小麦转基因植株的后代鉴定及遗传学分析

偏、粘、易型非１Ｂ／１Ｒ小麦雄性不育系育成ＢｒｅｅｄｉｎｇｏｆＭａｌｅＳｔｅｒｉｌｅＬｉｎｅｓｏｆＮｏｎ－１Ｂ／１ＲＷｈｅａｔｗｉｔｈＡｅ．ｖｅｎｔｒｉｃｏｓａ，Ａｅ．ｋｏｔｓｃｈｙｉａｎｄＡｅ．ｖａｒｉａｂｉｌｉｓＣｙｔｏｐｌａｓｍｓ实践证明，近年...     

GH-DREB基因转化小麦及转基因植株后代的抗旱生理指标鉴定

用基因枪法将来自于棉花的DREB转录因子基因和诱导型启动子Rd29A构建的植物表达载体pRdGH转入小麦品种鲁麦22号,获得转基因小麦植株。T0、T1、T2、T3代分子生物学鉴定证实：GH-DREB基因可以稳定遗传。孕穗期到开花期T3代叶片可溶性糖、蒸腾速率、净光合速率测定结果表明：正常条件下,转基因后代与受体鲁麦22的各生理指标无明显差异,而水分胁迫下,转基因后代的净光合速率随着干旱处理时间的延长而逐渐下降,蒸腾速率随着干旱处理时间的延长而逐渐上升,但是,下降与上升幅度比对照低,其中,在胁迫第3天、第6天都与对照差异极显著,叶片的可溶性糖含量与对照相比差异不显著。说明GH-DREB基因在干旱条件下可通过减少蒸腾速率、维持光合作用。     

几个转基因植株后代的遗传分析

对用农杆菌介导的遗传转化法获得的9个独立转化子进行了遗传分析。结果显示:除转基因植株R1Ab-8外,其他8个转基因植株都出现选择标记基因bar与目标基因cry1Ab进行共整合。单拷贝转基因植株中,除R1Ab-6植株外,其余4个转基因植株均表现3∶1的孟德尔式的遗传规律。双拷贝转基因植株R1Ab-3出现15∶1的分离比,说明两个拷贝的外源基因整合到受体基因组的不同染色体;双拷贝转基因植株R1Ab-7出现3∶1的分离规律,说明两个拷贝的外源基因整合到受体基因组的同一染色体。同时,还发现R0代表现抗性且出现孟德尔分离比的单拷贝转基因植株的纯合体的杂种F1代也能表现抗虫性,表明,利用转基因培育作物新品种时,应选择单拷贝、符合孟德尔遗传且表现目标性状的转基因植株作母本。     

小麦花粉电穿孔转化因素优化和转基因植株获得及鉴定

[目的]通过优化电穿孔转化技术主要参数,得到候选转基因植株,探索普通小麦(Triticum aestivum L.)电穿孔遗传转化体系.[方法]以冬小麦品种济麦19为受体,GUS为外源基因,将扬花期成熟花粉以最适电场强度和操作温度进行电穿孔处理后,人工授粉济麦19,最终收获种子;利用PCR技术、Southern技术、化学染色方法对T1、T2植株进行鉴定.[结果]电穿孔转化以电场强度6 kV·cm-1、冰上处理花粉,花粉密度为5×106个/mL,以及去雄后第5天授粉为最佳参数;Southern杂交检测结果表明,T2阳性植株的2个株系检测到杂交信号,同时其幼根、叶片等组织经GUS表达活性的组织化学染色检测,呈现蓝色反应.[结论]利用小麦花粉电穿孔转化法可以成功将外源基因整合到小麦基因组中并稳定遗传至T2,且外源基因GUS能够得到表达.     

水稻OsCERK2转基因后代的鉴定与分析

为了研究水稻Os CERK2基因的功能,构建了Os CERK2基因过表达和RNAi载体,利用农杆菌介导的遗传转化获得转基因植株,经多代筛选和分子检测,获得了4个超量表达的过表达纯系和2个转录水平下降的RNAi纯系。转基因植株经病原微生物细胞壁成分喷雾处理,采用半定量RT-PCR方法分析转基因植株中病程相关(PR)基因的表达情况,结果发现,诱导后过表达植株中PR基因表达增强,而RNAi植株中表达下降;抗病性鉴定结果表明,过表达转基因植株对白叶枯菌致病小种PXO99的抗性增强,而RNAi植株与野生型差异不显著。结果表明,过量表达Os CERK2基因可能是水稻抗病的有效途径。     

结球甘蓝抗虫转基因植株及其后代的抗性表现

应用农杆菌介导法将含有豇豆胰蛋白酶抑制剂 (CpTI)基因和新霉素磷酸转移酶 (NPTⅡ )基因的重组质粒导入结球甘蓝栽培品种春甘蓝“鸡心 2 3”和秋甘蓝“黑叶头”。对转基因当代植株 (T0 )及其自交后代 (T1、T2 、T3)群体进行卡那霉素抗性、抗虫性鉴定和分子检测。经PCR DNA分子杂交检测 ,确认抗虫基因———豇豆胰蛋白酶抑制剂基因已整合到受体植株的基因组中 ,并在有性生殖过程中传递给后代。卡那霉素抗性和抗虫性状在T0 代植株上得到表达 ;T1代植株中发生分离 ;T2 代中呈现出 3种不同类型的株系 :抗性纯合、杂合型和敏感性纯合株系 ;从T3 代中获得卡那霉素抗性和抗虫性纯合的株系。试验结果显示 ,卡那霉素抗性和抗虫性状在转基因植株自交后代中的表现基本符合显性单基因的分离规律。在T2 、T3 代抗虫性纯合的株系中 ,鳞翅目小菜蛾、甜菜夜蛾和斜纹夜蛾的 1～ 2龄幼虫校正死亡率为 6 %～ 10 0 % ,从中选出一批校正死亡率达 80 %左右的单株     

基因枪法获得转基因小麦植株

 利用适用于禾谷类作物的表达载体 pGU4ABBar,采用基因枪法 ,将人工合成的苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白基因cryIa导入小麦品种扬麦 15 8,经PCR和Southernblot鉴定 ,证明获得 4株导入cryIa基因的小麦转基因植株 ,转化率约为 0 .7% ,并通过Westernblot鉴定检测到了目的蛋白的表达。     

Anti-trxs和Bar基因共转化小麦后代植株的遗传及表型分析

经对基因枪转化小麦品种皖麦48获得的7株再生苗的PCR、PCR-Southern杂交和除草剂涂抹叶片检测,得到了4株转基因植株,证实了硫氧还蛋白反义基因(Anti-trxs)和抗除草剂Bar基因已经整合到小麦基因组中且能够正常表达。经对T1、T2植株分析表明:Anti-trxs、Bar基因能够稳定的遗传给后代,且普遍呈3∶1的分离,其遗传符合单基因控制的孟德尔遗传规律,部分株系表现1∶1的不正常分离(阳性个体较预期的少),推测这是由于雌或雄配子之一方丢失或外源基因的结构、排列等方面发生了变化的结果。转基因植株的农艺性状与对照相比,T0代有较大变异,但在T2代已得到了回复。     

卡那霉素筛选小麦转基因后代方法的优化

[目的]优化卡那霉素筛选小麦转基因后代的方法。[方法]以普通去离子水和0.5×Hoangland营养液为卡那霉素(Kan)的溶解介质,对Kan的浓度进行多梯度筛选,确定Kan的最低有效浓度,并针对不同小麦基因型材料进行验证。[结果]0.5×Hoangland营养液是Kan的理想溶解介质,既降低了Kan对小麦幼苗生长的抑制作用,又提高了Kan的筛选效果。30 mg/L是Kan作用于小麦NC221的最低有效浓度。不同小麦基因型对Kan的敏感性稍有不同,对大多数小麦基因型来说,Kan的最低有效浓度为30~45 mg/L,即在该浓度范围内进行处理可除去90%的未转基因植株。[结论]0.5×Hoangland营养液作溶解介质时,Kan用于筛选小麦转基因后代的最低有效浓度为30~45 mg/L。     

转基因拟南芥株系后代遗传稳定性鉴定

转基因材料的遗传稳定性是基因工程成败的关键内容之一,快速确证其多代遗传特性是进行大量后代材料分析的技术保证。该文主要利用PCR技术以提取出的DNA作为模板对外源基因进行扩增,从而鉴定外源基因的遗传特性。对提取出的DNA进行琼脂糖凝胶电泳分析,实验结果表明,提取出的DNA产量和质量较高,PCR的结果快速确证了转基因拟南芥外源ADH1基因的遗传稳定性。     

转基因植株抗芜菁花叶病毒的鉴定

为鉴定转基因大白菜T1代对芜菁花叶病毒是否具有抗病性,采用摩擦接种法,将毒源接种到转基因T1代各植株和对照品种上,经培养、观察并鉴定其病情指数.结果表明:转基因T1代植株各品种的发病率及病情指数明显低于对照品种,且都具有明显的抗病性;经过统计分析表明,转基因T1代各品种的抗病性随着时间的增加,其抗病性有所减弱.     

茎尖转化法转基因小麦后代的遗传特性分析

为了探讨农杆菌转化微创芽生长点法获得的转基因小麦后代的遗传特性,以3个世代的转基因小麦后代为材料,通过抗性筛选、PCR和PCR-Southern blot等方法分析外源基因遗传在T_2、T_3、T_4中的遗传分离情况。结果表明:T_2代33个株系中外源基因完全丢失的株系占61%,其余39%的株系能够检测到外源基因,但分离比例分散偏离了孟德尔遗传分离规律;T_3代42个株系中检测不到外源基因的株系占55%,能检测到外源基因但分离比例复杂的株系占43%,符合孟德尔分离定律占2%;T_4代8个株系中检测不到外源基因的株系占25%,能检测到外源基因但分离比例复杂的株系占50%,转基因植株与非转基因植株的分离比例符合孟德尔分离定律占25%。可见,利用农杆菌转化微创芽生长点法获得的转基因小麦后代中,外源基因丢失的比例较高,转基因植株与非转基因植株的分离多不符合孟德尔分离比例,但随着世代的增加,外源基因遗传稳定性有所提高。     

花粉管通道法转基因棉花后代筛选鉴定

通过对棕色棉BC05叶片进行Kan浓度梯度涂抹实验,确定了Kan涂抹筛选的最佳浓度为3.0 g/L,最佳观察时间为涂抹第5天。对Kan抗性植株进行PCR鉴定表明,Kan涂抹筛选可基本准确的鉴别出转基因材料与非转基因材料,但目标基因是否成功整合还必须进行PCR鉴定,田间卡那霉素筛选结合PCR分子鉴定是转基因棉花后代大规模群体筛选的有效方法。     

水稻转基因再生植株及其后代抗虫性筛选测定研究

采用基因枪转化系统，将CpTI(豇豆胰蛋白酶抑制剂）抗虫基因转入水稻愈伤组织中，经过抗生素筛选得到了再生植株。我们用这些转基因水稻再生植株及其后代的分蘖茎段对玉米螟（Ostrinia nubilalis)进行室内喂养，通过比较虫体死亡率及虫体生长长度，测定转基因水稻再生植株的抗虫性。1997－1999年共进行3个世代5次的室内测定。从121株F0代转基因植株中选出抗虫性较好的植株15株。从F1代的15个株系中，又筛选出了7个株系40个单株；在F2代的14个株系中共选出37株抗虫效果表现较好的植株。对37株中的19株进行了分子检测（PCR扩增），从中检测出5份材料为纯合体，14份材料有分离现象。研究结果表明：该富内喂养玉米螟并进行抗虫测定的方法是可行的；抗虫基因在转基因水稻再生植株中已经获得表达并且可以遗传。     

转基因油菜的遗传学分析

本文从以下几方面对油菜转Bt基因植株进行了研究:R_1、R_2代的Km抗性;R_0、R_1代的Southern杂交;R_0代抗虫试验以及R_0代的酯酶活力测定.实验结果分别是:经Km抗性试验,芥菜型油菜R_1代在12个无性系中有10个无性系符合孟德尔单基因分离的遗传规律,R_2代在7个无性系中有6个符合这一规律;分子杂交证明部分油菜植株的基因组中存在Bt基因的同源顺序,表明Bt基因已整合进植物基因组;抗虫试验的结果是芥菜型油菜叶片饲喂幼虫10d后各处理组活虫体重与对照比,有5个无性系存在显著差异,其中最高虫试死亡率是77.7%,甘蓝型油菜则有9个无性系存在显著性差异,最高死亡率是70%;酯酶活力测定的结果表明外源基因没有影响酯酶活力.     

卡那霉素在转基因小麦后代筛选中的应用研究

从转基因小麦后代分离群体中选择含有外源基因的目标植株是培育转基因小麦的重要环节。用卡那霉素筛选西农1376和西农2611小麦,结果表明,80mg/L卡那霉素能有效抑制非转化小麦幼苗的正常生长;小麦不同基因型对卡那霉素的敏感性稍有差异;经PCR检测,80mg/L卡那霉素筛选出抗性苗的阳性率达到90％。     

基因枪法获得Phs-r转基因小麦植株的研究

实验以普通小麦豫麦18-64品种为供试材料,采用基因枪法对报告基因(Bar基因)和目的基因(PHS-r基因)两个重组质粒进行了共转化,获得了再生植株,并对转化植株进行了检测。结果表明:以预培养15d的幼胚愈伤组织作为受体材料其转化频率明显高于当天剥取和预培养3～4d的幼胚;在基因枪轰击前6h和轰击后18h,用0.5moL/L的甘露醇进行渗透处理,其转化频率会有明显的提高;实验通过基因枪转化与再生培养,共获得了12株再生植株,PPT检测且均表现出抗性,其中6株经PCR检测呈阳性,表明PHS-r基因已整合到小麦基因组中并正常表达。     

基因枪法获得GNA转基因小麦植株的研究

 以小麦品种京 411作为基因枪转化的靶材料 ,取其未成熟胚诱导愈伤组织 ,经过 10 d左右培养后 ,用含有雪花莲凝集素 (Galanthus nivalis agglutinin ,GNA)和 bar基因的质粒 p BI12 1- 2轰击 80 0个胚性愈伤组织 ,在含有4mg/ L Basta溶液的培养基上进行筛选 ,分化及生根培养 ,获得 6 7棵再生植株。田间涂抹 Basta溶液 (5 0、75 m g/ L)检测和接麦蚜实验 ,提取转基因植株基因组 DNA,用扩增 GNA基因的引物经 PCR扩增 Southern杂交 ,结果表明利用基因枪转化已从 T2 代获得了 8株含有编码 bar/ GNA基因的转基因植株。     

除草剂筛选小麦转基因植株的有效浓度研究

利用筛选标记基因可方便快捷的区分转基因植株和非转基因植株。筛选标记基因通常用PCR、Southern杂交等分子手段检测。随着规模化转基因工作的开展,大量转基因植株需要及时准确的鉴定。叶片涂抹除草剂筛选转基因植株具有快速、高效的优势。本研究结果显示,除草剂草铵膦对小麦品种轮选987和科农199的有效筛选浓度分别为75 mg·L~(-1)和125 mg·L~(-1);对以轮选987为受体材料的转bar基因小麦植株的有效筛选浓度为100 mg·L~(-1),该浓度可用于针对此类转基因材料的大规模筛选。