中间偃麦草2Ai-2染色体DNA文库构建及特异性序列的克隆

 以二体异附加系Z2与其普通小麦亲本宛7107杂交F1的花粉母细胞为材料,用原位杂交方法确定其中的单价体为中间偃麦草2Ai-2染色体;在此基础上,以显微分离、回收、LA-PCR (Linker-adaptor PCR) 扩增了该条染色体,扩增产物长度在0.15～3 kb之间,主要分布在0.2～2 kb。以α-32P-dCTP标记的中间偃麦草的基因组DNA为探针,对LA-PCR扩增产物进行杂交,证实扩增产物来自中间偃麦草。将扩增片段纯化后连接到质粒载体pUC18上,构建了2Ai-2染色体DNA文库。该文库包含约     

分子原位杂交技术及在植物染色体上的应用

分子原位杂交技术及在植物染色体上的应用马有志徐琼芳辛志勇（中国农业科学院作物育种栽培研究所北京１０００８１）分子原位杂交（Ｉｎｓｉｔｕｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ，简称ＩＳＨ）是把用生物素等标记物质标记的ＤＮＡ片段做为探针（ｐｒｏｂｅ），与染色体ＤＮＡ...     

抗黄矮病小麦新品系YW243的选育和细胞分子生物学鉴定

以小麦-中间偃麦草二体异附加系L1的衍生系PP9-1为黄矮病抗源, 从［(PP9-1/陕785 9 //丰抗8号)F1×(3×丰抗13号/Khapli)F4］杂交组合F2代花药培养再生植株中选育出 一个抗黄矮病小麦新品系YW243。 经黄矮病毒田间接种鉴定, 细胞学分析, GISH和RFLP分 子标记检测, 结果表明： 该系高抗黄矮病毒GPV、 GAV株系, 体细胞染色     

中国作物新基因发掘：现状、挑战与展望

中国作物新基因发掘是实现中国作物种质资源优势向基因资源优势转变和作物分子育种的基础。本文对中国近10年来水稻、小麦、玉米、大豆、棉花和油菜等主要作物基因发掘研究的进展进行了分析和评述。中国作物基因发掘也取得了一系列突破性进展：(1)创制出一批具有特色的基因发掘材料,包括基于中国作物遗传多样性的核心种质、基于优异资源的遗传分离群体和基于人工诱变的突变体等;(2)基因发掘技术和方法有所突破,尤其是在针对基因特点整合各种基因发掘技术、改进基因/QTL的生物统计算法等,提高了基因发掘的效率;(3)作物农艺性状的标记与基因定位已成为常规遗传研究方法,初步定位了一批抗病、抗逆、优质、养分高效、高产相关基因/QTL,其中,有500多个基因已精细定位;(4)以水稻为代表的作物基因克隆及功能研究在国际上受到瞩目,在主要作物中已克隆了300多个基因,其中,在目标作物中验证的基因数超过70个。在国际作物基因发掘高效化、规模化及实用化发展过程中,中国作物基因发掘也取得了重要进展。然而,中国作物基因发掘的数量和质量还远远不能满足作物分子育种的需求,与国际作物基因发掘也存在差距,具体表现为不同作物基因发掘研究进展不平衡、发掘基因的数量还相对有限、已发掘的基因中具有重大利用价值的基因不多。针对中国基因发掘面临的问题和世界各国以及跨国生物技术公司争夺基因的巨大挑战,作者提出了中国作物基因发掘应重点提高基因发掘效率,加强重要基因克隆及基因的价值评估,以生物产业发展需求为导向的基因发掘策略。     

转GmAREB基因提高拟南芥的干旱、氧化胁迫耐性

以耐盐性较强的大豆(Glycine max L.)品种铁丰8号为试验材料,克隆到1个A亚族bZIP类转录因子基因,命名为GmAREB (Glycine max ABA responsive element binding protein)。该基因由1 317个核苷酸组成,编码439个氨基酸残基,包括4个保守的磷酸化位点区域(C1、C2、C3和C4)、1个核定位信号区(KVVE)和1个bZIP转录因子保守域。聚类分析显示GmAREB蛋白与拟南芥ABF2、水稻OsTRAB1具有较高的同源性,并存在较近的亲缘关系。采用凝胶阻滞实验方法证明GmAREB蛋白与ABRE顺式元件具有体外结合特异性。功能分析结果表明, 在干旱胁迫条件下, GmAREB转基因拟南芥的存活率(50%)显著高于野生型(5%);气孔统计分析显示转基因植株的气孔开度(0.8 μm)明显比对照开度小(2.6 μm)。氧化胁迫结果显示GmAREB转基因拟南芥在甲基紫精溶液中叶绿素含量比野生型高(7.3 mg g^–1 FW)。转基因拟南芥RT-PCR分析表明,GmAREB基因过表达能够增强下游胁迫相关基因ABI1、ABI2的表达,抑制气孔开闭相关基因KAT1、KAT2的表达。综上所述,GmAREB基因过表达有效调控了转基因拟南芥下游靶基因表达,加速了气孔关闭,减少了水分蒸发和叶绿素降解,从而提高了转基因拟南芥对干旱、氧化胁迫耐性。     

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。     

优质食、饲两用甜秆小麦--龙18588

优质食、饲两用甜秆小麦“龙18588”是黑龙江省农科院育种所利用常规育种与生物技术方法相结合，把黑麦的甜秆(叶)等基因导入到优质强筋抗赤霉病的小麦中，2000年冬选育而成，编号为龙18588。     

大豆（Glycine max）GmDREB5互作蛋白GmUBC13的特性及功能

【目的】鉴定大豆抗逆相关转录因子GmDREB5的互作蛋白,分析其互作蛋白GmUBC13的特性及其生物学功能,解析GmDREB5提高植物抗逆性的分子机制。【方法】通过酵母双杂交系统,以大豆GmDREB5的AP2功能域为诱饵对干旱处理的大豆cDNA文库进行筛选,获得GmDREB5候选互作蛋白后通过酵母互作及体外Pull-down试验确定GmDREB5与候选蛋白之间的互作关系;同时,分析互作蛋白GmUBC13的进化关系、蛋白结构及亚细胞定位等特性;通过半定量RT-PCR分析其互作蛋白GmUBC13在干旱、高盐、低温等非生物胁迫和激素ABA处理下的表达谱;通过转化烟草鉴定GmUBC13的生物学功能。【结果】通过筛选大豆干旱处理的cDNA文库获得一个GmDREB5互作蛋白GmUBC13（ubiquitin conjugating enzyme 13）,GmUBC13属于泛素结合酶蛋白家族,GmUBC13含有UBCc保守域（ubiquitin-conjugating enzyme catalytic domain）、与泛素连接酶E3互作的氨基酸残基以及高度保守的半胱氨酸催化位点。进化树分析表明,GmUBC13的氨基酸序列与拟南芥（Arabidopsis thaliana）含有16个成员的E2家族的第XV亚组的AtUBC13A、AtUBC13B以及水稻（Oryza sativa）的泛素结合酶蛋白Os01g0673600分别具有99%、97%和97%的同源性。酵母互作试验及体外Pull-down分析证明GmUBC13与GmDREB5蛋白之间存在相互作用。表达特性分析表明,GmUBC13受干旱、高盐、低温等非生物胁迫和激素ABA处理的诱导表达。GmUBC13在ABA的胁迫条件下,1 h开始有表达,10 h时表达量上升到最大,24 h稍微降低;在干旱和盐胁迫条件下,1 h开始表达,并随着胁迫时间的增长,表达量逐渐上升,24 h表达量达到最大;在低温胁迫条件下,GmUBC13受诱导较快,5 h表达达到最大,在10 h和24 h时未表达。蛋白亚细胞定位结果显示,GmDREB5蛋白定位在细胞核和细胞膜上,GmUBC13定位在细胞核中。基因功能鉴定结果证明,过表达GmUBC13的转基因株系GmUBC13-1、GmUBC13-2和受体对照W38的幼苗在正常MS培养基上的生长状态基本相似,在不同浓度PEG胁迫条件下,转基因株系GmUBC13-1、GmUBC13-2和W38烟草叶片叶绿素含量都降低,根长和地上部生长都受到抑制,而转GmUBC13烟草的叶片叶绿素含量降低缓慢,转基因烟草各株系的根长、地面长度均高于对照W38,且在8% PEG处理条件下,转基因株系GmUBC13-2的叶绿素含量、根长及地面长度与W38的差异达极显著。将生长2周的转基因烟草株系GmUBC13-1、GmUBC13-2与W38移至营养土中控水处理21 d,复水处理6 d后显示,转基因烟草株系生长情况明显优于非转基因对照W38,且转基因株系的存活率显著高于对照W38,表明在烟草中过表达大豆GmUBC13可以显著提高转基因烟草的抗旱性。【结论】大豆泛素连接酶GmUBC13与抗逆相关转录因子GmDREB5互作,GmUBC13受各种非生物胁迫处理诱导表达,在烟草中过表达可以显著提高植物的抗旱性。     

乙烯应答因子W17基因RNAi表达载体的构建及小麦遗传转化

干旱、高盐和病虫害严重影响了作物的产量和品质.ERF(ethylene responsive factor)转录因子是介导生物和非生物胁迫响应的重要调控因子.本实验室从小麦中克隆到抗逆相关ERF转录因子W17基因,本研究以植物表达载体pAHC25为基础,构建了含有反向重复序列的RNAi表达载体pAHC-W17RNAi.采用基因枪法45枪轰击小麦品种新春9号幼胚材料2 379个,共获得115株T0代再生植株,其中12株为阳性转基因植株.半定量RT-PCR分析表明,转基因植株中W17基因及其调控的下游基因的表达水平均显著下降;表型鉴定发现转基因小麦苗期发育受到抑制.本研究为深入分析小麦ERF基因的功能与作用机制,进而通过分子育种进行小麦抗性改良奠定了基础.     

银条根茎离体诱导

 在无诱导剂的培养基上, 低于4%的蔗糖不能刺激银条(Stachys floridana Schuttl. ex Benth. )产生根茎; 而10%蔗糖的诱导效果在MB和MS培养基间无显著差异。葡萄糖(10% ) 比同浓度蔗糖能显著提高试管根茎数, 但不引起总鲜样质量的增加。每个银条植株在含4%蔗糖的MS培养基附加8.0 mg·L ^{- 1} 6-BA和10 mg·L ^{- 1} SA中可诱导产生质量0.45 g的根茎3.33个, 显著优于其它组合。根茎经流式细胞仪检测没有发生倍性变化。