转DREB3基因抗旱大豆对土壤理化性状的影响

采用盆栽试验方法,在正常水分管理和干旱胁迫条件下研究了转DREB3基因抗旱大豆对土壤理化性状的影响。结果表明:转DREB3基因抗旱大豆对土壤主要物理性状土粒密度和土壤容重无显著影响,对根际土壤碱解氮、速效磷、速效钾和有机质含量等主要化学性状无显著影响。转DREB3基因抗旱大豆的种植不会带来对土壤主要理化性状的不利影响。     

转基因抗旱大豆对土壤酶活性的影响

采用盆栽试验,在正常水分管理和干旱胁迫条件下研究了转DREB基因抗旱大豆对土壤脲酶、纤维素酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性的影响。结果表明,转基因抗旱大豆和非转基因大豆在正常土壤水分管理下,根际土壤中脲酶、纤维素酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性在大豆VE、R1、R4期无显著差异。在干旱胁迫下,转基因抗旱大豆和非转基因大豆在VE和R1期土壤脲酶活性显著降低,R1和R4期土壤纤维素酶活性显著降低,R1期土壤磷酸酶活性分别呈显著增高和显著降低趋势,VE和R4期磷酸酶活性分别表现显著降低和无影响的作用,对土壤过氧化氢酶活性无显著影响。     

小麦蛋白激酶TaNPK启动子的克隆及活性分析

 【目的】克隆小麦蛋白激酶基因TaNPK启动子,并分析5′非编码区对盐胁迫的响应,探索TaNPK的调控机制,为解析小麦抗盐机制提供理论依据。【方法】利用染色体步移技术从小麦中分离TaNPK读码框上游序列,构建启动子缺失突变体,在PEG4 000介导下将重组质粒转入拟南芥叶片原生质体进行瞬时表达分析,以gus为报告基因研究不同调控序列的活性及盐诱导性分析。【结果】获得了TaNPK读码框上游2 004 bp的启动子序列,PEG介导的拟南芥原生质体瞬时表达分析表明,5′端缺失片段都在不同程度上驱动了GUS的表达;经过NaCl处理后的原生质体,GUS的表达量比不经处理的对照组明显提高,这与NaCl处理下TaNPK的实时荧光定量分析结果一致。【结论】经克隆获得了受盐胁迫诱导的小麦TaNPK启动子,启动子缺失区段在不同程度上驱动了gus的表达,-1 083—-1 296 bp区段可能含有响应盐胁迫的负调控元件。     

拟南芥膜定位蛋白At CP2调控抗冻性的功能分析

COR家族成员在调控植物响应低温胁迫过程中发挥重要作用。从拟南芥中克隆一个新的低温胁迫响应基因At CP2,其属于COR基因家族中的COR413亚家族,编码区612 bp,编码203个氨基酸,分子量22.75k Da,等电点9.44。亚细胞定位和基因表达模式分析结果表明:At CP2定位在叶绿体膜上,对ABA、PEG、Na Cl和低温四种非生物胁迫均有响应。基因功能分析结果显示:功能缺失性突变体cp2冷处理后存活率明显高于野生型拟南芥(WT),相对电导率和MAD均低于WT,证明At CP2基因负向调控植物抗冻性。蛋白质组及qRT-PCR分析结果证明At CP2通过负向调控4个ABA及低温胁迫相关基因(包括ABA2、KIN1、COR47和COR15B)的表达影响植物抗冻性。总之,At CP2基因的功能分析结果对了解COR413基因家族的功能提供了参考。     

宁夏南部山区春小麦抗旱性鉴定研究

为了研究小麦品种的抗旱性与形态或生理指标的关系,通过室内模拟干旱条件,在种子萌发期和幼苗期,对来自宁夏的不同抗旱性小麦品种或品系分别对发芽率、胚芽鞘长度、主胚根长度、胚根数以及超氧化物歧化酶活性、脯氨酸含量等生理生化指标进行了分析。结果发现,在干旱胁迫条件下,抗旱强的品种(系)发芽率较高,胚芽鞘长度较长,叶绿素含量降低幅度较小,脯氨酸含量增加幅度较大,超氧化物歧化酶活性较强,主胚根长度、胚根数与抗旱性中等和抗旱性弱的有一定差别。将93-399等13个品种或品系进行了抗旱性的等级划分。划分为抗旱性强、中间型、抗旱性弱3个等级。     

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     

抗黄矮病小麦新品系YW243的鉴定

对小麦新品系ＹＷ２４３黄矮病毒田间接种鉴定、细胞遗传学分析和分子原位杂交（ＧＩＳＨ）的结果表明：ＹＷ２４３高抗黄矮病毒ＧＰＶ、ＧＡＶ株系,体细胞染色体数目为２ｎ＝４２,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体构型为２１Ⅱ,为小麦－中间偃麦草Ｔ７ＤＳ·７ＤＬ－７ＸＬ易位系,含有一对来自中间偃麦草的抗黄矮病基因;ＹＷ２４３抗性和农艺性状遗传稳定,可作为抗黄矮病育种的亲本材料．     

利用农杆菌介导将抗逆相关基因GmDREB导入大豆的研究

转基因技术用于作物改良是分子育种技术的重要内容之一,分子育种技术与传统育种技术相结合方法来改良大豆品种的性状已展现出良好的应用前景.以大豆未成熟子叶为外植体,研究了5个基因型体细胞胚发生率以及未成熟子叶对PPT的基础抗性.用农杆菌介导法将含有GmDREB基因的prdGm-200质粒转化大豆未成熟子叶,并探讨了影响农杆菌大豆遗传转化的主要因素.结果表明,5个大豆基因型的未成熟子叶体细胞胚胎发生率存在显著差异,东农40和吉林35的胚胎发生率显著高于黑农41、九9568、九9313.东农40和吉林35未成熟子叶对PPT很敏感,PPT适合筛选浓度为2-3 mg L-1.农杆菌EHA101菌液浓度、浸染时间对转化效率均有影响,农杆菌菌液浓度为OD600=0:5-0.7、浸染时问10-20 min有利于转化.经PPT筛选,PCR、PCR-Southern检测得到抗性体细胞胚和抗性植株,初步证明GmDREB基因转入到大豆中.     

用核基质结合区(SAR)序列提高小麦最小表达框转基因表达的稳定性

采用最小表达框技术转化植物可以规避由骨架序列引起的安全风险。核基质结合区序列SAR (scaffold attachment region)可作为边界元件与核基质结合阻挡转基因片段邻近染色质区的作用与影响, 提高外源基因稳定性。本研究在最小表达框序列两端添加SAR序列, 提高小麦最小表达框转基因表达的稳定性, 提高转化基因的表达效率。首先, 以GUS为目的基因构建带有SAR序列的最小表达框, 以科农199为受体进行基因枪转化, 同时以不加SAR序列的最小表达框片段为对照。带有SAR序列的最小表达框片段共轰击857个幼胚, T₀代获得40株再生植株, PCR检测到16株阳性植株, 转化效率为1.87%; 对这16个阳性单株进行GUS染色, 15株显色; 从来自4个T₀阳性植株的18个T₁代植株中随机选取18株进行PCR和GUS染色检测, 有15株表现为阳性。不带SAR序列的对照片段轰击1012个幼胚, 获得31株再生植株, 其中5株PCR阳性, 转化效率0.49%, 这5个阳性植株中仅2株为GUS染色阳性; 来自于5个T₀代PCR阳性株系的10个T₁代单株中没有发现PCR和GUS染色阳性株。表明SAR序列可以提高基因枪转基因效率和目的基因表达稳定性。为了创制抗旱转基因小麦, 以来自大豆的抗旱相关转录因子基因GmDREB3为目的基因, Bar基因为筛选标记基因, 转化受体小麦济麦22, 共轰击6045个幼胚, 获得再生植株130株, PCR检测阳性植株30株, 转化效率为0.50%; 随机选取6株PCR阳性植株进行RT-PCR分析, 其中5株可检测到外源基因的转录。进一步对这5株RT-PCR阳性植株插入片段完整性进行分析, 其中4株插入片段基本完整。通过real-time PCR分析, 发现T₀代6个RT-PCR阳性植株的外源GmDREB3的拷贝数为1~3个。以上结果证明, 在最小表达框两端加上SAR序列后可以提高小麦最小表达框转基因表达的稳定性。