GNA基因遗传转化甘蔗研究

虫害常常给甘蔗生产造成重大损失。GNA对蚜虫、飞虱、叶蝉等刺吸式害虫和某些咀嚼式害虫如蛴螬等具有极高的毒性。本研究对引进的GNA基因进行鉴定,并利用基因枪将其转化甘蔗愈伤组织,经筛选、分化,获得了一批抗性再生植株,抽样检测,获得了4株PCR阳性植株,为培育优良抗虫甘蔗新品种创造了条件。     

甘蔗抗虫转基因研究进展

甘蔗是世界最重要的糖料作物,但日益严重的虫害给甘蔗产量及品质造成了重大损失.目前甘蔗抗虫转基因育种已成为甘蔗抗虫育种最有效的途径之一.近年来,美国、澳大利亚、巴西、南非、古巴、泰国、印度、新加坡、中国及一些国际大型公司等都相继开展了甘蔗抗虫转基因研究,主要集中于转Bt基因、GNA基因、PI基因等甘蔗材料的筛选,并获得一批抗蔗茎螟的CryIA(b)转化植株、抗Chilo infuscatellus的转Cry1Ab基因甘蔗植株、抗绵蚜的转CNA基因甘蔗植株、抗甘蔗白螟的转PI基因甘蔗植株、抑制蛴螬幼虫生长的转PiⅡ和GNA基因甘蔗无性系G87、UP87及600多份转cry1C*基因甘蔗无性系,部分学者还对转Bt基因甘蔗植株的生理、抗虫性和农艺性状进行了研究.由于抗虫转基因甘蔗研究起步晚,受抗虫基因来源及知识产权保护等方面的限制,其研究进展缓慢,目前尚未培育出优良的甘蔗抗虫品种并推广种植.今后需对外源基因在转基因甘蔗无性后代中的整合、遗传表达特性及甲基化修饰等影响表达的各种因素进行综合研究,提高外源基因在甘蔗无性繁殖中遗传和表达的稳定性;此外,还需对抗虫转基因甘蔗的抗虫机理进行系统、深入的研究,为筛选出优良的、稳定遗传的抗虫甘蔗品种并在生产中推广应用提供理论依据和育种材料.     

甘蔗抗虫转基因研究进展*

 甘蔗是重要的糖料和能源作物,甘蔗生产中鳞翅目害虫(大螟、二点螟等)和同翅目害虫(甘蔗绵蚜等)的危害已成为其持续、稳定和健康发展的严重障碍。甘蔗组织培养和离体再生等技术体系比较成熟，十分有利于基因工程改良，利用基因枪转化和农杆菌介导法等已经建立了多种甘蔗受体系统与转化系统，成功获得甘蔗转基因植株。综述了甘蔗转基因技术、抗虫基因以及甘蔗抗虫转基因研究进展。     

菊花转抗虫基因植株的PCR快速鉴定

对经过卡那霉素抗性筛选所得到的菊花转苏云金芽胞杆菌毒蛋白Bt基因和转雪花莲外源凝集素GNA基因所得的抗性植株 ,利用改良SDS法提取菊花DNA ,然后利用NPTII引物对 6个菊花品种的抗性植株所提DNA进行PCR扩增 ,发现了符合NPTII基因片段大小的亮带 ,初步证实获得了转Bt基因和转GNA基因的菊花植株。     

根癌农杆菌介导gna基因对水稻的转化

褐飞虱在中国分布很广,近年来已成为南方稻区的主要害虫。大量研究表明,进行抗虫基因分子育种是迅速改良水稻褐飞虱抗性的有效途径。采用农杆菌介导法将来源于大肠杆菌的6-磷酸甘露糖异构酶(PMI)安全选择标记基因和)花莲凝集素(GNA)抗虫基因构建于同一表达载体上进行遗传转化,获得带有安全标记基因的抗褐飞虱转基因植株。通过PCR扩增、Southern印迹和GUS检测分析表明,PMI标记基因和抗虫GNA基因同时被转入部分植株中并得到了表达,其外缘基因主要以单拷贝的方式插入水稻基因组中。对随机选取的8个转基因单株T0代种子经含潮霉素的培养基培养15d后抗感苗数统计分析表明,绝大多数转基因植株后代符合单基因的遗传分离规律。     

GNA和α-PAP双抗表达载体的构建及对烟草的遗传转化

将带有启动子GaMV35S、终止子Nos-ter的雪花莲凝集素基因GNA插入到已构建好的植物表达载体pBI121/α-PAP上，构建成双抗表达载体pBI121/GNA α-PAP，并采用农杆菌介导法将其转化进入烟草红花大金元，获得了卡那霉素筛选的抗性植株，通过PCR扩增验证，烟草基因组中含有这两个抗性基因。     

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。     

频振式杀虫灯对来宾蔗区甘蔗虫害的控制作用

[目的]明确频振式杀虫灯对来宾甘蔗害虫的控制作用。[方法]应用频振式杀虫灯,在来宾蔗区对甘蔗害虫进行诱杀试验。[结果]频振式杀虫灯能诱杀大部分甘蔗病虫,具有成本低、无污染、对天敌杀伤力小等优势,且对甘蔗害虫的综合防治效果明显。[结论]频振式杀虫灯可用于来宾蔗区糖料蔗害虫的防治。     

融合杀虫基因对甘蔗的遗传转化

[目的]利用MAR序列介导转基因表达及融合杀虫基因,以期克服外源基因失活,增强抗虫基因表达能力,延缓昆虫抗性的发生,获得高抗虫转基因甘蔗植株.[方法]以甘蔗品种ROC25为材料,进行愈伤组织、芽苗分化和生根的Hyg抗性筛选试验.利用农杆菌介导,将含MAR序列介导融合杀虫基因(AVAc-CpTI)导入甘蔗基因组.[结果]愈伤组织增殖、出芽时Hyg的最佳筛选浓度为50 mg/L,生根时Hyg的最佳筛选浓度为30 mg/L.获得13个MAR序列介导转基因表达基因系,48株Southern杂交阳性甘蔗植株;获得8个无MAR序列介导转基因表达基因系,7株Southern杂交阳性甘蔗植株.MAR序列介导转基因表达使转化过程中转基因系的获得数量提高了62.5%.[结论]建立了ROC25的潮霉素抗性筛选体系;MAR序列介导融合杀虫基因进行甘蔗遗传转化,可提高甘蔗外源基因转化效率.     

雪花莲凝集素基因(GNA)植物表达载体的构建及其对烟草的遗传转化

将雪花莲凝集素基因(GNA)取代GUS基因正向插入到Ti质粒载体pBI121的35S启动子之下,构建成植物表达载体pBI121/GNA,并将其导入农杆菌LBA4404中.通过该农杆菌介导转化烟草红花大金元,得到卡那霉素抗性植株159株,PCR检测表明其中102株为阳性.对8株PCR阳性植株进行了抗蚜虫生物活性检测,抑制蚜虫密度为25%～90%.     

2016年广西蔗区甘蔗生产情况调研报告

为了预测和评估2016年广西甘蔗生产情况,采用实地调查和数据收集相结合的方法,调查了广西6个甘蔗主产市的甘蔗苗情、品种结构、种植面积及植期、病虫害情况等。结果表明：2016年广西蔗区甘蔗苗情比上年略差,但有足够的苗数和良好的幼苗;螟害枯心率整体低于2015年,螟害综合防治初见成效,黑穗病发生率高于2015年,并有加重趋势;甘蔗种植面积连续3年下滑的局面得到控制,今年略有增加;得益于“双高”基地建设,广西蔗区的品种结构得到进一步改良。建议及时加强田间管理,做好化学除草、后期甘蔗螟虫和绵蚜虫的防治工作。     

番禺果蔗宿根矮化病调查及分析

为明确广州市番禺果蔗主产区甘蔗宿根矮化病的发生情况,利用PCR技术,对随机采自番禺区农户和本所试验地120个果蔗样品进行检测。结果表明:黑皮果蔗的RSD检出率为93%,黄皮果蔗的RSD检出率为95%,果蔗健康种苗的RSD检出率为0%。果蔗健康种苗有效的去除了甘蔗宿根矮化病,推广果蔗健康种苗可促进果蔗产业健康发展。     

新型农药杜邦康宽防治甘蔗螟虫药效研究

针对甘蔗螟虫难防难治的特点,结合康宽防治鳞翅目害虫有特效的实际,开展了不同浓度的康宽防治甘蔗螟虫试验。结果表明:康宽(20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂)对甘蔗螟虫具有良好的防治效果,田间苗期喷施康宽(20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂)300mL/hm2+80%锐劲特水分散粒剂30g/hm2效果最好;从生产成本分析,苗期喷施康宽(20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂)150mL/hm2最经济。     

甘蔗地下害虫药剂防治效果评价*

 地下害虫是严重危害云南甘蔗生产的一类重要害虫。2006年,对11种药剂不同处理防治甘蔗地下害虫进行了大田试验示范。结果表明,15%乐斯本颗粒剂、48%乐斯本乳油、3%呋喃丹颗粒剂、90%杀虫单原粉、8%金线辛颗粒剂、40%辛硫磷乳油等6种药剂对甘蔗地下害虫具有良好的防治效果, 结合3月底4月初蔗苗松蔸除草和5月底6月初甘蔗大培土为宜。     

蔗渣改良甘蔗实生苗假植基质初探

【目的】利用现有的蔗渣资源,改良、筛选较适宜的甘蔗实生苗假植基质。【方法】采用泥∶蔗渣体积比1∶1、1∶2两个处理近11个月的自然堆沤,设常用纯泥土为对照,调查3个不同基质处理甘蔗实生苗假植成活率、分蘖率、茎径、株高,并测定根系干/鲜重、根系活力;另同样假植甘蔗实生苗于不同基质中,不除草,其他管理一致,观察杂草生长情况。【结果】3个处理的甘蔗实生苗假植成活率均达96%以上,相同杂交组合不同基质处理甘蔗实生苗移栽成活率稍低于对照,分蘖率高于对照,但差异均不显著;加入蔗渣改良的基质有利于假植苗的分蘖;随着基质中蔗渣比例的增加,实生苗根系干重、干鲜比和根系活力逐渐提高,且均高于对照。【结论】泥∶蔗渣=1∶2的基质较有利于达到培育壮苗的目的,可作为当前甘蔗实生苗假植基质。     

蔗渣改良甘蔗实生苗假植基质初探

【目的】利用现有的蔗渣资源,改良、筛选较适宜的甘蔗实生苗假植基质。【方法】采用泥∶蔗渣体积比1∶1、1∶2 两个处理近11个月的自然堆沤,设常用纯泥土为对照,调查3个不同基质处理甘蔗实生苗假植成活率、分蘖率、茎径、株高,并测定根系干/鲜重、根系活力;另同样假植甘蔗实生苗于不同基质中,不除草,其他管理一致,观察杂草生长情况。【结果】3个处理的甘蔗实生苗假植成活率均达96%以上,相同杂交组合不同基质处理甘蔗实生苗移栽成活率稍低于对照,分蘖率高于对照,但差异均不显著;加入蔗渣改良的基质有利于假植苗的分蘖;随着基质中蔗渣比例的增加,实生苗根系干重、干鲜比和根系活力逐渐提高,且均高于对照。【结论】泥∶蔗渣=1∶2的基质较有利于达到培育壮苗的目的,可作为当前甘蔗实生苗假植基质。     

甘蔗抗虫机制的研究进展

甘蔗是重要的糖料作物也是潜在的能源作物,而甘蔗的生长过程中长期受到各种虫害威胁。目前用于防治甘蔗害虫主要是通过化学防治和生物防治,带来的害虫耐药性和环境安全问题不容忽视。选育和利用抗虫品种,挖掘甘蔗自身抗虫特性是目前公认的最根本、经济有效和对环境影响最少的办法。笔者首先介绍了不同甘蔗品种对甘蔗螟虫的抗性等级,再从甘蔗的物理抗性和生理生化抗性2个方面阐述甘蔗的抗虫原理,并重点介绍了甘蔗的诱导型生理生化防御体系。全文还就目前甘蔗抗虫研究现状提出建议和展望,以期为培育甘蔗抗性品种以及蔗田害虫综合治理提供参考。     

甘蔗脱毒健康种苗蔗糖磷酸合成酶基因差异表达分析

[目的]探究甘蔗脱毒健康种苗中蔗糖磷酸合成酶(SPS)基因表达对产量和糖分积累影响的作用机理,为提高甘蔗产量和蔗糖含量提供理论参考.[方法]以甘蔗品种新台糖22号的脱毒健康种苗和未脱毒种苗(CK)为供试材料,分别在苗期、分蘖期、拔节期和成熟期进行混合取样,包括未成熟叶、成熟叶、幼茎和成熟茎,利用实时荧光定量PCR(qPCR)检测分析对不同类型SPS基因(SPSA、SPSB、SPSC、SPSD1和SPSD2)在不同生长时期不同组织中的表达情况.[结果]不同类型SPS基因在甘蔗脱毒健康种苗不同部位均有表达,SPSD1和SPSD2基因在未成熟叶和成熟叶中表达量差异明显,且与CK间也存在明显差异,SPSA、SPSB、SPSD1和SPSD2基因在脱毒健康种苗1~3茎节中的表达量高于CK.在拔节期10~23茎节中,SPSA基因在脱毒健康种苗中的表达量较CK低,SPSB基因的表达量较CK高,SPSD1和SPSD2基因的表达量与CK无明显差异.在成熟期10~37茎节中,SPSB基因在脱毒健康种苗中的表达量较CK低,SPSA、SPSD1和SPSD2基因的表达量与CK无明显差异.总体上,随茎秆节间成熟度的增加,SPSA、SPSB、SPSD1和SPSD2基因在脱毒健康种苗中的表达量与CK差异逐渐减小.[结论]不同类型SPS基因在甘蔗脱毒健康种苗不同生长时期不同组织中均差异表达,推测甘蔗脱毒处理能促进叶片和未成熟茎节中SPS基因的表达,有利于提高甘蔗产量和蔗糖含量.