努力发展生物技术,充分发挥科学技术对促进农业生产的巨大作用

“八五”科技发展计划中农业科技攻关占据首要地位,而在农业科技当中动植物新品种的培育又占据第一位,这充分说明动植物新品种的培育在整个农业科技发展中的重要性是不容忽视的。

三个遗传系统以及它们之间的相互渗透

在加拿大多仑多召开的第16届国际遗传学会上,有两个分组是细胞器遗传。其主导报告都是从三个遗传系统及其相互渗透的角度提出的。作者有感于这个问题在遗传学发展中的重要性,特根据大会上提出的报告,并参考有关文献,加以综述,以供国内学术界参考。

细胞质雄性不育性的分子机理

细胞质雄性不育性,在高等植物的遗传育种研究中占有很重要的地位。一方面它同杂种优势的利用有直接关系,从而受到育种学家的广泛重视;另一方面,它的形成机理同细胞质遗传理论密切相关,是遗传学理论研究中的一个重要课题。过去,关于雄性不育机理的研究,从杂交育种和细胞学的角度做了许多工作,并提出了若干相应的理论假说。

叶绿体、线粒体与多倍体小麦的形成

1991年7月3-6日,我应邀参加了在日本扎幌北海道大学召开的国际小麦细胞质工程学术讨论会。会上围绕着小麦核质杂种优势利用与多倍体小麦的形成问题,进行了广泛而深入的讨论。本文根据大会发言及有关文献加以综述,供国内学术界参考。

通过花粉管途径建立泡桐转化系统的初探

在木本科植物的遗传转化中，迄今所见到的报道全是将某一特定克隆基因导入木本植物。我们利用植物粘粒载体克隆了欧洲黑杨30kb左右的DNA片段，并利用其中的一个克隆片段，通过花粉管途径进行了导入泡桐的研究．泡桐转化植株经DNA分子杂交实验及NPTⅡ酶活性测定证实外源DNA片段已经转移到泡桐细胞中，NPTⅡ基因得到了表达，获得了转基因泡桐植株。

油菜叶绿体基因组雄性不育特异DNA片段的定位

实验选用油菜湘矮不育系及同核保持系叶绿体DNA为材料,用4种限制性内切酶EcoRⅠ、BamHⅠ、PstⅠ和SmaⅠ完全酶解。在EcoRⅠ酶解的保持系ctDNA图式中,观察到唯一的差异片段E3.2kb。将此片段连接于载体pUC9进行克隆,经克隆杂交及电泳分析鉴定,获得重组子。以rRNA基因为探针,与EcoRⅠ酶解的保持系ctDNA杂交,其中一条阳性带显示在差异片段E3.2。进一步以E3.2片段为探针,与经过限制酶BamHⅠ、EcoRⅠ、salⅠ、BgⅢ、HindⅢ和PstⅠ酶解后的rRNA基因反杂交。根据rRNA基因图谱,这一与不育性有关的E3.2kb片段被定位于距16S rRNA基因5'端+2.0至+5.4kb的前导序列中。此结果表明,这段可能与花粉育性形成有关的片段定位于叶绿体基因组反向重复区。

泡桐基因文库的构建及actin基因同源顺序的亚克隆

以λ系列EMBL3DNA为载体，LE392为宿主菌，建立了木本植物毛泡桐（Paulownia tomentosa (Thunb)Steudel)丛枝病抗病品系C161基因文库，命名为[λE3/PTS（Bam-Sau)]。其包装效价达到1．1×10^6pfu,重组率为98％。用动物肌动蛋白（actin)基因为探针，从这一基因库中筛选出3．9Kb的泡桐DNA同源顺序进行亚克隆。所得结果表明：动物actin基因在木本植物基因组中存在一定的同源性。

萝卜叶绿体DNA花粉育性特异片段的定位

本实验采用萝卜细胞质雄性不育系401A及其同核保持系401B为材料,利用BamH Ⅰ、EcoR Ⅰ、Bgl Ⅱ和Hind Ⅲ四种内切酶酶解其叶绿体DNA。除Hind Ⅲ外,其余三种内切酶电泳图谱中均显示两系之间的明显差异。将BamH Ⅰ的5个差异片段分别与载体pBR322进行体外连接,获得4种重组体克隆。利用3种膜蛋白质基因探针,分别与两系的叶绿体DNA杂交,杂交均未出现在差异片段所在部位,这说明,两系之间的差别可能与这3种基因无关。将重组体质粒分别与P700叶绿素a脱辅基蛋白质基因探针及反向重复区内rRNA基因区探针杂交,结果表明,有3种重组体质粒所携带的差异片段与rRNA基因探针在杂交中显示出明显的阳性反应。也就是说,这3个差异片段均位于rRNA基因所在的叶绿体基因组的反向重复区中。

PSIIP680 ChlaAP基因在水稻叶绿体基因组中的定位

本实验总结出一套水稻叶绿体DNA的提取方法,并获得清晰的叶绿体DNA限制性内切酶图谱。Southern杂交结果表明,菠菜PSIIP680ChlaAP基因探针与水稻叶绿体DNA的Pst-1,Pst-14,Pvu-2和Sal-1片段的部分顺序有较高的同源性。根据Hirai和赵衍的水稻叶绿体基因组物理图,可以确定该基因位于紧靠RuBPCaseLS基因,距反向重复区约26kb处。高等植物叶绿体基因组中这种基因排列方式还未见报道。

萝卜叶绿体DNA花粉育性有关的特异片段的部分序列组成

本实验序列分析并精确定位了萝卜(Raphanus sativus)叶绿体DNA花粉育性片段B_(21)的部分序列(ZL1)。结果表明,ZL1片段长474bp,其碱基组成是AT丰富的。与烟草全序列的比较分析发现,该片段位于烟草全序列中反向重复区IR_A的142330到142803、IR_B的100199到99726区段,其核苷酸序列与相应的烟草序列比较有96.6%的同源性。该片段具有rps12—rps7操纵子的一部分结构,分别编码核糖体小亚基蛋白S12的C-末端的7个氨基酸残基和S7的N-末端的93个氨基酸残基。两者的氨基酸序列与烟草、玉米、地钱、眼虫藻,大肠杆菌及蓝细菌相应序列的同源性分别为71.4—100%及40—95.5%。 上述结果意味着叶绿体核糖体蛋白质可能和细胞质雄性不育性存在某种联系。

同工酶与玉米杂种优势研究——Ⅰ.营养生长期杂种与其亲本的比较

“同工酶”一词最早由Markert及Mφller(1959)提出,借以指具有相同的酶活性但其蛋白质分子结构又不相同的一类酶。现有的同工酶概念比较广泛,主要指来源相同,催化性质相同而结构不同的酶的蛋白质分子。

高等植物的叶绿体遗传

前言 高等植物的叶绿体遗传,大致经历了两个时期。早期的叶绿体遗传研究,是同细胞质遗传研究混在一起的。1909年发表了两篇有关这一问题的报道。一篇是Correns关于紫茉莉(Mirabilis)的工作,另一篇是Baur关于天竺葵(Pelargonium)的工作。在紫茉莉中,Correns发现在白色突变体同正常野生型杂交中,无论正反交,后代均表现为严格的母本遗传,父本的花粉对于后代质体的发育不起任何作用。但是,与此不同,Baur在天竺葵的工作中则观察到另一种现象,白色突变体同正常野生型杂交后,后代除表现两亲本的颜色以外,还出现花斑色性状,但花斑性同亲本类型的比例,正反交之间有很大的不同,表现为明显的非孟德尔遗传。

遗传学、哲学与实践

自从党中央提出“百花齐放、百家争鸣”的政策以后,遗传学在我国的发展进入了一个新的阶段.不同意见的讨论逐渐地在活跃起来,并且向健康的道路发展着. 目前在农业生产上蓬勃高涨的跃进热潮,已遍及祖国各地.由于农业生产的不断革新与发展,对于科学技术的要求变得十分迫切,许多农业科学家与生物学家,也正在纷纷投入这股热潮中,在为生产服务的同时,并丰富自己的知识.可以指望,随着农业生产的大跃进,也将出现一个科学的大跃进.

CHLOROPLAST AND CYTOPLASMIC MALE-STERILITY IN MAIZE

Chloroplast is one of the organelles which possesses the function of energy convertion specific for green cells and replication, transcription and translation system of its own DNA. It plays an important role in the life of green plants. Cytoplasmic male-sterility (CMS) is one of the forms of extranuclear inheritance.The genetic mechanism of the CMS has been explained by the hypotheses of 'Cytoplasmic genes' or 'Plastons' for a long time. So that the cause of CMS formation remains unknown until now.