抗逆基因GmUBC2的大豆胚尖遗传转化以及抗性材料的鉴定

本研究利用前期建立的大豆胚尖遗传转化体系,借助农杆菌转化技术将抗逆基因GmUBC2导入河北省推广大豆品种中,获得了抗逆能力强的优良大豆新材料。结果表明,6个供试河北省优质大豆品种中,‘冀豆16号’的胚尖再生率较高,可达到75.57%,‘五星2号’转化植株的PCR阳性率较高,可达到9.91%。不同农杆菌菌株中,农杆碱型的EHA105菌株侵染效率明显高于胭脂碱型的GV3101和C58C1。在侵染阶段和共培养阶段添加600mg/L L-Cys和2.0mmol/L DTT能够明显提高‘冀豆16号’胚尖的发芽率和平均重生芽数,提高转化效率。经PCR以及RT-PCR检测,获得了转抗逆基因GmUBC2的‘冀豆16号’和‘冀豆12号’转化植株及其T3代种子。经200mmol/L NaCl胁迫25d,T1代阳性转化材料仍然能够正常生长,而对照植株已经完全枯黄。经0~300mmol/L NaCl胁迫处理的T2代阳性植株,随着NaCl浓度的升高,植株叶片的脯氨酸积累量比对照明显增高,而丙二醛含量均明显降低。结果表明转GmUBC2基因的植株能够降低盐胁迫对膜质造成的伤害,具有一定的抗盐胁迫能力。     

超表达小麦基因TaSOD1.1和TaSOD1.2对烟草耐低温能力的影响

 【目的】研究超表达小麦基因TaSOD1.1和TaSOD1.2对烟草耐低温能力的影响。【方法】采用农杆菌介导的遗传转化技术,获得融合靶基因的转基因烟草植株;通过比较低温处理后对照和转基因系的表型和生理指标,鉴定超表达靶基因对烟草耐低温能力的调控效应。【结果】以分子检测鉴定的插入单拷贝基因的4个转基因系和对照为材料,低温处理后超表达外源基因的转基因植株叶片失绿缓慢,叶片超氧化物歧化酶（SOD）活性明显增加,反映细胞膜质过氧化程度的丙二醛（MDA）含量明显下降;叶片叶绿素a、b和类胡萝卜素含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白含量均明显提高。【结论】超表达小麦TaSOD1.1和TaSOD1.2的烟草植株,具有增强SOD活性、明显缓解低温造成的细胞膜质过氧化程度、改善低温胁迫下植株的生理功能,可进而改善植株抵御低温胁迫的能力。     

根癌农杆菌介导转化获得耐逆性增强的高羊茅转基因植株

 为改良草坪型高羊茅（Festuca arundinacea Schreb.）的耐逆性，以成熟种子来源的胚性愈伤组织为受体材料，通过农杆菌介导法将拟南芥（Arabidopsis thaliana）耐逆相关CBF1基因导入4个供试品种的基因组，经GUS染色、PCR检测和Southern杂交分析验证，获得了112株转基因植株，转化频率为0.92% ~2.87%，不同品种间存在差异。试验表明，在高盐与高渗胁迫下，转基因植株具有显著生长优势，存活率极显著高于非转化对照植株，经低温、高温、干旱和高盐等逆境胁迫处理后的叶片相对电导率平均较对照植株低25% ~ 30%，证明转基因植株的耐逆性有所增强。考察发现，非胁迫条件下CBF1基因的组成型超表达使转基因植株的生长受到抑制。     

东莞大蕉超表达拟南芥CBF1基因及其抗寒性检测

【目的】研究超表达拟南芥CBF1基因（AtCBF1）对大蕉抗寒性的影响,为从大蕉克隆抗寒相关基因奠定基础。【方法】采用农杆菌介导法转化东莞大蕉的胚性细胞悬浮系,获得转AtCBF1基因的大蕉植株;利用GUS组织染色、PCR、RT-PCR以及RT-qPCR对转基因植株进行鉴定;比较低温处理后的转基因株系和对照的冷害特征以及超氧化物歧化酶（SOD）活性和丙二醛（MDA）含量等生理生化指标,鉴定转基因大蕉植株的抗寒能力。【结果】试验共获得6个抗性再生转化系。GUS组织染色结果表明,除T1外,其余均为阳性;PCR鉴定结果表明,AtCBF1在6个抗性再生转化系均为阳性,而GUS基因在T1转化系中没有检测出;RT-PCR结果表明,AtCBF1在6个转化系均得到表达,对T1、T2和T3 3个转化系进行RT-qPCR检测发现,AtCBF1基因在3个转基因株系表达水平存在差异;在低温处理下,转基因植株的叶片相对电导率、MDA的累积都低于非转基因植株,而SOD总活性高于对照;低温处理条件下,转基因植株叶片的冷害症状明显轻于对照。【结论】AtCBF1在大蕉中超表达,具有增强大蕉SOD活性,降低因低温导致的MDA含量和离子渗漏率,缓解质膜过氧程度,进而改善大蕉植株抗低温胁迫的能力。     

低温胁迫对大豆幼苗形态生理指标及籽粒产量的影响

黑龙江省大豆苗期低温冷害频发,为了明确大豆苗期低温胁迫对籽粒产量是否有影响,试验采用盆栽方法,在大豆V1 期将自然环境下生长的幼苗置于人工气候箱进行不同温度处理,分别为6℃,10℃和25℃（对照）,处理48 h 后测定叶片鲜重、子叶鲜重、茎鲜重、根系鲜重及叶片叶绿素含量,然后将幼苗转移到盆栽盆中生长,成熟期测定大豆籽粒产量及产量构成因子。结果表明：大豆幼苗期低温胁迫显著降低了不同大豆品种叶片鲜重、子叶鲜重、茎鲜重、根系鲜重及叶绿素含量;随着温度的降低,耐低温大豆品种‘合农60’的形态及生理指标降低幅度要低于低温敏感型大豆品种‘黑农48’。苗期低温胁迫未显著降低耐低温大豆品种‘合农60’株荚数、株粒数、百粒重及籽粒产量,但显著降低了低温敏感型大豆‘黑农48’的株荚数、株粒数、百粒重及籽粒产量。研究得出结论为苗期大豆低温胁迫不利于大豆籽粒产量形成,显著降低低温敏感品种大豆籽粒产量。     

Na~+/H~+逆向转运蛋白基因PsnhaA的克隆及在大豆中的功能验证

高盐对作物造成渗透胁迫和离子毒害,Na+/H+逆向转运蛋白是生物耐盐的关键因子,能够维持高盐胁迫下生物体的正常生长代谢。为促进作物的遗传转化,选育耐盐作物品种,从施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)中克隆质膜Na+/H+逆向转运蛋白基因PsnhaA,并构建到植物表达载体pBI121上,通过发根农杆菌介导的整株生长点注射法转化大豆。结果表明:PsnhaA基因已整合到转化大豆基因组中,并在转录水平获得表达。耐盐相关生理指标检测结果显示,盐胁迫后转基因植株的质膜相对电导率显著低于对照植株,叶绿素含量和脯氨酸含量显著高于对照植株。PsnhaA基因显著提高了大豆的耐盐水平,为农作物的耐盐性改良提供了优良的候选基因。     

低温胁迫对菜用大豆生长、叶片活性氧及多胺代谢的影响

选用两种耐低温性不同的菜用大豆品种——‘沪宁95-1’(耐低温)和‘台湾75’(低温敏感),对低温胁迫下两者的生长、叶片活性氧及多胺代谢进行了比较。结果表明,低温胁迫后两者生物量积累显著受到抑制,但‘沪宁95-1’受抑制程度显著小于‘台湾75’;低温胁迫下两者叶片抗氧化酶活性、O·-2生成速率、H2O2和MDA含量均显著升高,但‘沪宁95-1’叶片抗氧化酶活性显著高于‘台湾75’,O·-2生成速率、H2O2和MDA含量则显著低于‘台湾75’;低温胁迫后‘沪宁95-1’叶片不同形态腐胺、亚精胺和精胺含量均显著上升,‘台湾75’叶片不同形态腐胺含量显著下降,游离态、结合态亚精胺和精胺含量显著上升,束缚态亚精胺和精胺含量变化不显著。以上结果表明,低温胁迫下不同形态腐胺、束缚态亚精胺和精胺与‘沪宁95-1’较低的生长抑制、较低的氧化损伤以及较高的保护酶活性有关,可能在菜用大豆耐寒性方面发挥重要作用。     

抗旱基因8981转化‘吉粳88’的研究

以‘吉粳88’成熟胚为外植体,用农杆菌介导法转入抗旱基因8981,对转化过程中愈伤组织的诱导、转化、筛选等条件进行研究,建立一个稳定、高效的农杆菌介导的遗传转化体系,并对获得的转基因植株进行PCR鉴定、除草剂抗性检测和抗旱性鉴定分析。结果表明:‘吉粳88’在诱导愈伤的过程中,不需要切芽;当菌液浓度OD600=0.2,浸染时间为20min时,转化效率最高且效果最好;在筛选培养前,需要经过恢复培养。PCR检测证明8981基因已整合到‘吉粳88’基因组中,抗性检测发现转基因植株对除草剂和PEG胁迫都有一定的抗性。     

我国野生燕山葡萄VyUSP1基因抗逆功能的初步验证

研究我国野生葡萄燕山葡萄(Vitis yeshanesis‘Yanshan’)VyUSP1基因在转基因烟草不同逆境下的表达情况，选择从供试材料中克隆所获得的VyUSP1基因，利用重组法构建其载体，并用农杆菌介质为导体转化转基因烟草植株，获得USP转基因烟草植株，然后对转基因烟草植株进行不同逆境处理，并对该基因进行初步的功能研究。结果表明，在不同的逆境条件下，USP转基因烟草均具有一定的抗干旱能力，但是不具备抗寒能力。较高浓度NaCl、甘露醇、PEG-6000以及低温处理会抑制转基因烟草种子的萌发。而在不同浓度NaCl、甘露醇处理下，转基因烟草植株幼苗均比野生型(WT)植株幼苗的表现要好；不同浓度PEG-6000处理对转基因烟草幼苗生长的影响并不明显；但在低温处理条件下，转基因烟草植株幼苗全部死亡。植物在受到外界胁迫时VyUSP1基因的表达会上调，蛋白活性被激活之后，有助于提高植物的抗逆性，增强其环境的适应性，因此USP对逆境胁迫存在一定的抗性。     

水稻低温应答基因OsLCL3的分离与功能鉴定

为探明水稻响应低温的分子机制,改良水稻对低温的抗性,从水稻低温诱导表达谱中挑选了1个受低温诱导的基因OsLCL3,通过实时定量PCR和启动子驱动GUS报告基因转化水稻的方法验证其功能。对OsLCL3进行同源蛋白搜索,发现它属于DUF761超家族,并对这个超家族中的部分蛋白序列进行了系统树分析;通过水稻原生质体瞬时表达系统,初步确定OsLCL3蛋白定位于细胞核和细胞质中。在水稻中超量表达OsLCL3基因,并对转基因植株进行低温胁迫处理,发现超量表达OsLCL3的植株在低温胁迫下的电导率显著低于野生型对照植株,胁迫后超量表达植株的存活率显著高于野生型对照植株。结果表明,OsLCL3可能在水稻对低温的应答中起着重要作用。     

晚熟玉米杂交种灰色关联度分析

采用灰色关联度的分析方法,对适应吉林省种植的2000年以后各省审定的29个晚熟玉米杂交种11个主要性状指标进行综合分析和评价,得出这些品种与理想品种的灰色关联度从大到小为:吉单28>吉单257>吉玉4>登海9>正大29>豫奥3>铁单15>吉单29>东单8>平玉5>铁单19>富友1>丹玉29>济单7>吉东2>豫玉32>登海3619>农大84>四单167>原单29>登海3>平安20>沈单18>沈单16>豫玉22>东单11号>沈玉17>沈单12>沈单13。     

国家北方水稻区试品种(组合)对稻瘟病的抗性评价

2001～2007年采用苗期人工接种、本田期田间病圃自然诱发鉴定方法,对190份国家北方水稻区试品种(组合)进行了抗稻瘟病鉴定,其中九9632、960006、辽粳92-34、吉生286、LDC95423、吉2002L120、L0307S、辽优2005、铁9466、吉2843、富禾9号、沈稻8号、吉99-2651、吉01-124、吉2002L114、玉优二号、吉04-27、吉04-17、通丰9号、通禾03-6025、沈稻11、抚105、九03D8、通梅586、东农98013等25份材料抗性水平均达到中抗以上。     

4个非-Reid类玉米自交系主要性状配合力分析研究

按不完全双列杂交设计(NCⅡ杂交设计)组配了44个杂交组合,对4个非-Reid(非瑞德)群自交系的一般配合力和特殊配合力进行分析.结果表明:增加产量配合力高的组合有‘LX9801×9858’、‘LX9801×8112’、‘LX9801×9058’、‘LX9801×9537’、‘昌7-2×沈137’、‘昌7-2×5276’、‘昌7-2×9537’、‘7117×5003’、‘7117×9858’、‘7117×郑58’、‘7117×9558’、‘K12×沈137’、‘K12×478’、‘K12×8112’、‘K12×K22’;增加百粒质量配合力高的组合有‘LX9801×K22’、‘LX9801×9537’、‘昌7-2×K22’、‘昌7-2×5276’、‘7117×郑58’、‘7117×9558’、‘K12×沈137’、‘K12×478’、‘K12×9058’、‘K12×8112’、‘K12×5003’;降低株高配合力高的组合有‘7117×5276’、‘昌7-2×9558’、‘7117×9537’、‘7117×K22’、‘7117×478’、‘昌7-2×郑58’;降低穗位高配合力高的组合有‘昌7-2×郑58’、‘7117×K22’、‘7117×9537’、‘昌7-2×5003’、‘7117×8112’、‘昌7-2×9058’;在4个非-Reid父本系中,产量配合力由高到低依次为‘LX9801’>‘昌7-2’>‘K12’=‘7117’;‘7117’一般配合力低于‘昌7-2’,可使F1代行粒数增加,并有降低株高和穗位的致矮遗传效应;对受加性基因控制的穗长、结实长、穗粗、穗行数、行粒数、株高、百粒质量等性状,宜进行早代选择;穗位、叶面积系数和小区产量等性状受非加性基因作用相对较大,宜进行晚代选择;应扩大供体遗传范围对‘昌7-2’受体进行遗传改良.     

国家第九轮甘蔗区试百色试点品种数据的DTOPSIS法综合评价

采用DTOPSIS法对国家第九轮区试的12个甘蔗新品种在广西百色点的13个工、农艺性状进行综合评价。结果表明:‘柳城05-136’综合表现优于双对照,‘闽糖01-77’、‘德蔗03-83’、‘粤甘40号’、‘福农0335’、‘福农1110’优于‘ROC16’,次于‘ROC22’;‘粤甘42号’、‘云蔗06-80’、‘云蔗05-49’、‘云瑞06-189’综合表现均次于两对照。结合参试品种在百色试点的性状表现,‘柳城05-136’、‘闽糖01-77’、‘福农1110’和‘粤甘40’等4个品种综合性状表现较好,适宜在百色地区推广应用。     

冬小麦新品系‘93保4-4’对条锈菌及白粉菌苗期抗性的遗传分析

2006-2009年,以小麦新品系‘93保4-4’作父本,‘铭贤169’作母本进行杂交,以F1代自交系获得的F2代材料,在苗期分别接种条锈菌主要流行小种‘条中29号’‘条中32号’‘条中33号’‘水11-4’‘水11-7’及白粉病菌‘E05’‘E09’进行抗性遗传分析.结果表明:接种‘条中29号’,F2代植株抗感分离比为170∶16,卡方测验值χ2c为1.43小于χ20.05,1(3.84),符合理论比值15∶1;接种‘条中32号’‘条中33号’‘水11-4’‘水11-7’,F2代植株抗感分离比分别为126∶23、139∶31、273∶51和118∶32,均符合理论比值13∶3,卡方测验值χ2c分别为1.22、0.06、2.05、0.56,均小于χ20.05,1(3.84).接种‘E05’和‘E09’,F2代植株抗感分离比分别为31∶117和32∶147,均符合理论值1∶3,卡方验测值χ2c分别为0.12和0.73,均小于χ20.05(3.84).据此推知新品系‘93保4-4’对条锈菌‘条中29号’的抗性由2对独立遗传的显性抗性基因控制,对‘条中32号’、‘条中33号’、‘水11-4’、‘水11-7’的抗性均由2对相互作用的显性抗性基因控制;对白粉菌‘E05’和‘E09’的抗性均由1对隐性抗性基因控制.     

人工合成小麦CA57与普通小麦的亲和性研究

本试验随机选取了15个普通小麦品种(系)为亲本与人工合成小麦CA57进行杂交,研究其杂交亲和情况。结果表明:人工合成小麦CA57与CA41、矮抗58、偃展4110、周麦11、周麦16、百泉3039、百农9310、高优503和陕182等9个亲本杂交亲和,而与郑农7、豫麦34、温麦6号、中优9507、4HN1133和郑麦9023等6个亲本杂交不亲和。经系谱分析表明,普通小麦品种的遗传背景影响其与人工合成小麦CA57杂交的亲和性。人工合成小麦CA57与部分普通小麦的杂交不亲和性可以通过桥梁亲本(与人工合成小麦CA57杂交亲和的小麦品种)解决。     

不同棉花品种幼苗生长耐盐性比较

以邯郸333、04264、豫15和409棉花品种为试验材料,进行棉花幼苗生长耐盐性试验,测定其幼苗苗长、POD(过氧化物酶)比活力、叶绿素含量、根系活力以及脯氨酸含量等生理指标,分析比较这些指标间的差异显著性,评价不同棉花品种幼苗生长的耐盐性大小。结果表明:邯郸333的幼苗耐盐性最强,其次为04264,再次为豫15,409最弱。     

用加权改进的灰色关联度分析法进行新疆花生引种筛选

为筛选出目前适合新疆大规模种植、推广的花生品种提供必要的参考。笔者应用加权改进的灰色关联度分析方法对新疆18个引种花生品种（系）的10个农艺性状进行关联度分析。研究发现：'鲁花11'、'花育33'、'花育36'、'冀花5'、'花育22'、'花育71'、'鲁花14'、'冀花8'、'花育25'通过加权灰色关联分析,关联度系数均大于0.65,综合性状表现优良,这些品种更加适合新疆区域的大规模种植和推广。     

高温胁迫对水稻光合作用和叶绿素荧光特性的影响

[目的]研究高温胁迫对植物光合作用和叶绿素荧光参数的影响。[方法]以不同耐热性的2种水稻品种为材料,303、54、04、5℃温度下处理2 h后于25℃恢复3、6 d,分别在第03、6、天进行光合指标和叶绿素荧光的测定。[结果]高温胁迫导致2种水稻的净光合速率（Pn）的下降。相同温度胁迫下,热敏感品种中优9801号光合速率下降的幅度大于Ⅱ优7号。Ⅱ优7号净光合速率的下降是可逆的,而中优9801号净光合的下降是不可逆的;在30～35℃高温下引起Ⅱ优7号Pn下降的主要因素为气孔因素;当温度达到40℃以上时,Ⅱ优7号Pn的下降主要依赖非气孔因素。非气孔因素是导致高温下中优9801号Pn下降的主要因素;在高温下能够迅速通过降低气孔导度和蒸腾速率从而减少水分丢失可能是Ⅱ优7号较中优9801号耐热的原因之一;高温引起热敏感品种中优9801号F0升高,Pn、Fv/Fm、qP、ETR显著下降,表明其PSⅡ反应中心遭到破坏或可逆失活,从而导致电子传递受阻,光化学效率降低,这是造成其光合速率下降的非气孔因素之一。[结论]在同样的高温胁迫下,耐热品种Ⅱ优7号的荧光参数F0升高以及Pn、Fv/Fm、qP、ETR下降的幅度均明显小于中优9801号,并且在高温结束后6天可完全恢复到对照水平。PSⅡ较强的稳定性及自我修复能力是Ⅱ优7号耐热性较强的重要原因。     

水稻品种抗褐稻虱的遗传机制及表型稳定性的研究

本文研究了15个水稻品种的抗性遗传，品种国眉占的抗性受一对隐性基因控制，BG367－4受两对隐性基因控制；三桂占1、Suweon294、KAU1727、IR13539－100－2－2－2－3、IR749－5－2－1－1以及IR13240－108－2－2－3均受一对显性基因控制；IR25586－108－1－2－2－2受两对显性基因控制；三黄占2、三叶占1、铁六选；新惠占1、GENG77－4以及IR13427－40－2－3－3都受一对显性基因和一对隐性基因因控制，同时对12个具有不同抗性水平的水稻品种苗期的抗菌表现进行了遗传型稳定性分析。结果表明，不同品种的抗性稳定性有明显差异，TN1是极稳定的高感品种TG367－4、25586-108－1－2－2－2以及Mudgo是非常稳定的高抗;一叶占1、三桂占1和铁六这三个抗级品种的抗虫也较稳定;；而抗级品种国眉占、三黄占2、Suweon294和抗品种包选2、辐包矫21的抗虫性不稳定。