基因工程改良棉纤维研究进展

棉纤维是由胚珠表皮细胞经过分化、伸长、次生壁加厚等一系列过程发育形成的 ,其发育过程受基因表达控制。随着棉纤维发育分子生物学研究的深入 ,人们认识到通过遗传工程途径修饰棉纤维发育进程、改良纤维品质的可能性愈来愈大。现就近几年来基因工程改良棉纤维品质方面的研究进展作一简要介绍。     

基因工程在油菜遗传改良中的应用

报道了基因工程在油菜品质改良、抗除草剂、抗病虫及油采杂种优势利用中的应用进展。     

生物工程在甘薯改良中的作用及展望

生物工程对甘薯的改良,一是甘薯脱毒苗的生产;二是扩大和创造遗传变异,解决常规育种方法所不能解决的问题,并同常规育种方法相结合,建立甘薯高效育种程序。1采用脱毒技术防止品种退化70年代末的研究表明,在美洲和非洲地区由病毒病造成的甘薯减产达20％~57％...     

福建省新一轮林改尚存的若干问题及对策探析

福建省新一轮林改虽已取得了初步的成效，但也面临着一些问题，对林改中存在的主要问题及其对策进行研究具有十分重要的意义。文章运用规范分析与实证分析相结合的方法，指出了当前林改中尚存的林木限额采伐、生态负外部性、资金短缺和规模不经济等问题。对此，不仅要按照“区别对待”和“逐步推进”的思路改革和完善限额采伐管理制度，还要妥善地解决部分分户后的山林被划为公益林问题，并采取约束与激励相结合的措施防范生态负外部性问题。同时，努力拓展多元化的林业筹资渠道，大力发展林业合作经济组织，力争实现规模效益，并注意规范林地使用费的收取和使用，从而实现林改的各项目标。     

脱毒甘薯人工种子研究

人工种子技术是近年来在植物细胞培养和组织培养基础上产生的一门新技术,它在快速繁殖无性系、基因工程等方面有着广阔的应用前景.从人工种子技术诞生以来,已在芹菜、苜蓿、胡萝卜、雍菜和一些林木植物上有人工种子研制的报道.甘薯的脱毒和组培快繁技术是当今农业上应用比较成熟的生物技术,而关于脱毒甘薯人工种子的研究尚未见报道,研制脱毒甘薯人工种子对提高甘薯脱毒苗的繁殖倍数、促进脱毒甘薯的推广有重要的意义.为此我们进行了脱毒甘薯人工种子的制作研究.     

苜蓿基因工程研究进展

紫花苜蓿是世界上栽培最早、分布最广,也是最优良、最重要的一种优质豆科牧草,素有"牧草之王',之美称.由于苜蓿在世界畜牧业中的重要性,苜蓿基因工程研究要早于其它牧草.特别是最近几年来,基因工程手段已经被广泛应用于苜蓿的研究中,并取得了一些重要成果.本文综述了在苜蓿遗传转化方法、抗生物胁迫和非生物胁迫、品质改良、生物反应器和共生固氮等基因工程方面的国内外进展,着重阐述了基因工程在提高苜蓿抗性、改良品质和研究共生固氮调控机制方面的作用并就苜蓿基因工程研究今后的发展方向做了展望.     

甘薯病毒病防控措施研究进展与展望

甘薯病毒病是甘薯生产中面临的严重威胁,对我国甘薯产业的发展具有极大的危害。目前,生产上常用的防控甘薯病毒病的措施有切断病毒传染源、杀灭病毒传播的生物介质、脱毒甘薯的培养及应用、抗病毒制剂的使用、抗病毒育种、弱毒株系交叉保护等。综述了甘薯病毒病的防控措施、抗病虫农药的发展、抗病毒新品种的培育,及其应用前景。     

改良山川紫甘薯的加工利用

山川紫是日本 20世纪 90年代初育成的甘薯品种,因薯皮和薯肉为紫黑色又称紫甘薯.紫甘薯营养丰富,有保健作用,含纯天然色素,具有重要的加工利用价值,市场前景广阔.山川紫引入青岛后,选育出种性稳定的改良山川紫,并根据品种特点研制出一系列特色产品.     

甘薯(Ipomoea batatas L.)SNP标记快速高效检测方法

单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)广泛存在于甘薯基因组中,可用于甘薯遗传图谱的构建、关联分析和分子标记辅助选择等重要研究。本研究采用两种特异性扩增的方法:等位基因特异性PCR(AS-PCR)和四引物扩增受阻突变体系PCR(Tetra-primer ARMS-PCR),以及酶切扩增多态性序列(CAPS)酶切的方法,对甘薯徐781和徐薯18之间的2个SNP位点T2-32906(C/G)和T3-30695(G/A)进行检测,并通过比较3种检测方法的检测效果,找出快速高效的甘薯SNP分子标记检测方法。琼脂糖凝胶电泳结果显示:AS-PCR的检测结果在2个样本之间出现假阳性而没有明显的差异条带,Tetra-primer ARMS-PCR和CAPS两种方法的检测结果在2个样本间呈现出明显的差异条带,并且能够根据条带数目区分等位基因是否纯合。三种方法的检测结果表明:相对于其他两种检测方法,Tetra-primer ARMS-PCR呈现出更理想的检测效果。另外通过成本比较,Tetra-primer ARMS-PCR成本明显低于CAPS。因此,Tetra-primer ARMS-PCR是一种可用于甘薯SNP位点快速、高效且费用低廉的分子检测方法。     

耐低钾和钾高效型甘薯品种(系)的筛选及评价指标

甘薯植株生长和块根形成与钾营养吸收利用密切相关。本研究以31份不同类型优质甘薯品种(系)为材料, 利用长期肥料定位试验田2个钾肥水平处理(氮磷处理与氮磷钾处理), 探讨耐低钾与钾高效型甘薯材料的筛选及评价指标。结果表明, 该试验条件下, 不同甘薯品种(系)块根产量差异达显著水平(P<0.05); 供试材料的钾敏感指数变幅在0.40~0.98之间, 差异达显著水平(P<0.05), 经聚类分析, 可分为低敏感型、适度敏感型、敏感型和高度敏感型; 品种(系)两处理下钾累计量与钾浓度差异均达显著或极显著水平; 氮磷钾处理下, 块根钾利用效率与整株钾利用效率变幅分别为58.92~384.9 g g^–1和42.03~ 165.52 g g^–1, 品种(系)差异均达显著水平(P<0.05); 相关性分析显示, 不同甘薯材料间整株总钾累积量、钾浓度、产量性状指标、钾利用效率与钾敏感性间均有一定相关性。长期肥料定位试验田可用于不同钾营养效率甘薯品种(系)的筛选, 块根钾利用效率与钾敏感性可作为筛选耐低钾与钾高效利用型甘薯材料的2个主要指标。     

甘薯番茄红素β-环化酶基因的克隆与转化烟草的研究

番茄红素β-环化酶（LYC-B）催化番茄红素形成β-胡萝卜素，是β-胡萝卜素生物合成的关键酶之一。从甘薯块根总RNA逆转录的cDNA中扩增出lyc-b的保守序列后，用cDNA末端快速扩增方法（RACE）获得了该基因全长cDNA，共1 844 bp，开放阅读框1 503 bp，编码501个氨基酸。构建了lyc-b植物表达载体p23-lyc-b，通过农杆菌介导法转化烟草，经PCR及Southern杂交表明该基因已整合到烟草的基因组中。     

甘薯抗茎线虫病基因的遗传分析及SCAR标记

以甘薯抗茎线虫病品种徐781和感茎线虫病品种徐薯18的杂交F1分离群体的174株单株为材料,对甘薯抗茎线虫病基因的遗传进行了分析。结果表明,徐781的抗茎线虫病为单基因控制,推测其基因型为Rrrrrr,徐薯18的基因型为rrrrrr。采用BSA-RAPD相结合的方法,筛选940条随机引物,发现10条引物在抗、感池间表现多态性。用这10条引物检测两亲本及建池单株,发现只有引物OPP03在8株抗池单株中扩增出一条在8株感池单株中所没有的特异条带,认为该标记与甘薯抗茎线虫病基因连锁。根据该标记对F1代174个单株的扩增结果,利用Mapmaker3.0软件计算遗传距离,表明该标记与抗茎线虫病基因间的遗传距离为14.2cM。将该片断回收、克隆、测序,表明其长度为878bp,该标记命名为OPP03878。根据测序结果,设计1对特异引物,进行特异性扩增,成功地将OPP03878标记转化为SCAR标记,用亲本及分离群体验证表明该分子标记稳定性好。     

将水稻半胱氨酸蛋白酶抑制剂(Oryzacystatin I)基因导入甘薯品种

本研究采用根癌农杆菌介导法以12个甘薯品种作为受体材料,将OCI（Oryzacystatin I)基因导入甘薯品种中,获取7个品种的抗Kan再生植株,对获得的具有Kan抗性的再生植株进行PCR分子检测,初步结果证明已将外源OCI基因导入到4个甘薯品种(6个株系)的基因组中。     

用改进的SSAP方法克隆抗甘薯茎线虫病相关的RGA

甘薯新品系农大603是从感茎线虫病品种徐薯18的辐照后代中获得的一个抗茎线虫病的突变体。根据已报道的植物线虫抗性基因的核苷酸结合位点(NBS)保守氨基酸序列设计兼并引物，用自行改进的SSAP(modified sequence-specific amplification polymorphisms)方法，对农大603和徐薯18的基因组进行PCR扩增，从农大603中扩增出含有抗性基因NBS保守序列的差异片段2个(片段54和片段72)。在GenBank上序列搜索和比对发现，克隆序列与已报道的植物抗病基因之间同源性较低。根据克隆片段的DNA序列设计引物，以抗、感茎线虫病的甘薯品种的基因组DNA为模板进行PCR扩增，结果显示由片段72设计的引物在抗、感品种上没有扩增出多态性带；由片段54设计的引物在抗病品种和感病品种之间扩增出多态性带，推测片段54是与甘薯抗茎线虫病有关的RGA。     

甘薯块根硬度与干物质含量的相关性

分别采用硬度测定法和烘干法,测试129份甘薯品种(系)块根不同部位的硬度值与干物质含量,构建甘薯各部位硬度与干物质含量的线性回归方程,以探讨甘薯硬度与干物质含量的关系,以及甘薯硬度与干物质含量分级标准。结果表明,129份甘薯材料的块根干物质含量与硬度均可划分为服从正态分布的5级,其平均分布频率为10.00%、19.12%、40.88%、20.88%和9.12%;甘薯不同部位硬度之间存在显著差异;其硬度值表现为径向切割心部径向切割中部轴向切割尾部轴向切割头部轴向切割心部轴向切割中部;甘薯硬度与干物质含量呈极显著正相关,以径向切割心部与径向切割中部硬度的平均值建立甘薯干物质含量与硬度间的回归方程为y=0.6743x+3.6184(20≤x≤60,R2=0.712192);用该回归方程验证20个样品集,计算所得干物质含量值与测定值相对误差为0.2%,表明该回归方程可用于准确、快速、低消耗测定甘薯块根干物质含量,指导甘薯育种实践。     

甘薯块根储藏蛋白(Sporamin)启动子克隆及功能验证

提取甘薯“川薯34”总DNA,设计引物,通过高保真PCR扩增获得了长为1 144bp的甘薯储藏蛋白(Sporamin)基因启动子SpoA-p.PLACE在线分析表明:Sporamin启动子具有基本的启动子元件CAAT-box,并包含大量与储藏蛋白表达相关、抗逆相关及蔗糖表达相关的功能组件.构建植物表达载体pBI-SpoA-p::GUS、农杆菌工程菌株EHA105:pBI-SpoA-p::GUS后导入烟草及甘薯,分别得到15株烟草和10株甘薯的阳性转基因植株,GUS染色分析表明烟草各部位中只在根中有基因表达,甘薯根、茎和叶各部位未检测到活性.5％蔗糖诱导处理24 h后,在烟草根、茎及叶均观察到GUS活性;在甘薯中只有根有GUS活性.因此,可以看出此启动子为甘薯根部特异的表达启动子,并受蔗糖诱导而表达.     

分子生物学技术在甘薯中的应用

甘薯是重要的粮食作物,它的遗传背景复杂,分子生物学研究进展落后于水稻、玉米等作物。分子标记技术主要应用于甘薯的遗传图谱构建、遗传多样性分析以及亲缘关系分析等方面。目前,已经构建了数张遗传图谱,亲缘关系分析表明三浅裂野牵牛I.trifida与甘薯有很紧密的亲缘性。基因克隆技术已经应用于甘薯在抗逆、品质以及块根发育等相关基因的分离,为甘薯的分子育种带来了有益的目的基因。在栗子香、新大紫等甘薯品种有转基因的报道,采用农杆菌介导的方法,已经取得了少量的转基因植株。     

小麦抗旱的分子标记、基因定位和基因工程研究进展

综述了与小麦抗旱相关的分子标记、基因定位和基因工程研究进展。作物抗旱性是复杂的数量性状,利用分子生物学技术对抗旱相关的性状进行研究,有利于阐明其遗传基础,为进一步应用现代生物技术进行小麦抗旱性改良提供理论基础,目前小麦抗旱的分子标记尚未和育种工作紧密结合,对这种现象的原因进行了分析,提出了解决问题的办法。基因工程从渗透调节物质、Lea蛋白、转录因子3个方面进行小麦抗旱性改良,转录因子是目前转基因抗旱育种的一个发展方向。