转抗菌肽B基因水稻植株的获得与鉴定

构建了一个适合在水稻中表达含有抗菌肽Ｂ基因的转化载体（ｐＣＢ１），应用基因枪转化法将其导入水稻未成熟胚，获得了一些转基因水稻植株。根据对选择标记基因和目的基因的分子检测和抗病性测定，证明抗菌肽Ｂ基因已整合入转化水稻基因组并在转基因水稻中表达了抗病性。

基因枪法在水稻工程育种中的应用

至今 ,基因枪法以其实用性和有效性应用于水稻工程育种已有十几年。本文阐述了其在水稻工程育种的六个主要领域的应用现状 ,同时评价了外源基因在转基因水稻中的稳定性和对转基因水稻主要农艺性状的影响。当然 ,基因枪法的转化效率还有待提高 ,随着转不同基因的工程水稻的日益增多 ,进一步的安全性试验显得十分必要 ,它是转基因水稻商品化的前提。

家蚕抗菌肽抑制水稻白叶枯病的初步研究

昆虫免疫识别的分子基础长期来不很清楚,但是昆虫在受到微生物侵入时,能够作出应答反应,其血液中的血细胞有识别外源物质的能力,经吞噬作用来攻击这些外源物质。昆虫对细菌感染的免疫反应中出现一个有效的体液杀菌系统。这个系统由一些具广谱杀菌效果的抗菌多肽和抗菌蛋白类物质组成。昆虫的免疫反应的研究已有不少报道,但普遍认为昆虫缺乏淋巴T细胞和免疫球蛋白,因而其免疫系统较为特殊。目前研究得较多的一类抗菌肽,蚕抗菌肽一般由35～40个氨基酸残基组成,对格兰氏阴性和阳性细菌均有明显杀伤作用。在其它一些鳞翅目昆虫以及棕尾别麻蝇(Sarcophaga peregrina)、果蝇(Drosophila melangaster)等昆虫体内也报道有抗菌肽。Lee等在猪的肠中也发现抗菌肽。抗菌肽基因也已分离。各种抗菌肽对不同的细菌都有抑杀作用。

提高稻瘟病菌转化频率的研究

为提高ｐＡＮ７—１质粒导入稻瘟病菌建立的遗传转化体系的转化率，进行了对转化效率影响因子的研究。稻瘟病菌转化溶液中使用５０ｍｍｏｌ／ＬＣａＣｌ２浓度，ＰＥＧ４０００４０％或ＰＥＧ８０００４０％多聚物，添加３０μｇ鲱鱼精ＤＮＡ，供体质粒ＤＮＡ呈直线状都有利转化频率的提高。其中鲱鱼精ＤＮＡ作用尤为显著，由于添加３０μｇ鲱鱼精ＤＮＡ，转化频率高达７１．６转化子／μｇＤＮＡ。４２℃热冲击对稻瘟病菌转化并非必需，转化溶液中添加受体菌２５３９ｗＤＮＡ后，反而引起转化频率的明显下降。

稻米的营养和人类健康

通过遗传改良的功能稻米,其功能因子(或功能基因)已整合到水稻基因组中,成为水稻遗传特性一部分,营养元素经过水稻体内生物转化后,其生理活性高吸收有效性好,食用功能稻米方便、安全、有效。随着国民的营养知识普及和保健意识增强,功能稻米需求将会持续增长,市场前景广阔。

稻瘟病菌分生孢子和水稻蛋白质的相互吸附现象初报

寄主和病原菌间专化性相互作用存在亲和反应和非亲和反应两种方式。蛋白质分子互相作用的研究表明,专化性相互作用经历了病原菌和寄主之间的蛋白质对蛋白质的吸附,相互识别,信息传递等分子信息交流。据报道,寄主蛋白质和病原菌蛋白质彼此有物理的接触,蛋白质之间发生共聚,在感染作用中,病原菌释放一种蛋白质,由于它和寄主蛋白质发生共聚,导致寄主感病;相反,在抗性作用中,病原菌蛋白质与寄主蛋白质不进行共聚,它就促进寄主抗性反应,推测病原菌的蛋白质分子表面上至少包括两个区域:1)在感染性过程中成为共聚作用区。2)在未发生共聚作用时,它同底物键合以启动催化作用,而最终导致抗性。

农作物抗除草剂遗传工程研究进展

控制杂草提高农作物产量是农业生产中共同面临的问题，发展抗除草剂农作物将是最经济最方便控制杂草的技术。由于对除草剂的作用模式和除草剂代谢途径的了解，弄清了除草剂的关键靶酶及其基因，因此分离除草剂靶酶基因，克隆能解毒除草剂的酶基因，通过转化技术可获得抗除草剂农作物，大量的抗除草剂转基因农作物大田试验表明，将最有希望在２０００年进入市场。

利用遗传同质的近等基因对研究水稻抗稻瘟病基因的产物

应用经典遗传学方法构建了多个只有抗感基因之差,其他遗传背景相似的抗稻瘟病近等基因对,它们的形态性状比较和过氧化物酶同工酶、过氧化物酶等电聚焦电泳带模式以及蛋白质双向电泳的图谱模式都说明了每一组近等基因对有很高的同质程度。近等基因对不接种病原菌的双向电泳图谱中,pI7.5～8.5,分子量30～45 kDa区域的蛋白质亚基和稻瘟病的发生发展关系甚密,称该区为稻瘟病有关的蛋白质特异区。接种病原菌5d后,近等基因对的双向电泳图谱中,蛋白质亚基变化同样发生在该特异区内。

我国深部探测技术与实验研究进展综述

深部探测技术与实验研究专项(SinoProbe,2008—2012)是我国历史上实施的规模最大的地球深部探测计划.专项开展了全国4°×4°、华北和青藏高原1°×1°的大地电磁阵列观测,建立了全国地球化学基准网(含78种元素),完成了青藏高原、华南—中央造山带、华北和东北等四条超长深地震反射剖面,部署了罗布莎、金川、腾冲、南岭、庐枞和铜陵等大陆科学钻探实验,开展了青藏高原东南缘和华北地区地应力监测;在我国东部长江中下游和南岭成矿带开展的矿集区立体探测卓有成效.同时,专项还开展了岩石圈三维结构与地球动力学数值模拟、大陆地壳结构与演化的综合研究.专项全面实施以来,已经完成约6000km的深地震反射剖面,成功研究、实验了地壳与地幔深部探测的一系列技术方法,积累了丰富经验,极大地加快了我国深部探测的进度,在国内外产生了强烈的反响.专项实现了技术组合创新、技术进步与重大科学发现的并举,适应我国地质地貌条件和地壳/岩石圈结构特征,初步形成了具有不同层次、不同尺度、不同精度探测空间组合的深部探测技术方法体系,建立了若干各具地质特色的探测试验基地.专项实验已经取得了一系列重大突破与重要成果,深部探测关键仪器装备自主研发获得重大突破,为全面开展地壳探测工程的组织实施奠定了必要的技术基础.

深部探测揭示中国地壳结构、深部过程与成矿作用背景

深部探测技术与实验研究专项(SinoProbe;以下简称'专项')是目前中国实施的规模最大的地球科学研究计划之一,涉及从地表到深部的地质、地球物理和地球化学多学科多领域探测实验。专项自2008年实施以来,完成了全国4°×4°、华北和青藏高原1°×1°的大地电磁阵列观测,建立了全国地球化学基准网(单元大小为160km×160km,含78种元素);完成了青藏高原、华南—中央造山带、华北和东北等多条超长深地震反射与折射剖面联合探测、宽频带地震与大地电磁剖面观测,其中深地震反射剖面约6 160km,成功研究、实验了地壳与地幔深部探测的一系列技术方法,积累了丰富经验,极大地加快了中国深部探测的进度,使中国进入国际深部探测大国的行列。专项在中国东部长江中下游和南岭成矿带开展的矿集区立体探测卓有成效,矿集区三维'透明化'技术不断成熟与完善;揭示了中国东部长江中下游和南岭成矿带深部成矿的动力学背景。专项部署了罗布莎、金川、南岭、庐枞和铜陵矿集区和腾冲火山地热构造带等12口大陆科学钻探实验与异常验证钻孔,在西藏罗布莎等地发现一系列深部地幔物质,在南岭于都-赣县和安徽庐枞矿集区发现深部厚大矿体、矿化异常和重要矿化线索。专项开展了青藏高原东南缘和华北地区的地应力监测网建设,有效提高了地应力测量与监测技术水平,深化了地震与地质灾害链成因研究;岩石圈三维结构与地球动力学数值模拟的能力得到不断提高。专项开展的大陆地壳结构与演化综合研究,加深了对中国中生代以来一系列重要地质问题及其深部动力学机制的认识。专项成功研制的中国首台'地壳一号'万米超深科学钻探钻机,在深部探测仪器装备自主研发方面具有里程碑式意义;同时,成功研制了地面电磁探测(SEP)系统、固定翼无人机航磁探测系统、无缆自定位地震勘探系统、移动平台综合地球物理数据处理与集成系统等深部探测关键仪器装备与软硬件系统。专项实现了技术创新与重大科学发现的并举,适应中国地质地貌条件和岩石圈结构特征,初步形成了针对不同层次、不同尺度、不同精度深部探测问题的技术方法体系,建立了一系列探测试验基地,为组织实施中国地壳探测工程奠定了坚实基础。深部探测已经成为我国地学发展的一个重要趋势。

水稻苗期耐旱性基因位点及其互作的分析

随着全球水资源的日益贫乏和旱灾的日趋严重 ,水稻耐旱性的研究越来越重要。对籼稻窄叶青 8号 (ZYQ8)和粳稻京系 17(JX17)以及由它们构建的加倍单倍体 (DH)群体 ,参照国际水稻研究所的耐旱鉴定方法 ,在苗期进行断水 ,调查其耐旱性。利用该群体的分子连锁图谱进行数量性状座位 (QTL)区间作图分析 ,共检测到 2个耐旱的QTL(qDT 5和qDT 12 ) ,分别位于第 5染色体的GA4 1～GA2 5 7之间和第 12染色体的RG4 5 7～Y12 817R之间 ,这两个QTL的加性效应均来自ZYQ8的等位基因。用Epistat软件检测到 2个单位点 ,即GA2 5 7和Y12 817R ,与区间作图分析的结果一致。Epistat还检测到与GA2 5 7互作的 3个位点 (RG5 4 1、G318和G192 ,分别位于第 1、4和 8染色体上 )和与Y12 817R互作的 1个位点 (CT2 34,位于第 3染色体上 )。

我国深部探测技术与实验研究与国际同步

深部探测技术与实验研究专项(SinoProbe,2008—2012)是我国历史上实施的规模最大的地球深部探测计划。专项成功实现了技术创新与重大科学发现的并举,完成了6000km深地震反射剖面,使我国进入国际深部探测大国的行列。专项建立了全国大地电磁参数网和地球化学基准网,实施的6口科学钻探获得重要发现,实现矿集区立体探测,关键地区地应力监测、岩石圈动力学模拟、大陆地壳结构与演化研究取得长足进展,探测仪器装备研制取得重要突破。专项被认为是我国由地质大国向地质强国转变的标志性重大地学计划,在世界地球科学领域具有很强的影响力,具有经济社会意义巨大创新价值,在大科学计划组织实施方面做了有益的探索,为实施"地壳探测工程"重大科技专项奠定了坚实基础。专项被两院院士评为"2011年度中国十大科技进展新闻"。"深部探测技术与实验研究专项与国际同步",获得中国地质科学院2012年度十大科技进展的特别进展。

转基因水稻经花药培养获得纯系的研究

利用基于苯乙酸的一步成苗法，获得了来源于多个品种转基因水稻当代植株的花培苗上百株。对其中两个含ｂａｒ基因插入的转基因粳稻当代植株京引１１９－Ｂ３和京引１１９－Ｂ４的花培植株及其后代进行了详细的研究分析。ｂａｒ基因在所获得的单倍体和二倍体花培植株中均可正常表达出对除草剂Ｂａｓｔａ的抗性。ＰＣＲ、Ｓｏｕｔｈｅｒｎ分析进一步证明导入的ｂａｒ基因在绝大多数花培植株中没有发生变化。即使对粳稻京引１１９－Ｂ４这一有多位点插入的转基因植株，花药培养也可达到使外源基因一次纯合、后代不再分离的目的。结果表明对转基因植株进行花药培养可用于快速纯合外源基因以获得纯系。并就这一技术体系的技术要点进行了讨论。

^(60)Co辐照对水稻基因组DNA诱变的分子生物学效应

水稻品种农林 8号及其60 Coγ射线辐照突变体农林 8号m为研究材料 ,选用 36 0个 10碱基寡核苷酸随机引物 ,利用随机扩增多态性DNA标记技术筛选出 1个引物OPG18在农林 8号和农林 8号m之间表现出共显性的多态性 .通过对该共显性标记的克隆和序列分析表明 ,突变体农林 8号m与农林 8号相比有 2 9bpDNA片段的缺失 .研究结果为60 Coγ射线辐照导致植物基因组DNA缺失提供了一个最直接明确的证据 .

1-磷酸甘露醇脱氢酶基因转化水稻的研究

PCR和 Southern blotting检测表明 ,来自大肠杆菌的 mtl D基因已通过农杆菌介导整合进水稻基因组。mtl D基因在 T1代出现分离 ,T2 代出现纯系。在 0 .75% Na Cl胁迫下 ,7个转基因 T3 代株系都能检测到 mtl D酶活性 ,与对照相比细胞膜的相对电导率和大分子渗漏值明显降低。部分转基因株系能在 1 .0 % Na Cl浓度下正常生长 ,而对照在 0 .5% Na Cl浓度下已不能存活。通过有性杂交途径实现了 mtl D和 gut D两个基因的聚合 ,部分杂交后代株系能在 1 .2 5% Na Cl胁迫下正常生长结实。

基因枪转化获得的转基因水稻中外源基因整合与表达规律研究

通过基因枪法将cecropinB和bar基因共转化水稻 ,获得多个水稻优良品系的转化材料。对转基因的结构和表达的系统分析 ,发现外源基因的整合模式多种多样 ,有简单也有复杂。其中插入位点数的变化范围为 1～ 7个 ,拷贝数的变化范围为 1～ 1 0个。转基因拷贝数的多少与其表达和沉默不存在必然的联系。相同整合模式的转基因事件中基因的表达存在较大的差异。选择标记基因bar比非选择标记基因cecropinB的表达框的完整性和转录概率要高。但是发现大部分表达框完整的bar基因发生基因沉默 ,而在终止子发生序列丢失的cecropinB基因的表达则明显提高。

无载体主干序列的bar和cecropin B基因表达框共转化水稻

基因枪等直接转化法可将去除质粒载体主干序列的外源基因表达框导入植物基因组 ,消除质粒主干序列对植物基因组的影响 ,同时由于转基因分子较小 ,比较容易实现多个基因的共转化 ,在植物基因工程育种上有重要的应用价值。研究了基因枪介导外源基因表达框 (包括启动子、基因开放阅读框和终止子 )转化水稻的影响因素和转基因的整合模式 ,结果表明 :(1)基因枪介导外源基因表达框转化水稻的频率约在 0 1%～ 0 5 %之间 ,非选择标记基因与选择标记基因的共转化频率约为 5 0 %～ 6 0 % ,增加基因表达框DNA浓度可提高转化率。相同基因构建物对不同品种水稻的转化率不同 ,基因构建物的侧边序列对基因枪转化的品种差异可能具有重要影响。 (2 )非选择标记基因cecropinB表达框在水稻基因组内整合模式简单 ,仅有 1～ 3个拷贝 ;筛选标记基因bar表达框却比完整质粒转化后的整合模式复杂得多 ,插入拷贝数在 4～ 14个之间。线形基因表达框的游离DNA末端和CaMV

水稻根系活力的遗传分析

以典型籼粳交 (窄叶青 8号 /京系 17) F1 代花培加倍的 DH群体为材料 ,在抽穗期用 TTC法考察根系活力。利用已构建的分子连锁图谱 ,采用区间作图法对根系活力进行 QTL 分析 ,在第 4染色体的 RG4 4 9和 RG80 9之间检测到一个QTL。用 Epistat软件分析影响根系活力的单个位点和位点间的互作 ,结果在 RG80 9附近检测到一个单基因 ,并检测到 2个条件型互作和 4对互适型互作 ,这些位点分布在第 1、2、4、7、8、9和