转稻瘟病抗性基因Pi-d2水稻的主要农艺性状和米质研究

[目的]对农杆菌介导转化获得的稻瘟病抗性基因Pi-d2的水稻植株稳定后代的主要农艺性状和米质进行了分析,以期为转基因水稻的生态学和安全性评价提供依据。[方法]在田间调查了转Pi-d2基因水稻植株的主要农艺性状,并对转基因水稻稻米理化特性和氨基酸含量进行测定。[结果]外源基因Pi-d2的导入可引起受体植株后代农艺性状可遗传的变异。大部分转基因植株生长正常,整齐一致,与对照相比,一半左右植株株高表现显著差异;分蘖数、穗长、有效穗、结实率和千粒重与对照相比无明显差异,少部分表现增加或减少的趋势。稻米的氨基酸测定结果表明转抗病基因水稻改变了原亲本的总氨基酸含量,呈下降趋势,但淀粉含量、胶稠度和糊化温度并未改变。[结论]将Pi-d2基因转入水稻中对植株株高影响明显,但对稻米的理化特性影响不大。     

转PinⅡ基因抗虫水稻后代的农艺性状研究

对转PinII基因抗虫水稻T0、T1、T2代群体的株高、穗长、穗总粒、结实率、千粒重以及田间虫害发生率进行了研究,从中选出有利用价值的广谱抗虫性增强的材料20份,同时获得了一些矮化和分蘖能力增强的材料,这些工作对水稻抗虫新品种选育以及水稻基因功能分析和基因分离克隆具有重要意义。     

水稻抗稻瘟病基因Pi-d2基因标签的建立与应用

建立抗稻瘟病基因的分子标记对培育抗稻瘟病品种有重要意义。研究利用71个广西地方菌株检测地谷对稻瘟病菌的抗性,并利用地谷中Pi-d2基因与广恢998等位基因在基因组序列上一个碱基的差异,设计出以抗病基因本身序列为引物的基因标签M-Pid2,通过分析地谷与广恢998的F2群体的基因型与对稻瘟病抗感分离的吻合度来验证该标签的准确性,用M-Pid2扩增62份水稻种质验证该标签的特异性。结果表明,地谷能抗71个地方稻瘟病菌株中的59个菌株,抗性频率达83.1%。用M-Pid2扩增地谷与广恢998的F2群体的基因型与其对稻瘟病的抗感分离完全吻合;用M-Pid2扩增62份水稻种质,仅在地谷中扩增出629bp特异条带。从而确认抗稻瘟病基因Pi-d2为地谷的主效抗稻瘟病基因,且在广西有育种利用价值;标记M-Pid2能准确用于抗稻瘟病基因Pi-d2的辅助选择。     

转bar基因水稻后代除草剂抗性及农艺性状表现

从抗性和农艺性状两方面对抗除草剂的转bar基因粳稻品系T京引119、T嘉59和T秀水63各4个世代的田间表现进行评价,结果表明T6－T9世代的T京引119抗性及农艺性状已稳定。T0－T3世代的T嘉59和T秀水63还存在抗性分离。说明转入的bar基因虽可在高世代品系中稳定表达,但需较高的自交代数。此外在试验中,高世代转基因植株与供体亲本比较,株高及单株谷重降低,千粒重及穗粒较为稳定。     

转OsCYP2基因水稻后代的遗传分析及农艺性状观察

通过对转OsCYP2基因水稻(Oryza stativa L.)吉农大30后代的PCR检测,发现转基因后代中大部分株系分离比率符合3∶1的遗传比率,依此推断该部分植株中插入片段的遗传分离方式符合孟德尔遗传规律;对转基因植株及对照植株(吉农大30)的农艺性状进行观察比较后发现转基因植株的平均穗长、穗粒数、结实率、株高以及千粒重等性状表现低于对照,但是分蘖数明显增加,生育期延长,而且转基因株系之间变异性较大.     

转BAR基因水稻的抗性遗传、生理特性和农艺性状研究

为了明确BAR基因对水稻的影响,对转BAR基因的Bengal HU-10、Bengal HC-11、Cypress PB-6、Cypress PB-13的抗性遗传、生理特性和农艺性状进行了研究,结果表明,它们对除草剂Liberty的抗性均受一对显性核基因控制,在这4个实验材料中,BAR基因在染色体上的整合位置互不等位,株高、生育期和每穗粒数等农艺性状也不相同.转BAR基因水稻与原亲本比较,叶片中叶绿素含量、光合速率和叶绿素荧光参数、GS酶活性等均未有明显差异,但用Liberty处理2 d后,上述生理性状变化明显,且在这4个转BAR基因材料之间也有显著差异,说明与BAR基因的插入位置有关.     

花粉管介导的转bar基因水稻后代主要农艺性状的变异

对花粉管介导获得的4个转bar基因水稻植株稳定后代主要农艺性状的变异进行研究。结果表明,外源基因的导入可引起受体植株后代农艺性状可遗传的变异,与对照相比,多数转基因系的株高、穗长、粒长、千粒重等性状有增加的趋势;而一次枝梗数、二次枝梗数、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率和粒宽则有减少的趋势;外源基因的导入对穗数和单株产量的影响则较小。     

转Susy基因对棉花农艺性状的影响

以新陆早13号为受体,对利用花粉管通道法得到的转蔗糖合成酶基因(Sucrose Synthase Gene, Susy)棉花进行研究,比较转Susy基因植株T5代株系与受体新陆早13号形态性状、产量性状和纤维品质的差异,结果表明,Susy基因的导入对棉花各农艺性状有不同程度的影响,各性状变异系数增加,其中果枝数和皮棉产量差异显著;植株叶片和茎秆的表皮茸毛密集,数量比对照显著增加5倍;纤维长度和强度略有增加,马克隆值降低,品质得到改善.有望为棉花品质育种提供优良材料.     

转ipt基因杂交水稻F1的遗传特性及其主要农艺性状分析

通过对转基因恢复系转ipt R527和金23A杂交后代F1群体的DNA检测,检测到杂种F1群体中阳性植株和阴性植株的比例为7∶1,不符合孟德尔规律;考察了转ipt R527和金23A杂种F1的株高、单株产量、结实率、千粒重、穗长、穗粒数、穗数等7个性状,与对照(金优527)相比,结实率、千粒重、穗长高于对照,单株产量、穗粒数、穗数低于对照,农艺性状间的相关分析表明,千粒重和穗数是影响转基因杂种F1单株产量的重要因素。     

转双基因(Bt /NPR1)水稻杂交后代新品系农艺性状的比较及抗性鉴定

采用随机区组设计,对3个高世代(T5)的转基因杂交后代及供体亲本进行农艺性状及抗性的分析比较。结果表明,品系BN4和BN8的每穗实粒数、总粒数、结实率均极显著高于对照,品系BN10的每株有效穗数和结实率显著或极显著增加。3个参试品系对白叶枯病的抗性达到3～5级,显著高于对照,纹枯病发病率也明显低于对照;各参试品系对二化螟和稻纵卷叶螟都具有很高抗性,抗虫效果十分显著。因此,综合各品系的农艺性状和产量性状、抗病性和抗虫性,以BN4的表现较好,其次是BN8和BN10。     

转基因抗虫棉农艺性状及抗病性

对关中棉区10个主要转基因抗虫棉及非抗虫棉品种(系) 材料的生育特性、产量结构性状、抗病性变化等进行了试验研究及分析, 结果表明,转基因抗虫棉与非抗虫棉相比,平均出苗时间推迟0.6 d,开花期推迟0.4 d,生育期延长0.4 d,苗期生长势较弱,产量结构因素指标均有不同程度降低,其中衣分和单铃质量相差较大.与非抗虫棉相比,转基因抗虫棉黄萎病和红叶茎枯病明显加重,枯萎病情变化不大.     

水稻新品种(系)农艺性状及品质的综合评价分析

[目的]为选育优良水稻新品种提供参考资料。[方法]采用同异分析法,对12份水稻新品种(系)的综合农艺性状和品质进行综合评价分析,并且讨论了同异分析法在水稻新品种(系)综合评价中的有关问题。[结果]农艺性状和品质性状的综合同一度大于0.8以上的有10个品种,其中大于0.9的有2个品种:武2105、常优02-6。综合评价为"差"的有甬优5号1个品种,占8.3%,"一般"和"好"的有4个品种,占33.3%,"较好"的有5个品种,占41.7%,"优良"的只有武2105和常优02-6两个品种,占16.7%。[结论]同异分析方法在水稻亲本、杂交组合及比较品种区域试验分析中具有广阔的应用前景。     

部分栽培黑麦单株后代农艺性状及营养品质分析

[目的]针对栽培黑麦为异花授粉植物的特点,对其单株后代群体的农艺及品质性状进行综合评价,以便为小麦育种实践提供参考依据。[方法]对4份栽培黑麦材料的20个单株后代群体进行了农艺性状、蛋白质含量和氨基酸组成分析。[结果]农艺性状方差分析发现,品种内株系间存在较高水平的差异。与川农16相比,各株系具有植株高大、有效穗多、大穗、多小穗、千粒重低、蛋白质含量略高和赖氨酸含量明显较高等特点。穗粒数与蛋白质含量间存在简单负相关,其他农艺性状与蛋白质含量间的相关关系及偏相关关系不显著。蛋白质含量与谷氨酸和酪氨酸的含量呈极显著正相关,与精氨酸和脯氨酸呈极显著负相关,与组氨酸和亮氨酸呈显著负相关,而与其他氨基酸之间相关关系不显著。通径分析表明,赖氨酸含量对蛋白质含量存在较弱的正向直接作用。根据蛋白质及氨基酸含量进行聚类结果表明,第Ⅲ类的4个株系,即PI346416-1、PI346416-3、PI346416-4和PI412949-2,除丝氨酸含量居中外,其他氨基酸及蛋白质含量均最高。[结论]栽培黑麦对小麦产量、品质育种具有重要的利用价值,该研究的结果可为其进一步筛选和利用提供理论依据。     

抗稻瘟病基因Pib4的转基因研究

[目的]探讨抗稻瘟病基因Pib4的转基因。[方法]利用PCR法克隆Pib基因的NBS功能结构域到双元载体pCAMBIA1301上,以粳稻品种农大18的成熟胚诱导出愈伤组织,以愈伤组织作为转化的受体,采用农杆菌介导法转化Pib4基因。[结果]经PCR和GUS活性检测表明外源基因已整合到水稻基因组中并获得表达;用稻瘟病菌接种阳性植株,获得了抗稻瘟病菌的水稻植株。[结论]为合理利用抗病基因和育种提供了参考。     

盐胁迫下OsDSR2RNAi转基因水稻的主要农艺性状分析

为探究盐胁迫下 OsDSR2 抑制表达后对水稻主要农艺性状和产量的影响,进一步阐明 OsDSR2 参与调控水稻耐盐机制,以野生型植株中花11(ZH11)和 OsDSR2 RNAi转基因水稻不同株系DR14和DR20为试验材料,植株幼穗分化期进行0.15mol/L盐胁迫处理,待植株完熟后测定穗长、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率、单株穗数、单株粒质量、千粒质量等主要农艺性状,并进行相关性和主成分分析。结果表明,盐胁迫后 OsDSR2 RNAi转基因水稻的单株穗数、结实率均显著高于野生型ZH11,正常条件下, OsDSR2 RNAi转基因水稻单株粒质量均显著低于野生型ZH11,盐胁迫后二者均降低但无显著性差异。与正常条件下相比,盐胁迫处理后 OsDSR2 RNAi转基因植株的千粒质量与每穗实粒数呈显著负相关性,单株粒质量与穗长、结实率、千粒质量呈负相关性,单株穗数与穗长、结实率呈负相关性,单株粒质量与每穗总粒数呈正相关性;结实率与穗长、每穗总粒数呈负相关性。盐胁迫处理后 OsDSR2 RNAi转基因水稻第一、二主成分中,分别是单株粒质量和结实率特征向量最大。综上,盐胁迫下 OsDSR2 的抑...     

吉林省主要水稻品种稻瘟病抗性分析及分子辅助改良

为深入研究已经克隆的部分稻瘟病抗性基因在吉林省主要水稻品种和优良品系的分布,并为分子标记辅助选择培育稻瘟病抗性品种提供理论依据。根据已经克隆的10个稻瘟病抗性基因序列设计特异引物,对目前吉林省主要推广的13个水稻品种和15个主要品系进行稻瘟病抗性基因筛选。根据稻瘟病抗性基因筛选结果,进一步进行聚类分析、杂交组合配制及分子标记辅助选择,共获得24株理想的多基因聚合F4单株,并进行苗期稻瘟病接种鉴定。结果表明,Pi2、Pi36、Pi37、Pikh、Piz-t和Pi-ta等稻瘟病抗性基因在目前吉林省主要推广水稻品种中分布较为广泛,而Pi9、Pib、Pi21和Pi-d2分布较少。同时发现,品种间稻瘟病抗性基因有较好的互补性,可以有效地进行多基因聚合。因此,在吉林省通过分子标记辅助选择培育抗性优良的稻瘟病新品种是一种有效可行的途径。     

转基因拷贝数对农艺性状的影响

[目的]研究转基因拷贝数对转化植株农艺性状的影响。[方法]以农杆菌介导的遗传转化法获得的水稻转基因植株为材料,观察其株高、分蘖、扬花、籽粒形状及饱满度、抗虫性等。同时获取PCR为阳性的单株叶片进行Southern杂交,检测转入基因的拷贝数,研究转基因拷贝数对转化植株农艺性状的影响。[结果]T0代转基因植株的农艺性状有较多改变,如白化、矮化、分蘖少及种子畸型等。转基因植株的转基因拷贝数影响其农艺性状,拷贝数越多农艺性状改变越大,目标基因越容易受到抑制而不表达。在T0代表现感虫的转化植株其T1代也表现感虫。[结论]转基因植物商品化时,应选择单拷贝的转化植株。     

基因枪法转基因水稻后代农艺性状的表现

 通过基因枪转化法，将潮霉素磷酸转移酶基因（ｈｐｔ）导入粳稻品种７７１７０和中花９号，获得转化再生植株，选其中７个结实较好的株系为试验材料，对其自交后代（Ｔ１ 和Ｔ２）的株高、穗数、穗长、穗粒数、结实率和千粒重等６个农艺性状进行调查分析。结果显示，转基因植株后代６个农艺性状都不同程度地发生了变异，ＳＧ－１的千粒重变异较大，ＳＧ－２穗数变异较大，ＳＧ－３－１结实率变异较大，ＳＧ－３－２在６个性状上都有较大的变异，ＳＧ－１５主要是在株高、穗长、穗粒数以及穗数和千粒重５个性状上有较大变异。产生这些变异的主要原因是在组织培养过程中发生了体细胞无性系变异，导入外源基因并没有直接影响农艺性状的表达。在Ｔ１和Ｔ２代中，千粒重和结实率的表现基本一致，而株高、穗数、穗长和穗粒数的遗传表现还不够稳定。因此，在Ｔ１代选育时，应注重选择千粒重和结实率表现好的株系，而对本研究涉及的其它性状可不作严格选择。