牡丹组织培养中玻璃化现象的出现及初步观察

本文首次报道了牡丹组织培养中出现的玻璃化现象.对牡丹正常苗与玻璃苗的形态学差异也作了较详尽的观察.同时通过实验发现,温度在很大程度上控制着牡丹玻璃苗的发生及发生频率.

转基因表达的精细调控

将细胞特异性表达启动子与可诱导系统相结合 ,建立可用于植物转基因表达时、空、量三维调控的基因开关系统 。

水稻原生质体电激基因转移研究

随着禾谷类植物原生质体再生植株技术的突破,加上多种转化手段的培日趋成熟,利用基因工程将人工构建的目的基因(抗虫、抗病等基因)导入植物细胞,以较快地培育出新品种的新途径已初露曙光。电激法(Electroporation)目前是最常用,最为有效的植物基因转移技术之一。在适当的高压电脉冲作用下,原生质体细胞膜形成可修复的微孔。

提高农杆菌转化水稻频率的研究

以１６种重要的籼稻和粳稻栽培品种为材料，研究了影响农杆菌转化水稻频率的有关因素。结果表明：ＣＣ培养基是绝大多数水稻愈伤组织的最适诱导与继代培养基；添加２．５～５ｍｇ ／ Ｌ ＡＢＡ可以有效地改善水稻愈伤组织的质量；籼稻愈伤组织所需的筛选剂浓度低于粳稻愈伤组织所需的浓度；根癌农杆菌ＥＨＡ１０５菌株对水稻的转化效果优于ＬＢＡ４４０４和ＡＧＬ１菌株的效果；头孢霉素对农杆菌的抑制效果优于羧苄青霉素的效果；共培养后进行适当的干燥处理既可增强脱菌效果，又可提高转化频率。应用我们所优化的农杆菌转化技术体系，获得了１０个品种的水稻转基因植株。

根际生命共同体:协调资源、环境和粮食安全的学术思路与交叉创新

植物营养学研究近年来在植物养分高效分子机理、植物-微生物互作、根际互作与微生态调控、农田养分管理等研究领域取得了一系列原创性进展。然而,当前如何协调粮食安全、资源高效和环境可持续性仍面临巨大挑战。针对这一重大问题,本文提出“根际生命共同体(Rhizobiont)”学术思路,围绕“根际互作与养分高效”这一重大科学命题,构建“植物-根系-根际-菌丝际-土体及其微生物”根际生命共同体理论体系,突破植物-微生物、微生物-微生物关键界面互作机制,阐明根际生命共同体结构、功能及其在养分活化、吸收与利用中的作用机制,建立共同体多界面互作增效的生物学调控新途径,开辟植物-土壤-微生物交叉创新领域,根际生命共同体理论创新有助于破解粮食安全、资源高效、环境保护多目标协同的难题,支撑我国农业绿色发展。文章指出了根际生命共同体与养分高效研究的重点方向与内容,尤其是深入揭示和调控植物第二基因组——微生物组的作用正成为农业科学的研究前沿。

提高水稻转化效率几个主要因素的研究

对水稻转化过程中涉及的愈伤组织的诱导、筛选、分化等进行了研究。幼胚在接种前低温预处理 4天或 7天 ,可提高愈伤组织的再生频率 ;对于继代时间较长的愈伤组织 ,高渗处理可提高抗性愈伤的比率。同时在筛选时期加大筛选压力 ,分化时去掉筛选压力 ,壮苗时加适当的选择压力 ,也可提高转化率。另外 ,在脯氨酸、二甲基亚砜对分化的影响 。

高等植物开花诱导研究进展

高等植物由营养生长向生殖生长转换的过程称为开花诱导。开花诱导过程由遗传和外界环境两个因素决定,受错综复杂的网络信号传导途径调控。近年来,在双子叶模式植物拟南芥中,开花诱导研究取得了很大进展,探明了控制开花诱导的4条主要途径(光周期途径、春化途径、自主途径和GA途径)及调控机制。研究也表明,开花基因在拟南芥、水稻以及其他高等植物之间具有很高的保守性。文章对相关研究的最新进展作一综述,并指出了目前研究中存在的问题及相应的研究对策。

水稻矮秆突变体dtl1的分离鉴定及其突变基因的精细定位

文章通过对所构建的水稻突变体库进行大规模筛选,获得一个稳定遗传的矮秆突变体,与野生型日本晴相比,该突变体表现为植株矮化、叶片卷曲、分蘖减少和不育等性状,命名为dtl1(dwarf and twist leaf 1)。dtl1属于nl型矮秆,激素检测表明,矮秆性状与赤霉素和油菜素内酯无关。遗传分析显示,突变性状受单一隐性核基因控制。利用dtl1与籼稻品种Taichung Native 1杂交构建F2群体,将该突变基因DTL1定位于水稻第10染色体长臂2个SSR标记RM25923和RM6673之间约70.4 kb区域内,并与InDel标记Z10-29共分离,在该区域预测有13个候选基因,但未见调控水稻株高相关基因的报道,因此,认为DTL1基因是一个新的控制水稻株高的基因。

几种水稻籼型恢复系和不育系离体培养和遗传转化的研究

对二系杂交水稻亲本籼型恢复系 2 88,198,112 5和籼型不育系株 1- s进行了离体培养和遗传转化的研究 ,建立了这些籼稻新品系的胚性愈伤组织高频诱导与再生系统及其基因枪转化系统 .它们的胚性愈伤组织诱导率分别可达 87.4 % ,90 .6% ,78.9%和 88.0 % ;其分化率分别可达 60 .0 % ,4 5 .8% ,4 6.9%和 60 .6% ;其基因枪转化率分别可达 16.69% ,2 .65 % ,2 .0 4 %和 10 .78% 。

氨基酸和霉菌水提物对深层发酵桦褐孔菌菌丝体黄酮积累及其抗氧化活性的影响(英文)

黄酮类化合物是桦褐孔菌菌丝体中多酚类化合物的重要组成部分,也是该菌治疗众多疾病的有效成分之一。然而人工培养桦褐孔菌黄酮等酚类化合物积累甚少,导致药理活性的明显下降。为此,我们研究了3种氨基酸和4种霉菌水提物对深层发酵桦褐孔菌黄酮的积累及其抗氧化能力的影响。在所试验的3种氨基酸和4种霉菌水提物中,L-酪氨酸,黄曲霉和毛霉水提物能有效地增加该菌黄酮的积累。人工培养菌体中的黄酮至少由4种黄酮苷组成,苷元分别是槲皮素、柚皮素、山奈酚和异鼠李素。深层发酵菌丝体具有一定的抗氧化能力,并与总黄酮的含量呈正相关。由L-酪氨酸,黄曲霉和毛霉水提物调控生长的桦褐孔菌菌丝体,能有效地清除超氧阴离子、羟基自由基和DPPH自由基。

饲料原料中转基因成分的PCR检测

采用PCR检测方法从饲料的主要原料豆粕、玉米蛋白粉中成功地检出启动子 35S (35S -promoter ,origi natedfromcauliflowermosaicvirus)、终止子NOS (nopalinesynthase -terminator,derivedfromAgrobacteriumtumefa ciens)、耐除草剂基因EPSPS(5 -enolpyruvylshikimate - 3-phosphatesynthase)和抗虫基因CryIA(b) (delta -endo toxin ,evolvedfromBacillusthuringiensissubsp .kurstaki)等转基因成分 ,并通过扩增玉米自身蛋白基因Zein(apro teinextractedfromcorngluten)及大豆自身基因Lectin(chitin -bindingprotein)的引物和阴阳性对照、阴阳性质控 ,避免假阳性、假阴性结果。该方法已在口岸进口饲料原料转基因检测中得到初步应用。

多年生黑麦草种子愈伤组织诱导和植株再生

研究并建立了多年生黑麦草胚性愈伤组织诱导及其再生体系。结果表明 :不同品种的愈伤组织诱导率不同 ,最适培养基是 MS,愈伤组织诱导的最适 2 ,4 - D浓度是 5 mg/ L;继代培养时间对愈伤组织的分化率有很大影响 ;植物凝胶与国产琼脂相比固化效果更好 ;筛选剂 G4 18对抗性愈伤的浓度在 5 0 mg/ L 和 75 mg/ L时的筛选效果分别达 10 .31%和 6 .5 %。

植物WRKY转录因子家族研究进展

WRKY是植物特有的一类转录因子家族,因含有由WRKYGQK7个氨基酸组成的保守序列而得名,在拟南芥(Arabidopsisthaliana)中共发现了74个成员。WRKY蛋白能与TTGAC序列(又称W-box)专一结合调节基因转录,其表达主要受病原菌、损伤和信号分子SA的诱导。除主要与植物的抗逆反应和衰老有关外,WRKY也参与植物其他发育和代谢的调控。在植物的抗逆反应过程中,WRKY的表达通常发生在诱导的早期,且不需要蛋白质的重新合成。

四种营养盐对舟形藻(Navicula)BT001生长速率的影响

以I.A.M.收集的培养基Ⅱ为基本培养基,采用单因子和L16(45)正交设计法,进行了舟形藻BT001对N、P、Fe、Si四种营养盐最适需求的研究,并在此基础上,研究了尿素对正交优化组合的影响以及以尿素作为氮源对正交优化组合的影响。结果表明,N、P、Fe、Si四种营养盐最佳单因子水平为:KNO3,300mg/L;Na2HPO4·12H2O,40mg/L;FeCl3,4mg/L;Na2SiO3·9H2O,200mg/L。四种营养盐正交组合水平为:KNO3,150mg/L;Na2HPO4·12H2O,40mg/L;FeCl3,4mg/L;Na2SiO3·9H2O,200mg/L。在正交组合水平基础上,添加16mg/LCO(NH2)2,可更好的促进该藻的生长和繁殖。在8天的培养中,最大细胞相对生长率可达0.1577。在等摩尔氮源的条件下,以CO(NH2)2代替正交优化水平组合中的KNO3对舟形藻BT001进行11天的培养。结果表明,以CO(NH2)2为氮源的藻细胞最大生长密度可达2.69×105cell/ml,明显地高于硝酸钾作为氮源培养的藻细胞密度。

多年生黑麦草遗传转化体系的建立及其转化植株的获得

以矮生、凯蒂莎、爱神特3种多年生黑麦草品种为材料,进行了离体再生培养和遗传转化的研究,建立了这些品种的胚性愈伤组织高频诱导与再生系统及其基因枪转化技术体系,并将抗除草剂的bar基因导入多年生黑麦草愈伤组织,而获得抗除草剂转基因再生植株。

新月菱形藻胞外多糖的成分及其硫酸酯的制备

目的阐明新月菱形藻胞外多糖(exopolysaccharides of Nitzschia closterium,EPN)的成分、单糖组成及其硫酸酯化条件。方法新月菱形藻胞外多糖以醇沉法从该藻的培养液中制备;DEAE-Sephedex25柱分离,HPLC法测定其质量分数,HPLC测定其相对分子质量;以氯磺酸-吡啶法探索新月菱形藻硫酸酯化反应条件。结果新月菱形藻向胞外分泌3种多糖,相对分子质量分别为EPN11.886×105,EPN21.41×105,EPN31.134×105。3种多糖的单糖组成均为甘露糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸、葡萄糖和岩藻糖。甘露糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸、葡萄糖和岩藻糖的摩尔比在EPN1为4.3∶1∶5.1∶8.9∶5.6,EPN2为4.2∶7.3∶3.7∶12.8∶3.4,EPN3为3.5∶2.1∶4.3∶4.9∶4.7。3种多糖的硫酸酯化条件基本一致,提高氯磺酸比例和延长反应时间均有利于增加酯化产物的硫酸根、提高取代度和酸酯化反应的产率。结论新月菱形藻胞外多糖为酸性多糖,其硫酸酯化产物多糖硫酸酯可能具有潜在的药理活性。

江苏粳稻产量与品质性状及其相互关系分析

基于2013—2015年江苏粳稻参试品种(系)试验数据,分析了参试粳稻的产量水平、产量构成因子、品质性状等类型间差异及其相互关系。结果表明:江苏粳稻整体产量水平与株高、全生育期、结实率之间均达极显著正相关;有效穗数、穗粒数、结实率及千粒质量等产量因子与主要品质指标间相关性不显著,提高整体产量水平对于稻米的碾磨品质、外观品质及食味品质的影响较小;碾磨品质与外观品质、蒸煮食味品质各指标间相关性不显著,但蒸煮食味品质指标与外观品质指标间矛盾较为突出,直链淀粉含量与垩白粒率、垩白度间均呈极显著负相关关系(–0.423^(**)、–0.682^(**)),胶稠度与垩白粒率、垩白度间均呈极显著正相关关系(0.218^(**)、0.404^(**))。综合以上结果认为,江苏粳稻产量水平与主要品质性状间矛盾不突出,可以在保持现有产量水平的基础上改进品质,同时平衡外观与适口性之间关系,选育出外观品质优、食味口感佳的优质、高产、稳产新品种(系)。

转天麻抗真菌蛋白基因提高棉花对黄萎病抗性

黄萎病是全球植棉业的主要病害,严重缺乏抗黄萎病资源导致棉花抗黄萎病育种至今未取得显著进展。采用农杆菌介导法,以下胚轴为受体,将天麻抗真菌蛋白基因转化陆地棉品系苏研060,通过愈伤组织诱导、胚性愈伤组织分化和植株再生,获得大量再生苗。分别以NPT II基因、gafp基因、35S启动子-gafp基因特异引物对再生苗进行PCR检测,将95个阳性再生苗嫁接到海7124幼苗砧木上,获得37个成活植株。RT-PCR检测发现,31个植株出现预期的540 bp扩增片段。盆栽花铃期花粉育性鉴定表明,9个转基因植株雄性败育,22个植株花粉育性正常,通过人工自交得到T1代种子。通过转基因作物隔离区种植、特异引物PCR检测、卡那霉素抗性筛选、自交纯合与选择,培育获得22个T3代转基因纯系。Southern blotting检测发现,转基因植株体内有2个gafp基因拷贝。GAFP蛋白免疫印迹表明,16个转基因纯系出现分子量为14 k D的GAFP蛋白,另6个纯系表现出转录后水平上的基因沉默。黄萎病抗性鉴定结果证实,获得3个抗落叶型黄萎病的棉花株系TG09、TG16和TG23。

江苏水稻主导品种的稻瘟病抗性及抗性基因遗传多样性

采用苗期喷雾接种和孕穗期注射接种法,鉴定江苏省49个水稻主导品种的稻瘟病抗性,利用14个抗性基因相关分子标记进行基因型鉴定和遗传多样性分析。结果表明:江苏省水稻主导品种中,未鉴定出高抗苗叶瘟和穗颈瘟的品种,抗、中抗、中感、感和高感苗叶瘟的品种分别有5、7、14、12和11个,抗、中抗、中感、感和高感穗颈瘟的品种分别有2、8、6、9和24个;仅有4个品种对苗叶瘟和穗颈温的抗性均达到中抗及以上水平,占8.2%。14对引物共检测出35个等位变异,多态性信息含量变幅为0.000 0~0.537 5,平均为0.339 8;不同品种出现抗性基因的标记为2~8个,39个品种出现5个以上抗性基因标记(占79.6%)。聚类结果显示,49个品种被聚为3个大类,品种间的相似距离变幅为0.000 0~0.857 1,平均为0.403 9,聚类较为分散,表明种质资源交流频繁,有利基因的共享率较高。

禾本科牧草与草坪草转基因研究进展

禾本科牧草和草坪草在饲料作物、城市绿化、生态环境保护方面发挥着积极作用。笔者总结了近10年来国内外对此类植物资源的转基因技术研究工作,从转化方法、受体系统、筛选体系等方面探讨了包括黑麦草、高羊茅、鸭茅、早熟禾、剪股颖、结缕草、狗牙根、雀稗等属的一些常用牧草和草坪草的遗传转化体系的建立和完善,所取得的研究成果包括改善营养品质,增加禾本科草对各种逆境的适应能力,提高对各种虫害、病害和除草剂的抗性等。