经高赖氨酸基因导入玉米自交系的研究

通过对18个玉米自交系的组织培养,筛选到8个可以正常分化的自交系.用基因枪的方法对其中的4个自交系进行了遗传转化,将高赖氨酸基因导入玉米的胚性愈伤组织.以减少潮霉素筛选次数和筛选浓度的方法,得到分化再生植株.经分子检测,证明外源基因已成功整合到玉米基因组中.部分T0代植株正常结实,通过对T1代植株的分子检测,表明外源基因可以稳定遗传.对其中的转化植株所结的种子进行了赖氨酸含量的检测,发现赖氨酸含量最高提高了16%.     

用基因枪将高赖氨酸基因导入玉米及转基因植株的检测

构建了两个含高赖氨酸蛋白质基因ｃＤＮＡ的表达载体,用基因枪法将其导入玉米不同杂交组合的胚性愈伤组织,经潮霉素抗性筛选,得到了可育的再生植株,经ＰＣＲ扩增分析。点杂交,及Ｓｏｕｔｈｅｍ杂交检测,表明该基因已整合到玉米的基因组中。测定１３株Ｔ１代种子中赖氨酸的含量,其中有３株赖氨酸含量提高１０％以上。     

转Bt基因玉米自交系及其杂交种的抗螟性鉴定

采用基因枪法将Bt基因(GFM CrylA)导入东北春玉米自交系铁7922的幼胚中,获得转基因植株。经过连续3年的田间接卵、室内饲喂玉米螟鉴定,获得稳定抗虫转基因系。以此为亲本与常规自交系配制了四密25Bt、通单24Bt、吉单209Bt3个杂交种。转基因自交系和杂交种的抗螟性鉴定结果表明：转基因系间抗虫性差异极显著,同一转基因系单株间和配制的3个杂交种间抗虫性也存在差异;与对照相比,转基因系配制的杂交种抗虫性明显提高,差异显著。农艺性状鉴定结果显示,转基因系配制的杂交种与对照在株高、穗长、穗行数、行粒数、百粒重上无显著差异。本研究认为,GFM CrylA(Bt)基因可用于玉米的抗螟性改良,也为转Bt基因玉米自交系能够直接用于育种提供了依据。     

转GFM CrylA基因玉米自交系及其杂交种的抗螟性鉴定

对获得的6个转GFM CrylA基因玉米（Zea mays）株系的T5代PCR分析证明,转基因株系是稳定遗传的。以此抗虫系为亲本与常规自交系配制了四密25^Bt、通单24^Bt和吉单209^Bt3个杂交种。转基因自交系和杂交种的抗螟性鉴定结果表明：转基因系间抗虫性差异极显著,同一转基因系单株间也存在差异。抗螟性强的4个株系比受体对照平均蛀孔数减少70％、茎秆虫孔隧道长度减少80％、存活的虫体长度减少70％,差异显著,达到了高抗水平。对6个转基因抗虫系进ELISA检测,毒蛋白表达量平均占总蛋白0．16％,最高的达0．19％。杂交组合四密25^Bt、通单24^Bt和吉单209n群体内平均虫孔隧道长度与常规杂交种对照相比,分别减少39．97％、36．2％和53．83％,平均减少43．36％,抗虫性明显提高。农艺性状鉴定结果显示,转基因系配制的杂交种与对照在株高、穗长、穗行数、行粒数和百粒重上无显著差异。研究认为,Bt基因可用于玉米的抗螟性改良,为转基因抗虫玉米自交系能够直接用于玉米杂交种改良提供了依据。     

玉米自交系辐照效应的研究

用 2 0 0Gy6 0 Coγ射线辐照玉米自交系黄早四干种子 ,引起玉米自交系各性状的较大变异。M1表现出明显的辐射生理损伤效应 ,M2 、M3的质量性状未发现有明显的变异 ,但生育期、株高、穗位高、穗长等数量性状出现较高的突变频率 ;M3开始出现黄、白化苗、矮生株等隐性突变和雄性不育株 ,同时在粒色上也产生了有明显变异的个体。再次证明异花授粉作物的辐射诱发突变导致M2 形成杂合的植株 ,而诱发突变大多为隐性的 ,需在M3纯合后才表现出来 ,M4 代测交种试验结果表明 ,自交系经辐照后 ,有选择出高配合力个体的可能。     

玉米优良自交系综3、综31的转化研究

以生产上广泛应用的玉米自交系综3、综31和P9－10为培养材料，设计多种培养基进行实验。结果表明：培养基D、P比较适宜这3种自交系愈伤组织的诱导。通过改良培养基成分，使其适宜愈伤组织诱导，继代和植株再生。在此基础上，用基因枪法将外源Bt基因导入幼胚和愈伤组织，再生植株的PCR、PCR Southern检测和总DNA Southern杂交结果显示，外源基因确已整合到玉米自交系综3、综31的基因组中，为抗虫育种工作奠定了一定的基础。     

转GFM Cry1A基因玉米自交系及其杂交种的抗螟性鉴定

对获得的6个转GFM Cry1A基因玉米(zea mays)株系的T5代PCR分析证明,转基因株系是稳定遗传的.以此抗虫系为亲本与常规自交系配制了四密25Bt、通单24Bt和吉单209Bt3个杂交种.转基因自交系和杂交种的抗螟性鉴定结果表明:转基因系间抗虫性差异极显著,同一转基因系单株间也存在差异.抗螟性强的4个株系比受体对照平均蛀孔数减少70%、茎秆虫孔隧道长度减少80%、存活的虫体长度减少70%,差异显著,达到了高抗水平.对6个转基因抗虫系进ELISA检测,毒蛋白表达量平均占总蛋白0.16%,最高的达0.19%.杂交组合四密25Bt、通单24Bt和吉单209Bt群体内平均虫孔隧道长度与常规杂交种对照相比,分别减少39.97%、36.2%和53.83%,平均减少43.36%,抗虫性明显提高.农艺性状鉴定结果显示,转基因系配制的杂交种与对照在株高、穗长、穗行数、行粒数和百粒重上无显著差异.研究认为,Bt基因可用于玉米的抗螟性改良,为转基因抗虫玉米自交系能够直接用于玉米杂交种改良提供了依据.     

将新的人工雄性不育基因导入小麦栽培品种的研究初报

利用ＰＤＳ－１０００型氢气基因枪将我们构建的雄性不育基因导入小麦栽培品种的幼胚愈伤组织,经含除草剂Ｂａｓｔａ的抗性培养基分化和生根筛选后得到２７株绿苗,ＰＣＲ和Ｓｏｕｒｈｔｅｍ检测均发现有３种株呈阳性,初步表明基因已整合到小麦的基因组中,转化频率达０．２％左右。     

玉米自交系鲁原92的选育及应用

利用辐照技术与常规方法相结合选育出的鲁原92玉米自交系具有配合力高、抗逆性强、自身产量高、综合农艺性状好的优点,成为我国当前重要的骨干自交系之一,国内育种单位直接或间接利用该系已育成通过国家和省级审定的品种19个。据有关省级种子管理部门的不完全统计,利用该系组配成的品种在生产上累计推广面积达520万hm2,创造社会经济效益18.82亿元。     

高赖氨酸蛋白质基因和bar基因导入水稻及转基因植株的检测

构建了1个含高赖氨酸蛋白质基因和bar基因的植物表达载体，用基因枪法将其分别导入籼稻(Oryza sativa ssp．indica)中优早5号幼胚和龙特甫B成熟胚诱导的愈伤组织中，筛选后得到16株可育的再生植株。PCR和Southern blot检测结果表明，外源基因已整合到水稻的基因组中。T1代植株表现出对PPT的抗性。对部分T1代转基因水稻种子进行分析表明，中优早5号种子中蛋白质含量(12．07％～16．2％)和赖氨酸含量(0．52％-0．67％)分别提高了35．18％和45．09％，龙特甫B种子中蛋白质含量(11．92％，12．87％)和赖氨酸含量(0．51％-0．57％)分别提高了27．69％和16．15％。     

不同耐铝性玉米自交系的营养特性

采用溶液培养方法,研究了三类不同耐铝性玉米自交系的营养特性。耐铝自交系根系对Ca2+、Mg2+的平均吸收速率与对照相同或略有提高,而多数敏感自交系显著下降。铝处理后,各自交系对磷的吸收能力均呈下降趋势,铝敏感自交系降幅相对较大。各自交系对钾的吸收表现不一,与自交系耐铝性无明显关系。根系和地上部铝含量随铝处理浓度增加而增加,且敏感自交系根系铝含量增幅较大。植株吸收的铝主要集中在根系部位,自交系地上部相对铝含量与耐铝性无相关关系。铝处理可使多数自交系根系钙、镁含量降低,但耐铝自交系与对照无显著差异。铝处理后,地上部钙含量均高于根系;铝处理可显著降低耐铝自交系根系镁含量,但地上部相对镁含量高于敏感自交系。铝处理下,多数自交系根系钾含量有所降低,但与耐铝性无相关性。铝处理可使多数自交系根系和地上部铁、锰、铜、锌含量降低,不同耐铝性自交系类型间具有差异。     

玉米自交系苗期耐低磷的根系生理特性研究

以磷高效型04419和磷低效型04065玉米自交系为材料,研究了砂培试验条件下,二者在需磷临界期(苗期)的根系生理特性差异。低磷处理下,4～8叶期磷低效型04065玉米根系酸性磷酸酶(APase)活性显著高于磷高效型04419玉米,而其根系磷含量显著低于04419,表明根系APase水平能够反映不同基因型玉米磷效率的差异。当低磷处理至6～8叶期,除根冠比外,二者根系APase、根系活力、根系丙二醛(MDA)、根系总长和干物质积累差异显著,表明不同基因型玉米对低磷的耐受能力是多种生理反应综合作用的结果。     

91份俄罗斯玉米自交系的遗传多样性分析

为了有效提高俄罗斯玉米种质资源的利用效率,拓宽黑龙江省玉米自交系的遗传基础,利用SSR分子标记技术研究91份俄罗斯玉米自交系的遗传多样性,并对其进行聚类分析。结果表明,50个多态性SSR标记共检测到248个等位基因,平均4.96个;位点多态性信息指数(PIC)平均为0.67,表明俄罗斯玉米自交系的遗传多样性较为丰富。聚类分析(邻近法)结果将俄罗斯玉米自交系划分为8个类群,类群I占25.27%,兰卡斯特和瑞德群各占20.88%,旅大红骨和塘四平头分别占13.19%和9.89%;类群II、类群III和P群分别占4.40%、3.30%和2.20%。俄罗斯玉米自交系类群I种质资源较为丰富,可能与光温不敏感特性有关。在遗传多样性分析基础上,利用11个SSR标记构建了91份俄罗斯玉米自交系特异分子身份证,为黑龙江省玉米杂种优势利用及育种实践提供了科学依据。     

优良玉米自交系鲁原476及其杂交种鲁原单22号的选育

用200Gy60Coγ射线辐照处理国外杂交种“78599”的F1干种子,经过连续自交育成鲁原476自交系,其表现为株型紧凑、抗病性强、品质好、配合力高,是一个优良的玉米突变材料,用它作亲本组配的杂交种鲁原单22号,已于2002年4月通过山东省农作物品种审定委员会审定[鲁种审字(2002)002号],并于2003年7月获得国家农作物新品种保护权(授权号为20020057.7),目前正在生产上推广种植。     

空间诱变玉米自交系齐319的SSR标记变异分析

玉米自交系齐319经"实践八号"育种卫星搭载后,发现两个籽粒诱变系SP-M1和SP-M2,由硬粒变为中齿和马齿。为解析籽粒变化原因,本文选用分布在玉米10条染色体上的385对SSR标记对两个变异株系和齐319进行变异分析。研究表明,SP-M1和SP-M2诱变系与齐319遗传相似系数分别为0.715和0.682,说明诱变系与野生材料之间存在遗传差异;中齿诱变系(SP-M1)与齐319之间检测到40个SSR变异位点,变异频率为10.93%,其中32个位点表现为扩增片段长度变异,8个位点表现为扩增片段数目变化;马齿诱变系(SP-M2)与齐319之间检测到55个SSR变异位点,变异频率为15.03%,其中47个位点表现为扩增片段长度变异,8个位点表现为扩增片段数目变化。不同染色体上位点变异频率差异较大,变异位点表现出成簇分布的特点,主要分布在第1、2、3、6、7、9、10条染色体上。本研究为探讨玉米空间诱变机制提供参考。     

基因枪法转化棉花胚性愈伤组织获得转基因植株

以川棉（Gossypium hirsumm，)239胚性愈伤组织为受体，用基因枪轰击法导入外源基因，获得了经Gus组织染色和PCR扩增鉴定的转基因植株。以gus基因瞬时表达蓝点数为评价指标，考察了影响基因枪转化棉花胚性愈伤组织的几个因素，结果表明：使用碱裂解法提取和PEG法纯化的质粒DNA，优于试剂盒大量提取的DNA；当轰击压力为10．7MPa时，轰击距离6或9cm较好；轰前经1-2周培养的愈伤组织较佳。实验还表明，玉米的Ubi启动子在棉花胚性愈伤组织中有启动活性。轰击后直接用100mg/L的卡那霉素进行筛选优于梯度筛选。     

氮高效玉米自交系的筛选指标及其子粒氮素营养特性分析

在高氮和低氮条件下,对高产氮高效型、高产氮低效型、低产氮高效型、低产氮低效型四个类型玉米自交系氮效率筛选指标进行分析。结果表明,施用氮肥后,高产氮高效型和高产氮低效型根系氮素转移量增加,对子粒氮的贡献率提高。低氮下高产氮高效型根系氮转移量对子粒氮的贡献率高于高产氮低效型,高氮和低氮条件下两种基因型子粒氮主要来源于粒重形成阶段营养体的转移,而氮素不足时高产氮高效型后期根系氮素吸收能力比高产氮低效型更具有优势。无论高氮还是低氮条件下,对高产氮高效基因型的筛选,子粒吸氮量和吐丝期茎叶总氮量是重要的辅助筛选指标。