子和叶绿体信号肽驱动aroAG2M基因高效表达的植物表达载体Pim1.4-epsps-plus，以农杆菌介导法转化烟草，转基因烟草经PCR和Southern检测，证明外源基因已整合到基因组中，转基因烟草具有草甘膦抗性。以花粉管通道法转化棉花，经草甘膦抗性筛选得到T1代转基因棉花3株，转基因棉花的PCR和Southern检测结果均为阳性，说明目的基因已通过花粉管通道法导入棉花。     

OsCRY2基因抑制表达对水稻主要农艺性状的影响

利用已公布的水稻OsCRY2基因序列设计引物,扩增部分基因片段,成功构建了ihpRNA植物表达载体pSC1301-347-OsCRY2,并通过农杆菌介导法将OsCRY2干扰片段导入水稻获得了转基因植株。根据转基因植株主要农艺性状的表现,分析了该基因的功能。结果表明,抑制OsCRY2基因表达会强烈延迟水稻开花与成熟;转基...     

土壤酶活性对大田单季种植转Bt基因及转双价棉花的响应

利用田间试验,以转Bt基因棉花Z30、转双价（Bt+CpTI）棉花SGK321及其相应的等价基因Z16、SY321作为供试对象,研究棉花种植后对土壤水解/氧化还原酶类活性的影响。结果表明,转Bt棉花及转双价棉花的种植对各种土壤酶活性的影响不一致,转Bt棉花及转双价棉花种植显著降低了土壤蛋白酶和脱氢酶活性(P 0.05)。转Bt棉花还显著降低了土壤脲酶活性(P 0.05);转双价棉花种植同时显著降低土壤磷酸二酯酶、β-葡萄糖苷酶、过氧化氢酶和硝酸还原酶活性(P 0.05)。棉花品种及转基因行为（转入基因类型）均未给土壤酸性磷酸单酯酶和FDA活性带来影响;土壤芳基硫酸酯酶所受的影响主要来自于棉花品种自身。     

水稻农艺性状的耐盐碱鉴定及比较分析

为探究水稻品种耐盐碱的差异性,选用18个水稻品种(系)进行田间农艺性状耐盐碱鉴定,以不同农艺性状的相对抑制率作为耐盐碱性评价指标,分析产量性状耐盐碱性和其他农艺性状耐盐碱性及其相关关系,筛选出可作为水稻耐盐碱鉴定的指标,建立以产量为主、其他农艺性状为辅的田间耐盐碱鉴定体系。结果表明:盐碱胁迫对水稻的产量、抽穗期、株高、分蘖数、穗长、穗数、穗粒数、千粒重等农艺性状均有显著的抑制作用,且品种间耐盐碱性差异显著;盐碱胁迫对水稻不同农艺性状的抑制程度有所不同,对单株平均穗数影响最大,对抽穗期抑制作用最小;通过简单相关分析筛选出株高相对抑制率、分蘖数相对抑制率、穗粒数相对抑制率、千粒重相对抑制率4个与产量相对抑制率显著相关的指标,可作为水稻品种耐盐碱鉴定的参考指标。     

利用BSA-Seq方法快速定位作物农艺性状QTL/基因概述

为了利用生物学技术和手段来解决农业问题,让基因组测序技术、转基因及基因编辑等现代分子生物学技术为农业遗传育种服务,实现常规育种与分子设计育种的紧密结合,加速作物精准育种进程,近年颇受学术界关注。现梳理了一些分子生物学专用名词概念,概述了目前在正向遗传学研究中如何利用极端表型材料基于全基因组测序的BSA-Seq方法(MutMap法、MutMap+法、MutMap-Gap法、QTL-seq法)快速定位重要农艺性状的QTL/基因,为快速定位和克隆候选基因提供新思路。     

黑龙江春小麦春化和光周期基因等位变异对农艺性状的影响

春化和光周期基因决定了小麦对环境条件的适应能力,对小麦的生长发育具有重要的作用,为了明确黑龙江春小麦春化和光周期等位变异的分布,本研究对124份春小麦品种的春化和光周期基因进行了STS标记,结果表明黑龙江春小麦春化基因显性等位变异Vrn-A1,Vrn-B1和Vrn-D1的分布频率分别为93.55%,52.42%和55.65%,没有检测到显性等位变异Vrn-B3;光周期等位变异Ppd-D1a和PpdD1b的分布频率分别为39.52%和60.48%。为了研究春化和光周期等位变异对农艺性状的影响,将黑龙江省春小麦春化基因组合主要分为4种类型:Vrn-A1a+Vrn-B1+Vrn-D1,Vrn-A1a+Vrn-B1+VrnD1,Vrn-A1a+Vrn-B1+vrn-D1和Vrn-A1a+Vrn-B1+Vrn-D1。4种春化基因组合对小麦的株高和分蘖有显著影响,其中,携带Vrn-A1a+Vrn-B1+Vrn-D1的小麦株高最低(94.98cm),而分蘖最多(6.01)。光周期基因对株高和各个生长发育时期有显著影响。光钝(携带Ppd-D1a)比光敏(携带Ppd-D1b)小麦的株高低8.88cm,三叶期,拔节期和抽穗期等提前1~2d。因此,本研究认为春化和光周期基因对小麦的株高,分蘖及生长发育时期有显著影响,携带Vrn-A1a+Vrn-B1+Vrn-D1+Ppd-D1a小麦的株高低,分蘖多,适应性广,可能是比较理想的春化和光周期基因组合形式。     

Chi基因导入对转Bt棉花抗病虫性的影响

将几丁质酶(chitinase，Chi)基因导人国产抗虫棉GK19中，目前已选出既抗病又抗虫的棉花新株系，1999～2002年在北京对其抗枯萎病和黄萎病以及抗棉铃虫性进行了研究。     

高产又高抗的水稻基因发现

<正>从南京农业大学获悉,该大学作物遗传与种质创新国家重点实验室教授杨东雷,在高产基因资源库中寻找具有抗病功能的基因,通过诱导型地表达抗病基因使水稻达到了既高产又高抗的育种目标。日前该成果在线发表在国际期刊《自然—植物》上。     

中国南瓜种质资源农艺性状与RAPD标记分析

本研究利用形态学标记和RAPD分子标记同时对70份来自我国不同地区的中国南瓜种质进行遗传多样性和亲缘关系分析。在所观察的56个有差异的农艺性状中,变异系数从6.60%~262.22%,平均变异系数为37.50%。从150个随机引物中筛选出21个进行RAPD分析,结果表明,在检测到的167条带中有130条具有多态性,多态带比率为73.23%;平均每个引物检测到的条带数多达8条,平均Shannon信息指数(Ⅰ)为0.268。基于农艺性状的聚类分析将70份中国南瓜种质分为七类。基于RAPD标记的聚类分析将70份中国南瓜种质分为五类,其聚类结果与形态特征有一定的相关性。但两种聚类结果均无法从地理来源上进行区分。     

黄淮海地区夏玉米农艺性状与产量的通径分析

为应对当前黄淮海地区农业用水紧缺的情况, 选育和推广高水分利用率的高产夏玉米品种是一项重要措施。本试验采用完全随机设计, 对黄淮海区域11 个主推夏玉米品种在灌溉1 水条件下的农艺性状、产量和水分利用率进行通径分析与主成分分析, 结果表明: "滑丰8 号"、"蠡玉18"、"浚单20"和"冀玉3 号"的产量均超过10 000 kg·hm^-2, 且这4 个品种的水分利用率均在3.0 kg·m^-3 以上, 属于水分利用率高的超高产品种; "源申213"和"中科11"产量超过9 000 kg·hm^-2, 其水分利用率也均大于2.7 kg·m^-3, 属水分利用率较高的高产品种;"浚单18"、"登海662"、"冀农1 号"和"登海超级玉米"产量均超过8 000 kg·hm^-2, 其水分利用率在2.3~2.7 kg·m^-3之间, 属稳产品种。主成分分析及综合评价排名的结果表明, "冀玉3 号"、"蠡玉18"、"滑丰8 号"和"浚单20"4 个品种综合表现优异, 可以作为抗旱节水高产品种在黄淮海地区大面积推广。通径分析结果表明, 7 个主要农艺性状对产量的综合效应排名为: 芯重＞百粒重＞行粒数＞秃尖长度＞粒长＞棒长＞行数。芯重、行粒数和百粒重对产量的直接正效应最大, 秃尖长度对产量的直接负效应最大。以上结果为黄淮地区抗旱节水高产玉米品种选育和推广提供了重要信息。