转CryIA和CpTI双价抗虫基因大豆的获得与稳定表达

【目的】将抗虫基因转入栽培大豆中,提高大豆的抗食心虫能力。【方法】利用大豆未成熟子叶体细胞胚发生系统高效转化体系,将携带有人工合成的CryIA杀虫基因和CpTI基因的高效双价杀虫基因植物表达载体pGBI121S4ABC转化到大豆主栽品种吉林20与吉林27中。【结果】GUS活性分析、PCR、Southern blot检测证明,目的基因已整合到受体大豆基因组中。T1代转基因大豆抗虫测定表明,转基因材料虫食率比对照显著降低,抗虫能力显著提高。【结论】T3～T5连续3代接虫测定结果表明,转基因大豆株系0-195和0-150的虫食率均比对照低大约30%,其抗虫能力已基本稳定。     

对大豆花叶病毒不同抗性类型品种的细胞超微结构特征

对质量抗性、数量抗性以及感病 3类品种接种大豆花叶病毒 (SMV) 后的叶肉细胞超微结构观察表明: 在未感染的对照品种南农 1138 2以及接种Sa株系的质量抗性品种科丰一号的细胞中没有病毒粒体和病毒内含体, 细胞超微结构正常。在接种Sa株系后的感病品种南农 1138 2的叶肉细胞中出现大量成簇的线状病毒粒子聚集体和柱状内含体, 柱状内含体横切面呈风轮状, 许多细胞出现核固缩、核膜降解、异染色质边聚、核仁融解、叶绿体被膜破碎甚至瓦解消失、基质及基粒片层解体或肿胀扭曲。数量抗性品种接种Sa株系后, 个别细胞中发现线状病毒粒子和风轮状内含体, 少数叶绿体的片层结构肿胀扭曲, 细胞核、线粒体的被膜以及形状和结构轻度受损。上述结果表明, 数量抗性品种的受害程度明显小于感病品种, SMV引起的超微病变特征在 3类抗性品种间是显著不同的。     

大豆花叶病毒5个分离物的鉴定及外壳蛋白序列分析

通过生物学纯化与血清学鉴定(ELISA)得到5个大豆花叶病毒(SMV)分离物,利用RT-PCR法扩增其外壳蛋白(CP)基因片段并进行测序,结果表明:5个分离物CP基因全长均为795个核苷酸,编码产生265个氨基酸.同源性分析表明,5个分离物核苷酸序列同源性为91.1%～97.1%,由此推导的氨基酸序列同源性为98.1%～99.2%.结合5个分离物在8个大豆品种上的致病性反应得出,5个分离物在8个鉴别寄主上的致病性反应和序列差异的比较表明,分离物在8个鉴别寄主上致病性反应相差越大,其CP基因氨基酸序列差异就越大,由此证实SMV的CP基因与致病性反应之间有一定的联系.     

白三叶高频组织培养再生体系的研究

高频稳定的组织培养再生体系是开展白三叶遗传转化的重要前提。为进一步优化白三叶再生体系,本研究以白三叶子叶节为外植体,对影响丛生芽诱导、增殖的激素种类(2,4-D、KT、6-BA和NAA)和浓度进行了优化;同时研究了不同基质配比对组培苗移栽成活率的影响。结果表明:在含6-BA 0.5 mg.L-1和NAA0.1 mg·L-1诱导培养基上丛生芽诱导率最高,达68.33%,且生长状态最好;在含IBA 0.2 mg·L-1的1/2MS培养基上诱导生根率为90%以上,平均每株生根数达6条以上;移栽至腐殖土和珍珠岩(2:1)混合基质中的再生苗成活率可达85%。本研究结果可为建立豆科植物转化体系、加快白三叶基因工程改良及创制白三叶新种质奠定基础。     

不同大豆基因型对大豆遗传转化效率的影响及外源T-DNA插入分析

大豆通常被认为是较难转化的豆科作物之一,大豆基因型是影响大豆转化效率的重要因素。采用农杆菌介导大豆子叶节遗传转化方法,对2个国外大豆品种和9个国内品种进行转化研究,对转化再生植株进行BAR试纸条和PCR检测。结果表明:不同大豆品种再生率及转化效率存在显著差异。国外品种Jack和Bert,南方大豆品种华春6号和东北大豆品种沈农9号具有较高的再生率和转化效率,转化效率分别达到6.45%、3.80%、3.24%和2.86%。对来源于沈农9号的PCR阳性植株进行Southern杂交检测,结果表明:外源基因已导入受体大豆品种,该受体品种实际转化效率为2.14%。对外源T-DNA插入结构进一步分析表明:低拷贝(1~2个)T-DNA插入比例为75%。本研究筛选了4个转化效率较高的大豆品种,为开展高效大豆遗传转化研究提供依据;同时,作为大豆主栽品种,利用华春6号和沈农9号作为受体品种开展转基因研究,对于加快转基因大豆新品种培育研究也具有重要的参考价值。