基于生物技术的集约农业—未来农业的希望

Future challenges of agriculture inevitably demand knowledge and technology based revitalization of farm-ing. A strategic and rational resource management approach has to be adopted for achieving the productivity enhancement goals without compromising on natural resources. Intensive fanning system characterized by intensive use of chemical inputs, though made it possible to significantly increase the productivity during 20th century assuring proper food for the growing population, created several health and environmental concerns, compromised on crop quality and has become cost intensive. Its potential is exhausted. However, these problems are not the inevitable consequences of intensive fanning system. These problems can be readdressed and their intensity can be alleviated by shifting-over to “Biotechnological-intensive Fanning System“. Biotechnology and genetic transformation techniques in combination with conventional breeding methods can produce better quality and high yielding novel crops with enhanced nutritional level, resistant to biotic and abiotic stresses leading to less use of chemicals thereby lowering the production cost and ameliorating the problems affiliated with intensive fanning system. Biotechnological-intensive Fanning System has a greater potential to meet the future challenges of food production in 21^st century for burgeoning population. It is compatible with the objective of integrated resource management for sustainability of agricultural resource foundation and is human and environment friendly. Combiningbiotechnological innovations and genetic modification of crops with fanning under a suitable policy framework is our best hope for the future.     

芙蓉葵的黄萎病抗性鉴定

为挖掘抗棉花黄萎病菌新种质,进而为棉花抗黄萎病育种提供有益基因资源。以芙蓉葵(Hibiscus moscheutos L.)、‘中棉所8号’和Pima90-53为材料,采用蛭石育苗和无菌育苗2种方法,对其黄萎病抗性进行了鉴定。结果表明,采用蛭石育苗,芙蓉葵表现出高抗黄萎病,病情指数为7.69,其抗性优于抗病的海岛棉品种Pima90-53。陆地棉品种‘中棉所8号’表现出感病性状。采用无菌育苗,芙蓉葵黄萎病抗性优于海岛棉品种Pima90-53。2种抗性鉴定方法中,均不能从接菌培养的芙蓉葵分离出黄萎病菌。说明芙蓉葵具有高抗棉花黄萎病的特性。     

通过基因枪和农杆菌介导用BADH基因转化小麦

土壤盐碱是一种严重障碍作物生产的环境因子,甜菜碱醛脱氢酶BADH基因是一种重要的可赋予植物渗透调节抗性的基因。本研究用基因枪法及农杆菌介导法向小麦幼胚和成熟胚愈伤组织导入了BADH基因。用PDS-1000／HE基因枪轰击2933块幼胚愈伤组织,分化出了45株再生植株,分化率为1．53％。PCR分析表明,其中的5株为BADH基因转化植株。用PPT涂抹其叶片,进一步证实了PCR的结果。以小麦成熟胚愈伤组织为受体,用农杆菌介导转化1968块愈伤,仅再生出了5株绿苗,PCR检测结果均为阴性。但对其转化愈伤组织的PCR检测表明,外源基因已在受体细胞中实现了整合。以幼胚愈伤组织为受体,用农杆菌介导转化2933块愈伤,共再生出了21株绿苗。对其进行PCR检测,仅有5株为BADH基因转化植株。转化处理过的幼胚愈伤组织的绿苗再生率（0．72％）高于成熟胚愈伤（0．25％）。与对照相比,所有的转化植株均能够在0．5％NaCl（w／w）条件下正常生长,表明外源BADH基因已经整合并表达。     

陆地棉无色素腺体遗传资源棉子蛋白和棉酚含量研究

对２２０个国内外不同来源的陆地棉无色素腺体品种（系）种子粗蛋白、可溶性蛋白和棉酚含量的研究表明，三个性状的总体平均值分别为４１．４６％、１１．８２％和０．０１７４％。该遗传资源群体具有蛋白质含量较高但变异程度较小、绝大多数品种棉酚含量符合国际卫生标准（＜０．０４％）且变异程度很大的特点，４０％的品种其粗蛋白含量在４２％以上，棉酚含量在０．０４％和０．０２％以下的品种分别占９１．８７％和７５．４５％。国内育成品种的粗蛋白含量显著高于国外引进品种，春播品种显著高于夏播品种；而可溶性蛋白和棉酚含量在这些品种类和相互之间无显著差异。中无１０９８、浙棉９号、冀棉１９号、绵阳４１７６等１６个品种被鉴定筛选为粗蛋白含量较高（＞４５％）的种质材料。     

棉花抗黄萎病机制及抗病性鉴定研究进展

从棉花固有的和诱发的组织结构抗性及生理生化抗性方面综述了国内外棉花抗黄萎病机制的研究现状，对棉花抗黄萎病鉴定方法进行了总结和展望。     

大豆种子脂肪氧化酶研究进展

介绍了脂肪氧化酶在理化性质、基因学研究、遗传连锁关系、生理作用及其在实际生活中的利用价值、脂氧酶缺失与农艺性状的关系、脂氧酶缺失种质的筛选、无腥味大豆品种选育以及脂氧酶缺失基因分子标记方面的研究进展。     

中国棉花抗枯、黄萎病品种抗性和产量性状改良进展

对20世纪50年代以来中国自育的110个棉花抗枯、黄萎病品种的抗病性、产量性状、早熟性状的遗传改良进行了分析。结果显示,抗枯萎病育种成效显著,品种对枯萎病抗性呈稳步上升趋势;品种对黄萎病抗性亦呈上升趋势,但进展缓慢。除20世纪70年代品种略有下降外,品种的单株生产力呈上升趋势。单株结铃平均数在年代间变化不大,衣分变化趋势呈“V”字型,90年代品种最高。20世纪50~90年代,品种生育期缩短,早熟性增强。株高、第一果枝距子叶距离、第一果枝节位变化趋势一致,呈下降趋势。     

河北省西瓜枯萎病菌生理小种鉴定与AFLP分析

【目的】明确河北省西瓜枯萎病菌生理小种类型和遗传多样性，为西瓜抗病育种和西瓜枯萎病的综合防治提供依据。【方法】本文对采自河北省12个西瓜种植地区的46个西瓜枯萎病菌菌株和4个已知生理小种的菌株进行了致病性测定和AFLP分析。【结果】根据菌株对3个鉴别寄主表现出的致病性强弱，将河北省46个西瓜枯萎病菌菌株划分为3个不同的生理小种，即0号、1号和2号，分别占供试菌株的17.4％、65.2％和17.4％，其中1号生理小种为优势小种，分布在河北省所有西瓜种植区。21对AFLP引物对供试菌株扩增出1 157条带，其中多态性带389条，占总带数的33.6％。河北省西瓜枯萎病菌的遗传距离变化在0.33～0.95之间，平均为0.66，群体遗传多样性比较丰富。基于AFLP标记聚类分析表明，50个菌株被划分为3个类群（AFLP Groups，AGs）。AGI包含4个菌株，均为2号生理小种；AGII包括4个菌株，均为0号生理小种；AGIII包括42个菌株，以1号生理小种为主（32个），占该类群的76.2％。【结论】河北省西瓜枯萎病菌存在明显的致病性分化，其AFLP类群划分与致病性鉴定划分的生理小种之间存在一定相关性，但与菌株的地理来源无关。     

基因芯片技术及其应用

随着人类基因组计划的逐步实施,分子生物学发展到一个新的高度,基因芯片技术也开始蓬勃发展起来.基因芯片技术可以对大量的遗传信息进行高效、快速的检测,从而解决了传统的遗传信息检测中遇到的诸多技术难题,使样品检测效率大大提高.目前,基因芯片技术已在基因表达谱测定、突变检测、多态性分析、基因组文库构建以及杂交测序等领域得到广泛的应用.     

陆地棉开花时间相关基因GhMYB44的克隆与功能验证

开花是有花植物重要的发育阶段,决定繁殖的成功与否。从陆地棉基因组中克隆了一个与开花时间相关的MYB基因,得到两条同源序列,氨基酸序列相似度高达95%,位于D03和A02染色体上,分别命名为GhMYB44a和GhMYB44b。GhMYB44a全长1 322 bp,包含987 bp开放阅读框,GhMYB44b全长1 313 bp,包含984 bp开放阅读框,编码的蛋白理论等电点分别为8.93和9.15,C端序列的差异导致两个蛋白的结构明显不同。GhMYB44a和GhMYB44b均包含两个MYB repeat结构域,属于R2R3型MYB转录因子,两个蛋白均定位于细胞核内。转录组数据显示,GhMYB44a在棉花根、茎、叶、雌蕊中表达,而GhMYB44b在茎、叶、雌蕊、花托中表达,且两个基因均在叶片中的表达量最高;GhMYB44a响应PEG胁迫,GhMYB44b响应PEG和盐胁迫。两个基因的表达差异预示着其功能可能也存在不同。超表达GhMYB44a和GhMYB44b都促进拟南芥早开花,但GhMYB44a转基因植株的早花现象更加明显。