花生分子育种研究进展

随着高通量测序技术、基因组学分析技术和分子生物学技术的发展,分子育种已成为花生育种的重要手段之一。在新一代高通量测序技术的影响下,大量的花生功能基因和分子标记被挖掘出来,遗传连锁图谱更加精细化,强化了分子标记与常规育种的有机结合,促进了花生转基因技术发展。本文对国内外花生分子育种的研究进展进行综述,并对花生分子育种的主要问题和发展前景进行了讨论。     

PCR-ELISA法对大豆品种的转基因定性检测研究

以共价交联在PCR管壁上的寡核苷酸作为固相引物进行PCR扩增,对PCR扩增的固相和液相产物分别进行杂交和凝胶电泳检测的PCR-ELISA法,对黑龙江省常规选育品种合丰35和黑农37、外源DNA直接导入大豆的分子育种所获品种黑生101、及大连进口的美国2号等大豆,进行转基因定性检测.结果表明:该方法高效可靠,可作为一种快速定性检测转基因产品的方法;检测结果:美国2号为转基因大豆,黑生101、合丰35和黑农37为非转基因大豆.上述结果对分子育种、生态保护、安全监测及对建立黑龙江省非转基因大豆生产保护区等具有重要意义.     

植物半胱氨酸合成酶复合体(SAT/OAS-TL)研究进展

综述了植物半胱氨酸的合成调节和半胱氨酸合成酶复合体的结构、调节机理及其植物转基因的研究进展。     

利用基因枪法将trxs基因导入大麦的研究

为提高大麦种子中硫氧还蛋白h的活力,用基因枪法将硫氧还蛋白基因家族中与trxh基因高度同源的trxs基因导入4550块大麦幼胚愈伤组织,经过愈伤组织的诱导、筛选(PPT)和分化,得到49株T0代再生植株,并进行繁殖得到T1、T2代植株。采用PCR、嵌套PCR、酶切PCR产物和PCR-southern杂交多种方法对获得的植物材料进行检测。PCR检测显示,T0及其后代T1、T2代植株中都检测出了PCR阳性个体;嵌套PCR和酶切检测验证了T1、T2代植株中PCR产物与转化的目的片断相符。对转基因大麦籽粒进行了初步的生化分析,结果显示转基因大麦籽粒中硫氧还蛋白h的活性是非转基因籽粒的3.3倍;发芽后水溶蛋白和醇溶蛋白中巯基含量的比率都明显上升,其中水溶蛋白质中巯基含量比率是对照的1.5倍,醇溶蛋白质中巯基含量比率是对照的2倍。以上结果说明trxs基因在转基因大麦中能进行遗传并具有生物功能。     

一个新的玉米雄性不育材料的发现及其初步遗传分析

研究从农杆菌介导法所获得的转Bt基因再生植株后代中得到大量不育株。用受体自交系18(红)授粉保种后,获得稳定不育的株系。通过两年、两点的种植,并结合与18(红)的多代回交以及与多个自交系的测交鉴定,对其遗传行为进行了初步研究。研究结果表明,其不育性状表现稳定,呈现出质核互作雄性不育的遗传特点。PCR检测及田间鉴定表明,外源基因是否整合到受体基因组内与不育性状的形成没有直接关系。雄性不育突变体的出现可能是组织培养过程所形成的体细胞克隆变异。     

高粱5-烯醇式丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶基因(EPSPS)叶绿体转运肽(CTP)的克隆及其在转基因玉米中的功能验证

5-烯醇式丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶(EPSPS)催化莽草酸-3-磷酸(S3P)与磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)合成5-烯醇式丙酮酰莽草酸-3-磷酸(EPSP),具有与草甘膦结合的活性位点,且结合后会抑制EPSPS的活性,在植物抗除草剂基因工程中具有重要的应用价值.为了培育抗草甘膦玉米(Zea mays),本研究通过对高粱(Sorghum bicolor)EPSPS基因的结构分析,克隆了该基因5'端的叶绿体转运肽(chloroplast transit peptide,CTP).将该转运肽与来源于农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)菌株CP4 EPSPS基因整合,以Ubiquitin为启动子,35S polyA为终止子,构建表达载体,同时以不含有转运肽的CP4 EPSPS基因为对照,遗传转化玉米得到稳定转基因株系;用PCR、Southern blot、ELISA等方法检测转基因玉米CP4 EPSPS基因的表达量并对其进行草甘膦抗性检测,研究发现,不含转运肽的转化事件虽然CP4 EPSPS基因表达量与含有转运肽的基本一致但却不具有草甘膦抗性,而含有转运肽的转化事件则抗性明显.说明转运肽并不影响CP4 EPSPS基因的表达,但对转基因植株草甘膦抗性起着重要作用,说明本研究克隆的叶绿体转运肽能够正常行使其生物学功能.研究结果为利用EPSPS基因培育抗草甘膦作物提供了重要参考资料.     

植物转基因沉默的机制及克服方法

植物转基因沉默可以发生在染色体DNA、转录和转录后3种不同的层次上,转录水平基因沉默机制涉及DNA甲基化、位置效应、重复序列和同源序列等的作用,转录后水平基因沉默机制常用RNA阈值模型、异常RNA模型、双链RNA模型和未成熟翻译终止模型等解释。使用去甲基化、控制外源基因的拷贝数及结合位点、利用MAR序列、优化使用增强子、启动子等手段可以解除部分转基因沉默。     

利用转基因牛生产重组人乳铁蛋白研究

[目的]研究利用转基因牛生产重组人乳铁蛋白,为利用转基因动物生产药用或食用蛋白提供依据。[方法]对已获得的人乳铁蛋白转基因牛进行人工催乳,用乳成分分析仪分析了转基因对乳汁的影响,并利用放免法检测了重组人乳铁蛋白在转基因牛乳中的表达。[结果]重组人乳铁蛋白在牛乳中获得了高效表达,表达水平为(3.429±0.417)mg/ml。通过转基因牛乳的乳成分分析发现,转基因牛乳与常乳在乳脂、总蛋白、乳糖和干物质的含量上没有明显变化。[结论]重组人乳铁蛋白在转基因牛乳中获得了高效表达,为大规模生产重组人乳铁蛋白奠定了基础。     

精子载体转基因技术研究进展

精子因在受精过程中的独特作用,而被公认为是转移外源DNA的理想载体,且操作简便,成本低廉,危险隐患相对较低,近10几年来的研究结果表明,精子载体介导法可以得到转基因阳性动物。本文对精子载体转基因方法、精子载体转基因的机理、影响精子与外源DNA结合的因素以及外源DNA在宿主动物中的存在形式等方面进行了论述,并对精子作为载体的研究方向和前景进行了预测。     

导入抗逆基因的转双抗虫基因741杨的获得

为培育更多抗非生物胁迫的转基因杨树,以转双抗虫基因741杨(P.alba×(P.davidaiana×P.sirnonii)×P.tomentosa)为材料,建立了叶片诱导的转双抗虫基因741杨的高频再生体系,并采用根癌农杆菌介导法,探索了影响其遗传转化效率的主要因子。结果表明:最佳不定芽诱导培养基为MS+1.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L IBA;继代培养基为MS+0.5 mg/L 6-BA+0.05 mg/L IBA,最佳生根培养基为1/2MS+0.05 mg/L IBA。对影响转化因子的研究结果表明,共培养时间为3 d时,不定芽诱导率最高;共培养培养基加入乙酰丁香酮、pH值调到5.2时,诱导潮霉素抗性芽效果最显著;最佳潮霉素筛选质量浓度为3 mg/L;将抗逆基因AtNDPK2通过农杆菌导入到转基因741杨中,经PCR检测,在抗性植株DNA中扩增出与目的基因大小相同的片断,初步确认目的基因已经整合到转基因741毛白杨基因组中。