影响农杆菌介导玉米愈伤组织遗传转化因素的研究

用农杆菌介导玉米愈伤组织的转化,其筛选的结果得到的抗性愈伤组织受玉米愈伤组织的继代时 间、浸染的农杆菌菌液浓度、共培养的温度以及其共培养时间等因素的影响。玉米愈伤继代后7～9d,农杆菌 浓度为OD600值0.3左右、共培养温度约22℃、培养时间3d时,抗性愈伤的获得率最高。

米曲霉植酸酶基因的克隆及其在毕赤酵母中的表达

根据已发表的植酸酶基因phyA序列(GI:4815609和GI:22901877)设计引物,以米曲霉(AsperillusoryaeCohn,编号:ACCC30155)的总DNA为模板,利用PCR扩增得到目的片段。将此片段克隆到表达载体pPIC9K的EcoRⅠ酶切位点构建重组质粒,通过电转化方式将重组质粒转化毕赤酵母(Pichiapastoris)。检测结果表明,植酸酶基因在毕赤酵母中得到了表达。

玉米幼胚愈伤组织的诱导及分化的研究

用不同培养基在不同条件下分别培养6个基因型的玉米幼胚,结果表明:其胚性愈伤组织的产生受玉米基因型、培养基及幼胚大小的影响,胚性愈伤组织的分化受蔗糖浓度、培养基及光照的影响。

高大韧稻育种论

高大韧稻育种论是水稻育种上的一个新学说,也是今后的发展方向,主攻高产的目标。阐述了水稻由高秆到矮秆,现又由矮秆返高粗韧秆的有着本质不同的新飞跃。利用多年来实践获得的结果说明培育根发达、茎粗韧、秆适高、叶挺坚、穗长大、结实高、谷饱满是获得高产的关键,也是今后水稻育种的发展趋势。

施氮量对甘蔗叶绿体超微结构和光合速率的影响

【目的】研究施氮量对甘蔗叶片叶绿体超微结构和光合速率的影响,明确氮素影响甘蔗光合作用的细胞学机理,为甘蔗合理施肥提供科学依据。【方法】以甘蔗品种GT11、ROC22和GXB9为试验材料,在温室内进行桶栽试验,设低氮、中氮和高氮3个施氮水平,即分别施用0、150和300 kg/ha尿素,于伸长期取叶片样品分析叶绿素相对含量(SPAD)、叶面积、比叶重和叶绿体超微结构,并测定光合速率。【结果】3个甘蔗品种叶片的SPAD和叶面积均随施氮水平的增加而增加。GT11和ROC22的比叶重随施氮量的增加显著降低(P<0.05,下同),GXB9的比叶重在中氮水平最低。GT11在高氮水平下叶绿体超微结构正常;ROC22在中氮水平下叶绿体数量最多,但基粒片层数量显著少于高氮水平;GXB9在中氮水平下叶绿体数量最多,基粒片层与高氮水平时无明显差异。GT11和ROC22的净光合速率随施氮水平的增加而增加,GXB9净光合速率在中氮水平最高。【结论】甘蔗光合速率与叶绿体数量、叶绿体超微结构及基粒片层数量密切相关,且均受甘蔗品种和施氮量的共同影响。

玉米幼胚培养及植株再生的研究

以不同玉米自交系幼胚为外植体,研究不同2,4-D浓度对愈伤组织诱导、6-BA浓度对愈伤组织分化和6-BA与NAA配合使用对试管苗生根的影响。结果表明:不同2,4-D浓度对愈伤组织诱导率影响差异不明显,但对胚性率诱导有明显影响,其诱导最佳培养基为MS+2,4-D 2 mg/L+水解酪蛋白500 mg/L+脯氨酸500 mg/L;愈伤组织分化的最佳培养基是MS+6-BA0.5 mg/L+水解酪蛋白500 mg/L+谷氨酰胺200 mg/L+PP333 2 mg/L;试管苗生根的最佳培养基是1/2 MS+6-BA0.5 mg/L+NAA2.0 mg/L+PP333 2.0 mg/L+活性炭0.2%。

杂交水稻八红优256的选育与应用

杂交水稻八红优256是用具有株高、穗大、茎秆粗韧优质多抗的新不育系八红A与其恢复系测256配组而成的杂交早籼中熟组合。具有植株高、穗大、茎秆粗韧、产量高、米质优、多抗、制种产量高等特点。于2004年3月通过广西壮族自治区农作物品种审定委员会审定。

农杆菌介导的木薯转基因研究初报

将米曲霉植酸酶基因phyA克隆于植物表达载体pBI121的CaMV35S启动子(P35S)下游,构建了含有P35S-phyA-TNOS表达盒的重组质粒pBI-phyA,并用电脉冲法将其导入大肠杆菌中。通过三亲接合将pBI-phyA质粒由大肠杆菌导入根癌农杆菌LBA4404菌株,获得带有phyA基因的根癌农杆菌工程菌株LBA4404/pBI-phyA。用LBA4404/pBI-phyA转化木薯外植体652个,在含100 mg/L卡那霉素和250 mg/L氨苄青霉素的MS分化培养基上诱导分化芽,获得24株抗卡那霉素转化苗。以转化苗和未转化植株的总DNA为模板,用phyA基因的同源序列为引物,进行聚合酶链式反应(PCR),结果表明9株转化苗的PCR结果为阳性,初步证明目的基因phyA已经转入木薯中。

优质高产晚籼新组合博优253高产制种技术

介绍杂交水稻晚籼新组合博优253的亲本测253和博A的特征特性;总结出选择适宜的制种地和理想抽穗扬花期、合理安排父母本播种差期、培育多蘖壮秧、合理密植、培育双强高产群体、预测并调整花期及适时适量喷施"九二○"等高产制种的关键技术。

野生稻种质在高大韧稻选育中的应用与展望

[目的]概述野生稻种质在水稻育种上的应用。[方法]在提出高大韧稻的育种理论和发展阶段的基础上,回顾了野生稻种质资源在水稻育种上的应用,重点阐述了1980-1997年高大韧课题组直接利用优异野生稻种质进行高大韧稻育种的主要研究成果。[结果]利用野生稻选育高大韧稻,首次成功向恢复系大规模地导入野生稻细胞核基因,获得野栽型强优恢复系。共获得测25、测253、测781、测258、测1012等5个优良恢复系,育成17个杂交水稻新组合,其中博优253为国家审定品种。将野生稻细胞核基因通过远缘杂交引入恢复系,拓宽恢复系遗传背景。选育遗传背景特异的优良恢复系是新恢复系选育的有效途径。[结论]高大韧稻育种是今后水稻育种的重要方向。

特大穗优质籼稻不育系桂A的选育

桂A是广西大学支农开发中心以自选的95A为母本,自育的桂占为父本杂交并经多代回交转育而成的特大穗优质籼稻不育系。桂A不育性稳定,柱头发达、外露率高,异交结实率高,易于繁殖制种,而且植株高大,茎秆坚韧,抗倒伏,米质优,可恢复性好,配合力高,2003年通过广西区科技厅成果鉴定。

首创直接利用野生稻杂交选育恢复系与应用

袁隆平先生利用野生稻的败育型细胞质基因育成不育系,而笔者则首创了直接利用野生稻细胞核基因选育恢复系的新途径。笔者介绍了直接利用野生稻杂交选育恢复系的技术路线及方法,该法利用野生稻作为主体亲本,与多个各具有显著特点的恢复材料杂交,充分利用野生稻抗性强、适应性广、米质优等特点。采用“大群体多世代”的育种方法成功育成强优广谱性恢复系测253,并育成一系列高产、优质、多抗的新组合。笔者还介绍了测253及其配组组合的应用和产生的社会效益。

甘蔗生长后期不同时间乙烯利催熟增糖的效应

选用中熟甘蔗品种桂糖15号在生长后期分三个不同时间以0 04%乙烯利进行叶面喷施。结果表明:①明显提高了Ca2+-ATP酶、中性转化酶、多酚氧化酶、过氧化物酶的活性;②对酸性转化酶活性有抑制作用;③明显地提高了甘蔗的工艺品质。甘蔗蔗糖分比对照提高的绝对值分别为:10月3日处理提高2 14%,10月23日处理提高2 94%;11月13日处理提高1 46%;④明显提高了甘蔗的抗旱性,使其在干旱条件下保持较多绿叶数,以10月23日处理的效果最好。

转SoSUT5基因甘蔗的生长特性

【目的】研究甘蔗蔗糖转运蛋白So SUT5基因对甘蔗主要农艺性状和相关生理生化特性的影响,为评价转基因甘蔗的生长情况及验证So SUT5基因的功能提供参考。【方法】通过PCR扩增和测序验证6个转So SUT5基因甘蔗品系(T1、T2、T3、T6、T9和T11),以野生型甘蔗B8植株为对照,在苗期、分蘖期、伸长期和成熟期分别测定甘蔗的株高、茎径、叶绿素相对含量和+1叶叶面积,成熟期时测定蔗茎的可溶性糖含量。【结果】通过PCR扩增测序获得6个转So SUT5基因甘蔗品系的目的基因序列,表明导入的So SUT5基因已整合到甘蔗基因组DNA中。除T6外,其他5个转基因甘蔗品系的株高、茎径和+1叶叶面积均高于对照,其中成熟期时5个转基因甘蔗品系的茎径和+1叶叶面积均显著高于对照(P<0.05,下同),T1、T2和T9的株高及T1、T2和T11的叶绿素相对含量显著高于对照。成熟期时6个转So SUT5基因甘蔗品系的可溶性总糖含量均高于对照,其中T2、T9和T11的可溶性总糖含量极显著高于对照(P<0.01),分别比对照高40.3%、40.3%和33.4%。【结论】So SUT5基因在甘蔗中过表达可促进甘蔗生长,并可提高蔗茎的可溶性总糖含量。由此推测,该基因可能与甘蔗节间糖分积累有关,且对甘蔗生长起促进作用。

烯效唑对晚稻秧苗效应及增产效果分析

用不同浓度的烯效唑溶液浸晚稻博优２０５种子，从秧苗的生物学效应、生理生化和产量等方面进行分析，确定其最佳使用浓度为７０ＰＰｍ。

低温胁迫对转SoTUA基因甘蔗生理生化特性的影响

[目的]研究低温胁迫对转α-微管蛋白(TUA)基因甘蔗生理生化特性的影响,对甘蔗TUA基因(SoTUA)进行功能鉴定,为甘蔗抗寒品种选育提供参考依据。[方法]通过对pCAMBIA3300载体上的标记基因GFP进行PCR扩增及测序,鉴定转SoTUA基因阳性甘蔗品系。从中选择4个转基因品系(L1、L2、L3和L4),以野生型ROC22植株为对照(CK),对各处理进行低温(4 ℃)胁迫处理,在胁迫第0、4、7和12 d时分别测定不同处理甘蔗的生理生化指标。[结果]运用PCR筛选得到转SoTUA基因T1代甘蔗植株,对其中4个品系及CK的低温胁迫试验结果表明,在低温下各品系可溶性糖含量以不同模式变化,转基因各品系普遍高于CK;各品系中的可溶性蛋白在冷驯化前期强烈诱导,总体变化趋势为先升高后降低,转基因各品系普遍高于CK;各品系中丙二醛(MDA)含量增加,其中CK的增幅最大;过氧化物酶(POD)活性下降,除L2外,POD活性变化总体上呈先升高后降低的变化趋势;脯氨酸含量在低温胁迫过程中的变化趋势无明显规律。利用改进的极点排序法对各品系抗寒性进行评价,可知各品系抗寒性强弱排序为:L3>L1>L2>L4>CK。[结论]低温胁迫下4个转SoTUA基因甘蔗品系在生理生化指标上的表现均优于CK,即SoTUA基因在甘蔗体内的过量表达有利于甘蔗抗寒性能的提高。

基于iTRAQ技术的甘蔗受黑穗病菌侵染蛋白组分析

黑穗病已成为影响甘蔗产量和含糖量的重要病害。为从蛋白质水平探讨甘蔗应答黑穗病菌的分子机制,本实验选用抗黑穗病品种桂糖29号和感黑穗病品种崖城71-374,处理组用浸渍法接种黑穗病菌,对照组用无菌水模拟接菌,在接种180 d后采取甘蔗叶片,使用iTRAQ技术对蛋白质组进行研究。结果显示,桂糖29号中有定量信息蛋白1429个,差异表达蛋白290个,其中上调表达蛋白153个,下调表达蛋白137个;崖城71-374中有定量信息蛋白1576个,差异表达蛋白125个,其中上调表达蛋白55个,下调表达蛋白70个。抗病品种桂糖29号中差异表达蛋白数多于感病品种崖城71-374,且桂糖29号在KEGG富集到的代谢通路也更多,可能被侵染后抗病品种的免疫调节机制更为复杂,涉及的调控通路网更广。经对光合作用、抗氧化系统、钙信号、苯丙烷类代谢、激素相关差异表达蛋白及共有差异表达蛋白分析,发现光合作用通路、ROS、ABA、钙信号通路相关蛋白在2个品种中多为上调表达,且桂糖29号的上调表达蛋白数多于崖城71-374,可能参与甘蔗后期对黑穗病的应答。植物抗病是一个复杂的过程,需要多种功能与途径参与调控。在本实验中没有发现苯丙烷类代谢途径及一些酶(谷胱甘肽过氧化物酶、抗坏血酸过氧化物酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽硫转移酶、过氧化氢酶)、激素(生长素、乙烯、赤霉素)参与甘蔗的抗病过程,可能与采样时间有关。

甘蔗应答黑穗病菌侵染相关酶活性和内源激素含量的变化

【目的】研究不同甘蔗品种与黑穗病菌长期互作过程中相关酶活性及内源激素含量的变化,为甘蔗应答黑穗病菌侵染的抗性机制提供理论依据。【方法】选用抗黑穗病品种桂糖29号和感黑穗病品种崖城71-374,用浸渍法接种黑穗病菌,对照组用无菌水模拟接菌。在接菌后30、60、90和180 d取甘蔗+1位叶为样品,分析几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶和过氧化氢酶(CAT)活性及生长素(IAA)、细胞分裂素(CTK)和乙烯(ETH)含量的变化。【结果】在整个侵染期间,两个甘蔗品种叶片的几丁质酶活性、β-1,3-葡聚糖酶活性及IAA、CTK含量呈逐步降低或波动下降趋势,均在接种后180 d达最低值,而CAT活性整体上呈上升趋势,在接种后180 d达最高值;其中抗性品种桂糖29号的β-1,3-葡聚糖酶活性和ETH含量在整个浸染过程均高于感病品种崖城71-374。【结论】甘蔗在不同时期应答黑穗病菌胁迫的生理生化反应不同,感病品种与抗病品种的防御机制可能存在差异。

木薯快速繁殖技术的研究

以木薯品种华南124和新选048茎段为外殖体,MS为基本培养基,设计不同浓度的BA、KT、NAA等单因子试验。结果表明:适宜不定芽诱导分化的培养基为MS+KT3.0 mg/L;适宜诱导生根的培养基为1/2 MS+NAA 0.1 mg/L。

花生叶色变化规律初探

通过对花生不同叶期叶片叶绿素含量及其净光合速率的测定,对花生生理,生态观察,发现花生在正常的环境和栽培条件下,其生育过程中叶色变化呈现“两黑、三青、一黄”的规律。叶色变化规律与花生叶片叶绿素含量和光合强度有一定的联系。花生叶片的叶绿素含量高。净光合速率也强。两者的变化均为一双峰曲线。同时表现为叶色深绿。因而初步认为,栽培上利用花生叶色变化可作为形态和生理诊断指标,以达到高产。