我国农区种草养畜的现状及其发展方向与前景

提起种草，人们首先想到的是大草原，是牧区，而对农区大家则较为生疏。事实上，我国每年约有40％的粮食生产实际上是饲料生产．对于我们这样一个以世界7％耕地养活世界22％人口的大国来说，人畜争粮的矛盾难以避免。优质牧草营养全面，富含多种维生素和矿物质，并且适口性好，容易消化，利用率高，应把牧草种植提到应有的高度来认识和发展。在农区积极有效地开展种草养畜，是实现农业增效、农民增收的现实途径。     

甘蔗转基因改良及转基因检测机构的角色

我国甘蔗转基因研究取得了长足进展,现对我国甘蔗转基因研究实践中使用的改良方法进行回顾总结,并结合国际甘蔗转基因研究的现状指出未来甘蔗转基因研究的发展方向。针对转基因研究的高度社会敏感性,阐述法定转基因检测机构对保护和促进我国甘蔗转基因研究健康发展将起到的重要作用。     

转基因大豆RoundupReady的高通量PCR检测

以转基因大豆标准品(BF410f)为材料,以标准PCR检测方法为基础,根据不同标准检测参数的兼容性和PCR对引物退火温度的要求,设计高通量的PCR检测方法,从大豆中快速准确地检测出Lectin、CaMV35S、CP4-EPSPS、NOS等转基因元件,提高了PCR检测效率,节约了时间.另通过梯度PCR仪摸索出合适的反应体系:预变性T＝94 ℃,5 min;变性温度T＝94 ℃,30 s;退火温度T＝58 ℃,30 s; 延伸温度T＝72 ℃,延伸40 s.35个循环后,所有受试元件均得到了扩增,很大程度地提高检测效率,该方法对于引物理论退火温度在50～60 ℃范围内具有广泛的适用性.     

多重PCR快速检测甘蔗转基因成分研究

以单子叶植物常见外源转基因元件Ubiquitin启动子、NOS启动子、NOS终止子、Bar基因和Bt基因序列设计多重PCR引物,通过对PCR扩增体系中退火温度、Premix TaqTM浓度、引物浓度的优化,建立一种快速检测转基因甘蔗成分的多重PCR方法。结果表明:建立的体系一次能有效检测5个参数,其检测的最低DNA质量百分比可达1.0%,并在多个转基因甘蔗品种检测中得到验证。     

球磨机高通量提取甘蔗叶片DNA研究

简便快速地获得高质量、高纯度的DNA模板是进行分子遗传学研究和大批量分子检测的基础。常用的液氮手工研磨提取DNA方法存在着耗时、费力、污染等诸多不足。利用从美国引进的球磨机,根据甘蔗叶片的特点,采用国产钢珠,通过优化实验步骤,建立了一种高通量制备甘蔗叶片DNA的方法,其中,叶片快速研磨使用不锈钢珠的直径为4 mm,对叶片进行液氮预冻,时间为30～45 min,叶片用量为50～100 mg,打磨时间为30～40 s。这种方法缩短了提取DNA的时间,提高了效率,而DNA质量与经典方法相当,能够满足分子生物学研究的需要。     

转基因植物及其产品PCR检测引物的筛选研究

建立了一种转基因植物及其产品PCR检测引物筛选方法。以转基因大豆Roundup Ready为材料,设计了5对引物,通过荧光定量PCR方法对其扩增产物的Ct值、引物与模板的结合效率、PCR产物的溶解曲线方面进行分析,证明RRS2引物对是转基因大豆Roundup Ready最佳品系特异性检测引物。     

甘蔗单花粉全基因组扩增(WGA)与SCoT分子标记研究

从一个完整的甘蔗花粉囊中分离出单个花粉粒,利用特制取样器进行收集,采用碱裂解法释放单花粉DNA,裂解液可以直接作为WGA模板进行全基因组扩增,制备出单个花粉粒大量DNA.通过5S rRNA-ITS鉴定WGA产物真实性,并以目标起始密码子多态性标记对真实的WGA产物进行分析,显示出丰富的多态性.利用NTSYSpc软件分析...     

椰乳在甘蔗组培快繁中作用的研究

以种性优良但组培分化斟难的3个甘蔗品种FN95-1702、FN99-2308和FN99-20169的愈伤组织为材料,以2种常用的培养基为基本培养基,分别添加4种不同体积的椰乳,采用随机区组实验设计,进行分化阶段和生根阶段培养,并对移栽幼苗成活率进行了观察.结果表明:对于不同激素配方的培养基,在分化阶段添加椰乳后甘蔗愈伤组织的分化率和芽长势均明显提高,添加椰乳的适宜体积为10%～20%,其中,以15%为最佳添加体积,可使分化率提高100%.幼苗生根阶段,添加椰乳使幼苗生根的数量减少,对移栽成活率影响不明显.不同甘蔗品种适合的培养基略有差异,实验所选用的2种培养基与椰乳之间无交互作用.     

甘蔗栽培种单倍体基因组SSR位点的发掘与应用

甘蔗是世界上最重要的糖料作物之一,由于尚未完全破译栽培种基因组,导致SSR标记匮乏,难以覆盖全基因组,限制了甘蔗遗传研究的进展。本研究以栽培种R570的4660个BAC文库片段序列(累计总长为382 Mb,预测到25,316个编码蛋白基因)组装成的一套甘蔗单倍体基因组的模板,利用MISA (Microsatellite identification tool)软件,发掘SSR位点;并综合分析其与4种禾本科植物(高粱、玉米、水稻和二岁短柄草)SSR位点的分布特征;选取50对以TG和AG重复基序的SSR引物,分别利用4个甘蔗属材料(R570、ROC1、LA purple和SES208)和24个重要甘蔗亲本,对SSR引物进行扩增效率验证和多态性分析。共发掘到27,241个SSR位点,平均每个BAC片段有6.29个SSR位点,平均密度为71.33个SSR Mb?1,远低于高粱的平均密度(350.00个SSR Mb?1)。在重复基序中,占比前2位的分别为单核苷酸基序(11,079个)和三核苷酸重复基序(6447个),合计占总SSR位点数的64.33%。与甘蔗不同的是, 4种禾本科植物中的三核苷酸基序类型数量最多、占比最大。此外,在单核苷酸重复基序中, A/T所占比例最高,为84.8%, C/G所占比例最低,为15.2%;在三核苷酸重复基序中, TGT/ACA所占比例最高,为16.04%。总之,禾本科植物基因组富含A/T的基序。在50对SSR引物(TG基序41对和AG基序9对)的多态性验证中,共有45对(90%)能够扩增出清晰的条带,其中35对(70%)在4个甘蔗材料上呈现多态性。进一步利用20对多态性较高的SSR引物对24个甘蔗重要亲本材料进行分析,共扩增到95个等位基因,平均每对引物扩增4.75个,验证了这些引物应用于甘蔗遗传多样性研究的可行性。本研究鉴定的甘蔗栽培种单倍体基因组SSR标记,有效增加了甘蔗遗传研究中可用的分子标记数量,可直接用于甘蔗群体遗传多样性分析和重要性状遗传机制的解析,为甘蔗分子育种的深入研究奠定了基础。     

甘蔗抗黄锈病G1标记的分子检测及候选抗病基因WAK的分析

甘蔗黄锈病是屈恩柄锈菌(Puccinia kuehnii Butler)引起的一种世界性真菌病害,导致产量减少和糖分降低,给甘蔗产业造成严重损失。本研究采用抗黄锈病分子标记G1,检测我国和世界上重要的甘蔗栽培品种、野生种和近缘属的抗黄锈病基因,并对扩增的代表性特异条带进行克隆测序、功能注释和聚类分析,推测其抗性基因的起源和进化。G1检测结果表明,国内124份甘蔗栽培品种检测到G1标记的有83份,占66.9%;国外46份甘蔗栽培品种检测到G1标记的有31份,占67.4%。34份甘蔗野生种和近缘属中检测到G1标记的有17份,占50%,其中割手密种含有该基因比例最高,为100%。功能注释揭示,G1标记的候选基因编码一种细胞壁连接的类受体激酶,并在甘蔗栽培品种的单倍体蛋白组数据库中鉴定到3个相似度较高的蛋白,这些蛋白都有细胞壁受体激酶结构的胞外域、跨膜域和激酶活性的胞内域。聚类结果则清晰展示了抗病候选基因的起源及进化关系,具体可分为3组,第1组来源于割手密种和大茎野生种;第2组来源于大茎野生种、热带种和河八王属;第3组来源于割手密种、大茎野生种、中国种和栽培品种。研究结果为抗黄锈病甘蔗品种的选育提供重要的抗源支撑,并为抗性分子机制的解析奠定基础。