马铃薯加工品种Shepody高效再生体系的建立

以马铃薯加工品种Shepody的叶片、茎段为外植体,参考近年来国内外对于马铃薯再生体系研究的文献,通过对马铃薯再生培养基的筛选及优化研究后表明,叶片、茎段愈伤组织诱导培养基为MS+5 mg/L NAA+0.1 mg/L 6-BA(培养10 d),愈伤诱导率100%。叶片与茎段芽诱导培养基分别为MS+0.02 mg/L NAA+0.02 mg/L GA_3+2.0 mg/L ZTR和MS+0.02 mg/L NAA+0.02 mg/L GA_3+1.0 mg/L 6-BA+1.0 mg/L ZTR,再生率均为100%。     

加工型马铃薯品种Shepody农杆菌介导的转化体系研究

马铃薯Shepody是经济价值很高的炸条加工品种,但Shepody对逆境胁迫非常敏感,为确立Shepody的遗传转化体系并获得转基因马铃薯,以叶片、茎段和微型薯为外植体,分别比较了不同转化条件（菌液浓度、侵染时间及激素配比）对遗传转化效率的影响。结果表明：叶片为最理想的外植体,以OD600=0.5的菌液侵染10 min,在加有1.0 mg/L萘乙酸（NAA）和1.0 mg/L反式玉米素（ZT-t）的MS20选择培养基上的遗传转化率最高,其愈伤诱导率可达到95%,分化率可达到20%。通过该转化体系将抗晚疫病基因R1导入马铃薯,获得了具有卡那霉素抗性的转化植株,经PCR鉴定外源基因已经成功导入马铃薯基因组中。     

玉米恢复基因的导入及其遗传效应

运用间接导入恢复基因的方法,育成了恢复型玉米自交系R178、R黄c.通过田问观察、室内镜检,证明恢复型不育细胞质杂交种JnA黄c×R178、JnA178×R黄c的恢复度达到100%,同时对其产量和其他7个农艺性状进行了分析,结果表明:JnA黄c×R178、JnA178×R黄c与正常细胞质杂交种农大108差异不显著.并讨论了间接导入恢复基因方法的可行性及进一步深入研究的必要性.     

马铃薯病毒病抗性基因分子标记检测

马铃薯(Solanum tuberosum L.)是世界第四大重要的粮食作物,生长过程中其品质和产量会受到各种因素的影响,其中病毒病是影响最为严重的因素之一,给生产造成巨大损失。目前已知大约有40种病毒会感染马铃薯,对马铃薯的产量和品质影响最主要的病毒是马铃薯X病毒(PVX)、马铃薯Y病毒(PVY)和马铃薯卷叶病毒(PLRV)。马铃薯中含有对PVX具有极端抗性的基因Rx1、对PVY具抗性的基因Ry_(adg)、Ry_(sto)、Ry_(chc)和对PLRV具抗性的基因PLRV.1,聚合抗性基因是防治PVX、PVY以及PLRV对马铃薯生产影响最有效的策略。本研究利用与抗性基因Rx1、Ry_(adg)、Ry_(sto)、Ry_(chc)和PLRV.1紧密相连的分子标记Rxsp、RYSC3、YES3-3B、Ry186和Nl27_(1164),对国内外103个马铃薯品种(系)基于PCR检测,从而追踪目标基因,在育种中实现分子标记辅助选择。结果显示103份材料中,均含有1个或1个以上的抗性标记。只含1个抗性标记的品种(系)共有17个,占供试材料的16.50%;同时含2个抗性标记的品种(系)共有31个,占供试材料的30.10%;同时含3个抗性标记的品种(系)共有34个,占供试材料的33.01%;同时含4个抗性标记的品种(系)共有16个,占供试材料的15.53%;同时含5个抗性标记的品种(系)共有5个,占供试材料的4.85%,分别为‘冀张薯8号’、‘鄂薯10号’、‘黑金刚’、‘中薯18号’、‘维雷巴耶夫’,这5个品种均为目前生产上推广的优良品种。检测结果可以为新品种(系)的推广应用以及抗病毒育种选育提供科学依据,在育种中结合农艺性状评价将筛选出来含多个不同抗性标记的材料作为骨干亲本用于进行聚合育种,在F_1代实生苗阶段进行分子标记检测,结合田间表现,创造出多抗病毒材料。     

马铃薯晚疫病抗性基因分子标记检测

马铃薯是农业生产中重要的粮食作物,具有很高的经济价值,很少有作物能够代替马铃薯在中国农业产业中的地位。马铃薯晚疫病的发生,严重影响着国内农业生产以及农业经济。由于马铃薯的不同品种对田间晚疫病的抗病能力不同,所以在防治晚疫病的工作中,选择抗病性强的品种相较于农业防治和化学防治来说效果更好。为了解国内外马铃薯不同种质晚疫病抗性基因的组成,本研究利用分子标记技术,对118份国内外的马铃薯品种(系)晚疫病抗性基因(R1, R2, R3a, R3b, R2-Family)的连锁标记进行检测。研究结果表明,不含任何标记的材料有8份,占总供试材料的6.8%;含1个标记的材料有16份,占总供试材料的13.5%;含2个标记的材料有36份,占总供试材料的30.6%;含3个标记的材料有42份,占总供试材料的35.6%;含4个标记的材料有16份,占总供试材料的13.5%。该检测结果为各品种进行晚疫病抗性相关分析提供了理论依据,也为发掘新的抗病基因、选育新的抗病品种提供指导。     

将拟南芥ATNCED3基因导入玉米自交系的研究

采用花粉管通道法将ATNCED3基因转入优良玉米自交系昌7-2,在T0代植株三叶期喷洒浓度为200mg/L草铵膦除草剂进行抗性筛选,共得到5株草铵膦抗性植株。对这5株草铵膦抗性植株进行PCR、PCR-Southern及RT-PCR检测,结果表明5株均为阳性植株,初步证明外源目的基因已整合到玉米基因组中,并得到表达。在干旱条件下初步比较了对照和转基因株系叶片的相对含水量、脯氨酸含量,相对电导率等生理生化指标,结果表明,转基因株系各种指标均好于对照,暗示其抗旱性有所提高。     

回交导入后代群体中玉米耐旱基因的鉴定研究

种质资源蕴藏着品种遗传改良的各种有利基因，高效发掘种质资源的有利基因是实现育种突破的前提。本研究选择丹340、齐319和掖478为轮回亲本与34个供体的回交世代BC2F2群体为材料，在干旱胁迫条件下，通过测定雌雄穗开花间隔（ASI）进行耐旱鉴定。结果表明，尽管有些亲本本身对缺水环境不具备很好的耐性，但在绝大多数回交后代中均出现耐旱的超亲分离，表明这些供体均带有对这些性状的有利基因。这种潜在“隐蔽”有利基因的表达受遗传背景影响较大。从总体上看，耐旱性状的选择效率以齐319背景最高，掖478背景次之，丹340背景最低。研究表明通过大规模回交导入，并对回交后代性状的严格鉴定是发掘种质资源有利基因的有效途径。     

转基因马铃薯外源基因插入位点分析及检测方法的建立

09-4为本实验室构建的抗马铃薯PRLV的RNAi基因和特异切割马铃薯PSTVd的核酶基因无标记双价表达载体p CAMBIA3301-DR-IS导入马铃薯中获得的转基因无性系。本研究通过染色体步移获取转基因无性系09-4的插入位点左边界旁侧序列,对获得的左边界序列进行分析,扩增获得片段大小为382 bp,包括转化载体序列119 bp及转基因马铃薯的旁侧序列263 bp;依据转化马铃薯的RNAi基因和左旁侧序列分别设计引物,扩增出大小为300 bp的片段,建立了09-4转基因无性系特异性标识和特异PCR检测方法,为转基因马铃薯的检测和身份识别提供技术基础。     

采用花粉管通道法将蛋白激酶基因导入玉米自交系的研究

通过花粉管通道法将ZmPtil,ZmPtil-1,ZmCIPK2三种蛋白激酶基因植物表达载体分别导入玉米自交系吉444,经草丁膦筛选后得40株抗性植株,通过PCR检测其中28株为PCR阳性植株,平均转化率为1.33％,最后收获11株转基因植株.干旱条件下通过对转基因T1植株的单株籽粒产量、千粒重两个指标进行差异显著性和...     

利用花粉管通道法将BcWRKY2抗旱基因导入玉米的研究

利用花粉管通道法将含有PPT抗性筛选标记的BcWRKY2转录因子基因导入优良玉米自交系.采用正交设计对玉米品种、导入时间及DNA浓度等条件进行了优化.对T0代种子进行了除草剂抗性筛选,结果表明玉米品种龙抗11授粉后16h进行导入及DNA导入浓度为200ng/μL时效果最佳.对获得的除草剂抗性植株进行PCR及PCR-Southern检测,得到PCR阳性植株71株,初步证明了外源目的基因已整合到玉米基因组中.     

马铃薯套玉米及玉米间大豆种植系统间套优势研究

1974～1983年在云南省玉米主产区宣威县的不同农业生态环境条件下,研究了马铃薯套玉米及玉米间大豆间套优势的适用价值以及构成间套优势的机理。试验表明玉米与马铃薯、大豆间套在旱地作物种植系统中很有应用价值。从粮食产量与经济纯收入分析,条带马铃薯套玉米的效益高;从劳动生产率与能量再生率分析,条带玉米间大豆的效益好     

作物抗性基因导入研究进展

作物育种的最终目标是育成高产优质品种,而种植环境条件中的不利因素,包括病虫害、异常气候、土壤因素,往往严重地影响稳产性和优质性,有的成为高产优质的限制因素。作物品种适应性的强弱和大小与对不利因素的抗耐性有密切关系,能够在广大地区获得持续稳定增产的品种大都具备该主要不利因素的抗耐性。有的学者把作物品种小面积纪录产量与大面积平均产量之间普遍存在的悬殊     

玉米烟嘧磺隆敏感基因的遗传分析及基因定位

磺酰脲类除草剂烟嘧磺隆由于低用量、低毒、广谱及使用方便等特点而被广泛使用。对包括Wny-1和yn-6在内的81个玉米自交系进行烟嘧磺隆敏感性试验,并以Wny-1和yn-6为亲本进行烟嘧磺隆敏感性遗传研究。通过Wny-1和yn-6杂交、回交得到F1、BC1群体,进而分析烟嘧磺隆敏感性遗传规律;利用BC1群体中的烟嘧磺隆敏感单株对该敏感基因进行SSR标记定位。结果表明,81个玉米自交系中有8个敏感,73个耐烟嘧磺隆;yn-6对烟嘧磺隆的敏感性由1对隐性核基因控制,该基因位于第5染色体短臂上5S-96和5S-78标记之间,物理距离约为0.18 Mb,暂时将该基因命名为nsfy。     

野生类玉米种质导入栽培玉米的研究进展

野生类玉米种质导入栽培玉米的研究进展赵晓俊，李德森，张玉玲（天津南开大学生物系３０００７１）美国农业部拟定９０年代发展玉米生产的研究项目中，首先提出了扩大种质资源的收集和利用问题，特别是注意对玉米的野生近缘种类玉米和摩擦禾属的研究和利用。我国７０年代...     

马铃薯/玉米套作对马铃薯品种光合特性及产量的影响

以马铃薯品种中薯5号(早熟, 株型直立)和米拉(中晚熟, 株型扩散)单作为对照, 在大田条件下, 调查马铃薯/玉米套作模式中2个品种光合指标的变化、块茎形成期至块茎增长期不同叶位气体交换参数的变化, 分析光合指标对产量的影响。结果表明, 整个生育期马铃薯叶绿素含量(Chl a+Chl b)套作高于单作, 叶面积指数(LAI)、比叶重(SLW)和叶绿素a/b值(Chl a/b)套作低于单作。从块茎形成期至块茎增长期, 群体光合有效辐射(PAR)、水分利用效率(WUE)、气孔限制值(L_s)呈下降趋势, 净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间二氧化碳浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)呈上升趋势。PAR、P_n、G_s、T_r均随叶位的降低显著下降, 套作下降幅度低于单作。套作中、下层叶片P_n的下降受气孔因素和非气孔因素限制。套作降低了马铃薯上层叶P_n, 提高了中、下层叶P_n。套作中薯5号的Chl a+Chl b生育前期高于米拉, 生育后期低于米拉, SLW则相反; LAI和Chl a/b整个生育期高于米拉。套作中薯5号上层叶PAR高于米拉, 中、下层叶PAR低于米拉; 套作中薯5号上层叶P_n与米拉相近, 中、下层叶P_n高于米拉; 各层叶WUE、L_s高于米拉, G_s、C_i、T_r低于米拉。总之, 套作改变了马铃薯的光合特性, 并显著降低了马铃薯块茎产量; 套作恶化了中薯5号/玉米复合群体的光环境, 改善了米拉/玉米复合群体的光环境, 米拉/玉米套作体系土地当量比(1.40)大于中薯5号/玉米体系(1.24), 显示了较强的套作优势, 宜在生产中优先推广。     

玉米叶绿体表达载体构建及绿色荧光蛋白基因瞬时表达检测

Tps1是生物保护物质海藻糖的关键合酶基因.构建含Tps1的玉米叶绿体表达载体,首定从玉米叶绿体基因组中克隆16S/trnI-trnA/23S片段,作为定点整合同源片段;然后将编码酵母海藻糖合酶基因Tps1表达盒(Prrn-Tps1-TpsbA-ter)、草丁膦抗性基因Bar表达盒(RpsbApro-Bar-RpsbAter)、卡那霉素抗性基因Npt Ⅱ和绿色荧光蛋白基因Gfp构建的融和基因表达盒(Prrn-Npt Ⅱ/Gfp-RrbcLter)一起克隆到定点整合同源片段之间,构建了玉米叶绿体的稳定表达载体mTKGB.通过基因枪轰击法将mTKGB转化到玉米幼嫩叶片中,培养2 d后,在激光扫描共聚焦显微镜下脱测到玉米一些细胞的叶绿体中有很强的GFP绿色荧光,结果表明构建的载体可在玉米叶绿体中表达.     

导入外源玉米C_4型NADP-ME基因对小麦光合效能的影响

为研究玉米C_4型NADP-ME基因对小麦光合特性的影响,以T_3代转NADP-ME基因小麦株系10T(9)-1-1和10T(9)-225-4及其对照周麦23为试材,进行了分子特征鉴定、光合生理特性分析和单株产量性状调查,并对其作用机制进行了初步解析。结果表明,外源基因已整合到转基因小麦的基因组中,并能正确转录和翻译;与对照周麦23相比,两个转基因株系在4个测定时期旗叶NADP-ME酶活性均明显提高,而旗叶净光合速率(P_n)则明显下降;尤其在花后第7天,两个转基因株系的酶活性较对照分别提高1.33倍和1.13倍,P_n分别较对照下降17.26%和10.35%;千粒重和籽粒产量较对照均显著下降。与对照周麦23相比,转基因株系10T(9)-225-4利用强光和同化CO_2能力下降,光合效率下降;旗叶气孔张开率和气孔导度均显著下降;苹果酸含量降低了5.6%,丙酮酸含量则提高了17.1%;外施苹果酸可恢复其光合速率。以上研究结果表明,玉米C_4型NADP-ME基因的导入降低了小麦的光合特性,苹果酸含量降低引起的气孔导度下降可能是导致转基因小麦光合效能降低的原因。     

农杆菌介导的马铃薯试管薯遗传转化体系的优化及反义class Ⅰ patatin基因的导入

用两个马铃薯栽培品种"鄂马铃薯3号"和"甘农薯2号"的试管薯为供体材料,建立了一种农杆菌介导的简单、快速和高效的遗传转化系统.在含有75 mg/L卡那霉素的选择培养基上,2～3周可产生抗性芽,4～5周获得完整的转基因植株.筛选出了试管薯遗传转化的优化条件,特别是在再生培养基中加入2 mg/L玉米素,两个品种的转化频率分别高达45.5     

农杆菌介导的马铃薯试管薯遗转化体系的优化及反义class Ⅰ patatin基因的导入

用两个马铃薯栽培品种“鄂马铃薯3号”和“甘农薯2号”的试管薯为供体材料，建立了一种农杆菌介导的简单、快速和高效的遗传转化系统。在含有75mg／L卡那霉素的选择培养基上，2～3周可产生抗性芽，4～5周获得完整的转基因植株。筛选出了试管薯遗传转化的优化条件，特别是在再生培养基中加入2mg／L玉米素，两个品种的转化频率分别高达45．5％和43．9％。周期短(4～5周)、一步培养和转化频率高，使该转化体系能够广泛用于马铃薯转基因的研究。用含有反义class Ⅰ patatin基因的表达载体pBSAP转化两个品种，共获得120株卡那霉素抗性植株。PCR、PCR-Southern和Northern杂交分析证明，此反义基因已整合到马铃薯基因组中并在转基因植株中正常转录。反义基因的表达导致部分转基因植株的试管结薯株率和单株结薯数降低。结果表明，该class Ⅰ patatin基因可能参与了块茎形成的调控。     

玉米ZmCKX基因的克隆及分析

细胞分裂素氧化酶降解细胞分裂素,从而调控植物的生长发育,克隆和分析玉米细胞分裂素氧化酶基因(ZmCKX),为研究ZmCKX在玉米抗逆反应中的作用奠定基础。运用RT-PCR和RACE技术克隆了ZmCKX基因的cDNA全长,并对其进行了初步的生物信息学分析。琼脂糖凝胶电泳鉴定结果表明,PCR扩增出一条约1035bp的片段,与目的片段大小相似。将目的片段与pMD-19t构建的pMDZmCKX重组质粒并转化为DH5α,经检测片段与原始片段大小相同。Blastn分析结果表明,其与ZmCKX1的相似性为99%。对该基因序列分析表明,ZmCKX基因编码的蛋白的开放阅读框为1035bp,起始位点为23bp,终止位点为1057bp。ZmCKX基因长1035bp,编码344个氨基酸。它与ZmCKX1基因核苷酸同源性99%。ZmCKX基因编码的蛋白是存在于细胞质中的亲水蛋白。