分别转CP4 EPSPS和aroA基因拟南芥对草甘膦的抗性

杂草和农作物竞争水分、养料以及光照,增加农业生产成本,影响农作物的产量和品质,利用化学方法来控制杂草已成为现代农业不可缺少的一部分.     

新的抗草甘膦转基因棉花获得的初报

抗除草剂棉花的培育具有重要的农业生产利用价值。以常规棉花材料为受体,对转化受体的愈伤和幼苗进行草甘膦抗性浓度梯度的筛选试验;在此基础上,利用自主知识产权的草甘膦基因进行多抗草甘膦转化试验,获得了具有草甘膦抗性的棉花再生植株。PCR检测结果表明,该基因已被成功转入棉花受体基因组中。该研究结果可为后续抗草甘膦棉花的选育研究提供必要的新种质资源。     

转耐盐基因GhNHX1棉花株系耐盐性初步鉴定

通过农杆菌介导法转入棉花耐盐基因GhNHX1,初步研究结果表明,获得的转基因株系4092具有较好的耐盐性,其在盐含量0.5%~1.5%条件下,发芽率、生物鲜质量以及土壤中出苗率均优于受体R15,说明该基因在提高棉花的耐盐性方面具有一定利用价值。     

转1174AALdico-2+CTP耐草甘膦优异棉花种质系的创制及其特性

【目的】棉田杂草是限制棉花生长的因素之一,与棉花争夺营养、水分和光照,不仅影响棉花的生长发育,还影响棉花的产量和品质。通过基因工程途径培育高耐草甘膦优异棉花种质,实现棉田间化学除草,提高植棉的经济效益。【方法】将来源于耐辐射奇球菌（Deinococcus radiodurans）的EPSPS基因1174AALdico-2连接叶绿体转运肽,以35S为启动子,将2个目的基因串联后构建棉花转化载体。运用农杆菌活体转化技术,将目的基因导入棉花品种中棉所49,获得阳性转化体植株。以受体材料中棉所49和转化体自交分离得到的非转基因NON为对照,对转化体植株进行分子特征检测、草甘膦耐受性鉴定、农艺性状和经济性状等综合评价,以筛选出优良的转基因耐草甘膦棉花材料。【结果】通过农杆菌活体转化方法获得138个阳性转化体,对转化体植株进行目的基因PCR检测、Southern blot、Western blot分析和ELISA检测,从中筛选出17个分子特征明确、外源基因表达量高的阳性转化体。Southern blot和核苷酸测序结果表明,转化体插入位点和拷贝数各不相同,其中,ZD131、ZD185和ZD207等...     

转基因抗草甘膦棉花R1-3株系的分子特征鉴定

【目的】通过转化抗草甘膦除草剂基因G10aroA获得抗草甘膦除草剂的棉花转基因株系,对其进行分子特征鉴定分析,为今后棉花育种利用该株系提供必要的分子依据。【方法】利用农杆菌介导法,在草甘膦筛选条件下,通过组织培养获得棉花再生株系,利用Western blot对转基因棉花株系不同组织的外源蛋白表达进行检测;通过Southern blot确定株系中外源G10aroA整合位点的拷贝数;利用TAIL-PCR扩增外源基因整合位点侧翼序列,并通过NCBI BLAST工具比较分析其定位的染色体位置。【结果】通过草甘膦筛选,利用组织培养获得R1-3棉花再生株系;Western blot结果表明,外源基因在叶、苞叶、花、茎中均可正常表达,其蛋白大小约为46 kDa,与预期目标条带一致;基因组DNA酶切后杂交结果显示,R1-3株系外源序列的整合位点为单拷贝插入,其中,KpnⅠ酶切的杂交条带位于约6 557 bp处,Eco RⅠ酶切的2条杂交带位于略大于4 316 bp处;侧翼序列比对结果显示,外源序列融合到陆地棉A或D基因组的第11号染色体上,且在交换插入的过程中,左右边界的融合位点分别位于该染色体47 ...     

3种陆地棉下胚轴对草甘膦抗性筛选的鉴定

为了建立以草甘膦为选择标记且具有高效筛选效率的棉花遗传转化体系,研究选取WC,R15和新陆早45号这3个具有成功再生体系陆地棉的下胚轴为试验材料,分别以选择压2.5,5,10,20,50,100 mg/L的草甘膦质量浓度梯度进行草甘膦敏感性试验。结果表明,WC,R15和新陆早45号的最适抗草甘膦质量浓度分别是5,20,10 mg/L。说明不同陆地棉品种下胚轴具有不同的草甘膦抗性,选择合适浓度的草甘膦是获取阳性转化体的关键之一,研究为提高以草甘膦为选择标记的棉花转基因试验的筛选效率提供了技术支持。     

陆地棉抗草甘膦种质系的抗性基因分子鉴定

花是中国最重要的经济作物,是出口创汇的主要农作物之一.棉花生产与纺织服装等行业的发展有着密切的关系[1-3].虫害和草害是制约棉花生产的两大重要因素,防治虫害和杂草的用工投入巨大.因此,培育抗虫、抗除草剂的棉花新品种对进一步简化棉花栽培体系,降低植棉投入,增加棉农收入具有重要意义.     

转新型抗虫基因Vip3A棉花的获得及抗虫性鉴定

为获得新型抗棉铃虫棉花种质材料,利用农杆菌介导法获得新型抗虫基因Vip3A的转化植株,通过卡那霉素、PCR、ELISA鉴定和筛选,并结合室内试验分析这些转基因植株分子特征和抗棉铃虫效果。结果表明,从32个转基因植株中获得22个阳性植株,根据农艺性状表现,筛选出3个转基因株系分别是BV01、BV02、BV03,其对2代棉铃虫的校正死亡率分别达到85.7%、83.2%和86.6%。研究结果可为棉花抗虫育种提供新的抗性种质材料。     

基于GR79 EPSPS筛选标记的抗虫抗除草剂表达载体构建及抗性鉴定

虫害和草害是农业生产中两大主要危害。目前,尽管转基因抗虫和抗除草剂作物相继报道和应用,然而我国抗虫抗除草剂复合性状作物培育仍然明显滞后,而且多依靠传统杂交选育的手段,费事费力、周期长。根据苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis, Bt）Cry1Ac蛋白结合结构域和毒性结构域特征,人工合成杀虫基因cry1Ac-2.5。同时,利用抗除草剂基因GR79 EPSPS替换卡那霉素筛选标记,构建基于草甘膦除草剂筛选标记的复合抗虫抗除草剂植物表达载体,并转化烟草。qRT-PCR结果表明转基因烟草cry1Ac-2.5和GR79 EPSPS基因转录水平均成功表达,经Bt和GR79试纸条检测表明上述基因在蛋白水平正确翻译。抗性实验表明,转基因烟草愈伤经草甘膦筛选,阳性率达到80%,且转基因烟草耐受100 mg/L草甘膦处理。抗虫实验表明,饲喂cry1Ac-2.5转基因烟草4 d后,棉铃虫幼虫死亡率为90%左右,表明人工基因cry1Ac-2.5具有显著的的抗虫效果。以上结果表明,构建的抗虫抗除草剂植物表达载体（Cry1Ac-2.5+GR79 EPSPS）将抗虫基因和抗除草剂基因有效合并,对于快速培育抗虫抗除草剂作物具有指导意义。     

转乙醇酸脱氢酶(GDH)基因棉花的获得及表型鉴定

[目的]减少植物光呼吸的消耗能有效提高光合效率,有助于提高植物生物量。将细菌乙醇酸代谢途径导入植物建立光呼吸支路,可以把乙醇酸代谢产生的CO_2直接释放到叶绿体中,促进Rubisco羧化反应,从而提高光合效率。[方法]本研究运用农杆菌介导法,将乙醇酸脱氢酶基因GDH导入常规陆地棉受体材料R15建立光呼吸支路,通过体细胞愈伤诱导法在含抗生素的筛选培养基中获得再生植株。[结果]分子检测结果显示外源基因被成功导入棉花受体,并获得36株转基因材料。通过对转基因植株及对照的光合参数测定及田间表型观察,发现转基因植株比对照净光合速率提高26.99%～37.29%,株高增加10.07%～16.18%,叶片鲜重增加21.59%～44.25%,干重增加11.06%～17.79%,表明GDH降低了棉花光呼吸消耗,增加了植株生物量。[结论]本研究为筛选高光合效率及高产棉花种质资源提供了新的思路。     

国内抗草甘膦转基因棉花及相关抗性基因研究概述

详细概述了国内对抗草甘膦基因的发掘、棉花育种中抗草甘膦基因的利用以及研究方法等。我国抗草甘膦的品种培育与专利申请等发展趋势较快,在不同科研单位的合作背景下,积极开展了有关抗草甘膦棉花等作物方面的相关研究,这些研究成果在农业生产利用方面,有助于降低劳动力成本和提高农业生产效率,并对进一步提高我国农业生产竞争力具有重要作用。同时,转基因作物在生物安全性、商业化竞争方面也面临新的机遇与挑战。     

转基因抗虫组合在棉花杂种优势利用中增产原因剖析

通过两年一点 7× 7半双列杂交试验 ,对转基因抗虫棉杂种优势的增产原因进行了研究 ,结果表明 ,参试 6个抗虫杂交组合 (共有 2 1个杂交组合 )中有 5个在籽、皮棉产量杂种优势居前 5名 ,这主要是由于外源抗虫基因的存在 ,增加了单铃种子数、单株成铃数和平均单铃重等的缘故。     

一个短季棉芽黄基因型的鉴定及生理生化分析

 【目的】鉴定新的早熟棉花芽黄突变体,为揭示航天诱变机理和芽黄突变体的利用提供理论基础。【方法】以中棉所58芽黄突变体为材料与野生型、棉花中期库17份芽黄材料进行正、反交,通过遗传学分析、叶绿体的超微结构观察和抗氧化系统酶活性测定,比较中棉所58芽黄突变体Vsp与野生型的各性状差异。【结果】中棉所58芽黄突变体Vsp和野生型中棉所58正、反交F2叶色表现符合绿叶﹕黄叶为3﹕1的分离结果,说明该突变体的芽黄性状由隐性核基因控制,中棉所58芽黄突变体Vsp和其它17份芽黄材料正、反交,虽有材料杂交后代有极个别表现芽黄表型,但绝大部分（95%以上）都表现为正常绿色,说明控制中棉所58芽黄突变体Vsp芽黄性状的基因和其它17份已经鉴定的芽黄材料控制该性状的基因不等位。叶绿体的超微结构表明,芽黄突变体叶绿体发育存在一定的缺陷,发育比较滞后,基粒类囊体和基质类囊体垛叠数较少,排列比较混乱,但随着叶片的不断发育,之后逐渐达到野生型的发育水平。芽黄材料的株高、果枝数、大铃、小铃、产量和纤维品质显著低于对照,芽黄突变体的SOD和CAT活性低于对照,POD活性高于对照,说明其抗氧化能力远低于对照。【结论】利用航天诱变技术,经过多代连续自交,获得芽黄性状稳定遗传且不同于棉花中期库17份已有芽黄材料的芽黄突变体中棉所58Vsp,该芽黄性状受一对隐性核基因控制;该芽黄突体的抗氧化系统酶活性、色素含量、叶绿素合成前提物质及叶绿体的超微结构均受到一定的影响。     

抗虫棉晋棉38的抗虫基因在不同生育期各器官中的表达

利用PCR扩增技术筛查双价抗虫棉晋棉38的单株,对确证的转基因植株的不同生育期和不同的组织器官分别通过叶片离体饲喂棉铃虫进行抗虫性检测和通过ELISA技术检测抗虫基因的表达量。结果表明晋棉38不同发育期的不同器官中Bt杀虫蛋白含量在苗期含量较高,蕾铃期则有所下降;并且在苗期叶片的杀虫蛋白含量为最高,茎和根次之;在蕾铃期各器官的表达量顺序为:叶>苞叶>茎>花瓣>花丝>铃内。整个生长发育期的抗虫性前期抗性高于后期,抗虫性显示下降的趋势。然而抗虫棉晋棉38在整个生育期的抗虫性均为高抗水平,在各个组织器官的表达量也较高。     

棉花无菌苗培养条件的探讨

以棉花(Gossypium hirsutum L.)种子为试验材料,对无菌苗培养前种子消毒和接种的最佳条件进行了研究。结果表明,棉花种子消毒的最佳条件为1.0 g/L升汞消毒5 min或50.0 g/L次氯酸钠消毒15min,无菌水冲洗5～6次,无菌水浸泡24 h,倒掉瓶中的无菌水后换上新的无菌水继续浸泡至种子露白约3～4 mm,手捏种子的子叶端挤掉种皮,胚根端接触培养基的方式接种至MS基本培养基。     

盐分条件下棉花相关生理特性的变化及水分胁迫指数模型的构建

【目的】构建盐土棉田棉花水分胁迫指数模型,以确定适宜的棉花水分运筹方式,为提高盐碱地棉花产量和品质提供理论依据。【方法】试验于2008—2009年在江苏南京（118°50′ E,32°02′ N）南京农业大学牌楼试验站进行,以耐盐品种中棉所44和盐敏感性品种苏棉12号为材料,将碳酸钠、重碳酸钠、氯化钠、氯化钙、氯化镁、硫酸镁、硫酸钠7种盐类等摩尔混合,按盐土比掺入基础土壤中,形成5种不同含盐水平的土壤（0：1.25 dS•m-1;0.35%：5.80 dS•m-1;0.60%：9.61 dS•m-1;0.85%：13.23 dS•m-1;1.00%：14.65 dS•m-1）,研究土壤盐分对棉花功能叶含水量和温度的影响,明确棉花叶气温差与空气饱和气压差的定量关系。【结果】随土壤盐分水平的升高,棉花功能叶的蒸腾速率、含水量和净光合速率均下降,叶片温度升高。以1.25 dS•m-1盐分处理作为充分灌水（即无水分胁迫）建立了棉花水分胁迫指数模型下基线方程,以此构建了不同土壤盐分下棉花水分胁迫指数模型。【结论】综合分析不同土壤盐分水平下棉花水分胁迫指数与叶片含水量和净光合速率的关系,认为棉花水分胁迫指数模型可以很好地反映盐分条件下棉花的受胁迫程度。用棉花CWSI实时监测盐分条件下棉花的水分胁迫状况,可为盐碱地确定适宜的棉花水分运筹提供理论依据。     

机采棉技术的试验与推广

机械收获是制约棉花(Gossypium hirsutum L.)生产全程机械化的主要因素之一,机采棉技术的应用能有效解决这一难题。介绍了新疆生产建设兵团机采棉技术的背景,阐述了机采棉生产的试验,对机采棉技术的推广应用进行了总结与分析。     

Intron-Targeted Intron-Exon Splice Conjunction （IT-ISJ） Marker and Its Application in Construction of Upland Cotton Linkage Map

To develop a new DNA maker, which could be used in genetic diversity analysis and genetic map construction in plants, IT-ISJ （intron targeted intron-exon splice junction） primer combinations, which were designed according to the intronexon splice junction conserved sequences, were used to construct cotton genetic linkage map in the present study. 49 out of 704 IT-ISJ primer combinations showed polymorphism between upland cotton high quality cultivar Yumian 1 and multiple dominant gene line T586, and the polymorphic primer combinations accounted for 7.0% of total primer combinations. 49 IT-ISJ primer combinations were used to genotype 270 F2：7 recombinant inbred lines developed from （Yumian 1 × T586） F2, and 58 IT-ISJ loci were obtained. 58 IT-ISJ, together with 150 SSR and 8 morphological loci, were used to conduct linkage analysis, and a linkage map including 22 linkage groups and 113 loci （49 IT-ISJ, 62 SSR, and 2 morphological loci） was constructed. The linkage map covered 714.5 cM with an average interval of 6.3 cM between two markers, accounting for 16.1% of cotton genome. The present study demonstrated that the polymorphism of IT-ISJ marker is high, and it could be effectively applied in plant genetic map construction.