植物抗除草剂基因工程

利用植物基因工程培育抗除草剂的农作物品种是扩大现有除草剂的使用范围和安全使用除草剂，形成经济、有效、对环境安全、与现代化农艺相配套的除草技术的关键。基因工程改良农作物对除草剂的抗性的主要途径有二：一是利用点突变修饰除草剂对植物作用靶标的水平和敏感性，或诱导靶酶或靶标蛋白质过量生产，使作物吸收除草剂后仍能进行正常的代谢作用；二是引入降解除草剂的酶和酶系统，在除草剂发生作用前将其降解或解毒。现已在几种重要的农作物中转入抗除草剂基因，获得２０多种稳定的抗除草剂转基因工程植株，其中已有部分进入田间试验和生产应用。

水稻品种02428和轮回422广亲和性的遗传分析

以水稻品种02428和轮回422与4个籼型测验种和5个梗型测验种杂交,杂种 F_1小穗育性均值分别为86.98%和83.57%。三交组合“籼/WCVs//粳”和“粳/WCVs//籼”中,可育株和半可育株的分离比符合1∶1,表明02428和轮回422广亲和性遗传可能受一对主基因控制,遗传规律符合单位点孢子体-配子体互作模式。以02428和轮回422配制的单交 F_1、F_2及“02428/轮回422”F_1与籼、粳测验种测交 F_1组合群体的平均小穗育性较高,小穗育性分布集中,无明显的育性分离。表明02428和轮回422的广亲和基因互相等位。

水稻亚种间杂种的小穗育性遗传

选用8个广亲和品种配制8×8完全双列杂交,研究了籼粳杂种的小穗育性遗传。结果表明,8个亲本及其56个正反交杂种F_1的小穗育性的变幅分别为83.47％～89.13％和63.87％～95.27％。某些组合的正反交间杂种F_1小穗育性均值差异显著,母本细胞质对杂种F_1小穗育性有显著的影响。小穗育性的遗传同时受加性和显性效应的控制,以显性基因效应为主,表现为显性或超显性。参试品种间存在1组控制小穗育性的显性基因差异。小穗育性的h_N^2和h_B^2分别为55.52％和78.82％。

表型轮回选择和混合选择改良小麦群体效应的研究

在吴兆苏等(1984)创建的小麦基础群体中,采用不同的选择方案,对不育株和可育株分别进行两轮选择。结果表明两轮选择显著地降低了可育株和不育株群体的株高。可育株群体株高的下降速率大于不育株群体。单株产量和单株穗数没有得到显著的改良。相关性状穗长、千粒重等出现负向间接选择效应。轮回选择通过选株间的互交,维持了不育株群体性状的遗传变异度。混合选择降低了可育株群体中大多数性状的株间差异。不同选择方案下各群体所有性状的现实遗传进度都小于预期遗传进度。

水稻广亲和基因等位关系的测交验证

以８个水稻广亲和品种配制不完全双列杂交。以广亲和品种间杂种Ｆ１为母本，分别与籼型测验种南特号和粳型测验种Ｂａｌｉｌａ测交，依据测交Ｆ１小穗育性表现，验证８个广亲和品种广亲和基因的等位关系。结果表明Ｃｐｓｌｏ１７、０２４２８、轮回４２２、培Ｃ３１１、培矮６４、Ａｒｏｔａｍａｒｏ间杂种Ｆ１与籼、粳测验种测交Ｆ１小穗育性分布集中，无明显分离，其广亲和性受同一位点的广亲和基因控制。０２４２８、Ｃｐｓｌｏ１７、培矮６４、培Ｃ３１１、轮回４２２、Ａｒｏｔａｍａｒｏ与Ａｕｓ３７３或红壳老鼠牙间杂种Ｆ１与籼粳测验种测交Ｆ１小穗育性分布于０～１００％育性区间，分高明显。表明Ａｕｓ３７３、红壳老鼠牙的广亲和性可能受不同于位点的另一类广亲和基因控制。

8个水稻品种广亲和基因的等位关系分析

通过双列杂交Ｆ１、Ｆ２小穗育性的表现，研究了８个水稻广亲和品种广亲和基因的等位关系。结果表明水稻品种ＣＰＳＬＯ１７、０２４２８、培Ｃ３１１、轮回４２２、培矮６４、Ａｒｏｔａｍａｒｏ间相互杂交Ｆ１小穗育性正常，Ｆ２无明显分离，推测这些品种间广亲和基因相互等位。０２４２８、轮回４２２、Ａｒｏｔａｍａｒｏ、培Ｇ３１１、培矮６４的广亲和性受Ｓ５位点的广亲和基因控制。培Ｃ３１１、轮回４２２、培矮６４与Ａｕｓ３７３、红壳老鼠牙杂交，Ｆ１出现半不育现象，Ｆ２出现明显的育性分离，可育株与半不育株的分离比符合７：２分离比，推测Ａｕｓ３７３、红壳老鼠牙的广亲和性在遗传上受与位点不等位的基因控制，表现为配子体不育的遗传特征。ＣＰＳＬＯ１７、０２４２８、Ａｒｏｔａｍａｒｏ与Ａｕｓ３７３、红壳老鼠牙间杂交，Ｆ１育性正常，Ｆ２有少数半不育株。推测这些组合中，配子的育性由孢子体基因型控制。杂种育性除受主基因控制外，微效基因也参与作用。

应用花药培养选育适应上海生态环境的粳稻光敏核不育系

１９９０年以粳型光敏核不育系７００１Ｓ、５０４７Ｓ、５０８８Ｓ、农垦５８Ｓ为母本，常规粳稻品种或高代品系为父本配制杂种Ｆ１，翌年进行花药培养，获得二倍体花粉植株群体。各组合（ＰＧＭＳＲ／粳稻）Ｆ１的花粉植株在海南岛短日条件下育性正常。在上海自然长日条件下育性表现明显的分离，不育与可育花粉植株之比符合１：３。（ＰＧＭＳＲ／粳稻）各组合杂种Ｆ１的自交Ｆ２群体在上海自然长日条件下不育株与可育株分离比符合１：１５。表明粳型光敏核不育水稻雄性不育性受控于２对隐性主效基因。从这些杂种Ｆ１花药培养后代群体中选育出１５个农艺性状较好，具有明显的育性转换期的光敏核不育花粉株系。分期播种后，大多数于８月上中旬始穗，９月２～９日从不育转为可育，不育期长，不育期内不育性彻底。在上海可以安全制种和繁殖，并具有矮秆、株型较佳、抗稻瘟病和白叶枯病等优点，为利用亚种间杂种优势提供了优良种质。这也表明花药培养是研究光敏核不育水稻雄性不育性遗传及转育光敏核不育基因，快速选育适应上海生态环境的粳型光敏核不育系的有效方法。

表型轮回选择改良小麦群体不同农艺性状的效应

二轮轮回选择显著降低了群体的平均株高,但没有增加群体的平均单株穗数。相关性状发生了正向或负向相关变异。轮回选择改变了选择群体中目标性状的分布频率。与 C_0相比,选择群体中株高和单株穗数符合一定指标的植株频率增加,增加的幅度取决于采用的选择方案和群体的交配类型。

小麦互交群体中农艺性状的遗传与选择

为提高轮回选择改良小麦互交群体农艺性状的效率,本试验研究了源于互交群体的139个小麦株系的7个农艺性状的遗传及其相关。通过分析,提出相关信息,为有效地选择小麦互交群体中的可育株和不育株提供了参考依据。

光敏核不育水稻不育性遗传及其亚种间杂种优势利用

在上海自然条件下，１９９１年鉴定了５个粳型ＰＧＭＳＲ和６个籼型ＰＧＭＳＲ的育性转换期。结果表明粳型ＰＧＭＳＲ育性转换期明显，不育性稳定；籼型ＰＧＭＳＲ无明显的育性转换期。１９９０～１９９２年鉴定了农垦５８５及其转育于不同遗传背景中的模型ＰＧＭＳＲ７００１ｓ、５０８８ｓ、５０４７ｓ与粳稻品种杂交Ｆ１、Ｆ２和Ｆ１花培获得的二代（Ｈ２）群体、粳型ＰＧＭＳＲ／／ＰＧＭＳＲ／粳稻、ＰＧＭＳＲ／粳稻／／ＰＧＭＳＲ／粳稻群体的育性表现。粳型ＰＧＭＳＲ与农垦５８配制的杂种Ｆ２群体表现为一对主效基因差异，与其它粳稻配制的杂种Ｆ２群体育性分离表现为２对主效基因差异。由（ＰＧＭＳＲ／粳稻）Ｆ１花培获得的花培二代（Ｈ２）群体不育株和可育株分离比符合１∶３。表明农垦５８８产生于农垦５８单基因隐性突变，粳型ＰＧＭＳＲ不育性受控于２对隐性主效基因。（粳型ＰＧＭＳＲ／粳稻／／粳型ＰＧＭＳＲ／粳稻）Ｆ１和（粳型ＰＧＭＳＲ／／粳型ＰＧＭＳＲ／粳稻）Ｆ１群体中不育株和可育株分离比分别适合１∶３和１∶１，也证实上述结论。ＰＧＭＳＲ与常规粳稻：广亲和系配组，主要农艺性状表现出较强的杂种优势。（粳型ＰＧＭＳＲ／籼型ＷＣＶ）Ｆ１和（粳型ＰＧＭＳＲ／粳型?

植物抗病毒病基因工程策略

病毒病是植物的主要病害，利用基因工程防治病毒病已取得巨大进展．成功的主要策略有；①导入病毒的外壳蛋白基因；②利用病毒的复制酶基因，③利用病毒卫星ＲＮＡ；④利用ｃＲＮＡ或反义ＲＮＡ技术；⑤利用植物编码的抗病毒基因；③利用抗体如ｓｃＦＶ和人体干扰素；⑦利用病毒蛋白．利用病毒外壳蛋白基因是培育抗病毒转基因植物广泛采用的方法之一．已构建了抗烟草花叶病毒（ＴＭＶ）、首蓿花叶病毒（ＡＭＶ）、烟草线条病毒（ＴＳＶ）、马铃薯Ｘ病毒（ＰＶＸ）、马铃薯Ｙ病毒（ＰＶＹ）、大麦黄矮病毒（ＢＹＤＶ）、黄瓜花叶病毒（ＣＭＶ）、玉米矮化花叶病毒（ＭＤＭＶ）、水稻条纹叶枯病毒（ＲＳＶ）等３０多种病毒的转基因植物，部分已进入田间试验和生产应用。

小麦杂种后代赤霉病抗性和农艺性状的配合力分析

本研究以7个小麦品种半双列杂交的 F_1和 F_2分析了赤霉病抗性和农艺性状的配合力。并依据一般配合力和特殊配合力方差,综合评价了亲本在抗赤育种中的利用价值。苏麦3号和新中长是较好的抗赤育种亲本。

表型混合选择改良小麦基因库抗赤霉病性效应

两轮抗赤表型混合选择结果表明,两轮选择没有显著提高群体的平均抗赤性。群体抗赤性的遗传方差和遗传变异度逐轮增大。增加互交次数有可能提高表型混合选择改良基因库抗赤性的效率。C_2S和C_2F平均株高分别比C_0下降2.40cm和4.76cm。两轮选择使分散于不同植株的抗赤主效基因和微效基因重组和累加。抗赤植株频率逐轮增大。应用表型混合选择改良小麦基因库抗赤性是有效可行的。

小麦野生种质资源的利用与展望

半矮杆高产小麦品种的育成和大面积的推广,替代了变异类型丰富的小麦地方品种,加速了小麦群体遗传多样性的丧失,小麦群体的遗传基础日趋狭窄;通过现有小麦栽培品种间的杂交,已远不能满足小麦育种目标的日趋多样化和高标准的需求,迫切需要从小麦的近缘物种中导入各种优良基因,丰富小麦群体的遗传基础。

应用花药培养选育水稻广亲和恢复系(英文)

1990年配制广杂和品种02428、轮回422与籼粳恢复系杂种F1，翌年对广亲和品种与籼粳恢复系杂种F1进行花药培养获得纯会二倍体花粉再生植株．以粳不育系寒丰A，籼不育系珍汕97A、籼粳测验种南京11、南特、Balilla、秋光为母本与花粉再生植株测交，鉴定筛选广亲和恢复系．结果表明在籼恢和广亲和品种杂交F1的花培后代中，对寒丰A和珍汕97A具有强恢复力的花粉再生植株分别占36．67％和64．67％．衍生于粳恢和广亲和品种杂种动的花粉植株中，分别有71．26％和32.34％的植株对寒丰A和珍汕97A具有强恢复力．从317份粳恢或籼恢和广杂和品种杂种F1花粉再生植株中筛选出15个农艺性状优良的广杂和恢复系．部分衍生于花药培养的广亲和恢复系与寒丰A、珍汕97A测交，杂种F1农艺和产量性状具有明显的杂种优势，其中广亲和恢复系H17、H158和H281表现出优良的广亲和性和广谱恢复性。遗传分析表明这3个广亲和恢复系的广亲和性由一对显性生效基因控制，符合孢子体-配子体互作模式．花药培养是迅速改良和培育水稻广亲和恢复系的有效途径之一．

长江下游地区小麦品种产量能力、适应性和稳定性的研究

10个长江下游地区的小麦品种在1984～1986年两个小麦生长季、7个有代表性的试验点进行3重复随机区组试验;1986～1988年两个小麦生长季,9个同一地区的小麦品种在南京进行3重复的复裂区试验,3种施氮水平为主区,3个播种期为副区,9个品种为亚副区。测定各小区的籽粒产量和产量因素。这些参试小麦品种中,在产量能力、适应性和稳定性上存在显著差异。有些品种产量能力较高、稳定性较好,而且有广泛适应性,其中,扬麦5号的适应性更好于其他品种。结果说明,进一步的产量育种目标可以是在一定亩穗数的基础上提高粒重,结合较快的灌浆速度,也可以是在一定亩穗数的基础上增加每穗粒数并结合稳定的粒重,降低株高并结合适当的成熟期。

植物抗真菌和细菌病害基因工程育种策略

人类在与植物的真菌和细菌病害斗争的历史过程中，积累了不少的经验，其中最有效的方法仍是抗病育种。但由于抗病基因往往与表达劣质农艺性状的基因连锁，要培养一个优良的抗病性品种用常规的方法需要很长的时间。随着70年代基因工程技术日益成熟，科学家能有的放矢地将目的基因转入需要改造的生物。建立在分子生物技术基础上的基因工程方法为抗病育种开辟了一个崭新的途径，吸引了大批科学家投入这一领域的研究。科学家可以将与抗病基因有关的外源目的基因导入植物，从而提高植物的抗病性。近年来，在植物抗真菌和细菌病害的基因工程方面取得了较大的进展。本文叙述了近年来发展起来的一些植物抗真菌和细菌病害基因工程的策略。

蝴蝶兰和嘉德利亚兰的离体快速繁殖

以蝴蝶兰和嘉德利亚兰茎尖腋芽为外植体接种于ＭＳ、Ｗｈｉｔｅ、Ｋ、Ｔ４及添加不同激素配比的改良ＭＳ培养基上，观察其原球茎增殖和幼苗分化生长效果，结果表明，蝴蝶兰和嘉德利亚兰在添加６－ＢＡ５ｍｇ／Ｌ和ＮＡＡ０．１ｍｇ／Ｌ的改良ＭＳ培养基上原球茎增殖效果最好，分别有５０％和８０％以上的原球茎表现增殖，原球茎易分化长苗，每个原球茎可分别分化生长１～２个和５～８个幼芽。其它培养基对此两种兰花的原球茎增殖和幼苗分化生长均无明显的促进作用。

粳稻幼胚转化系统的建立及除草剂抗性植株的获得

比较了上海市农业科学院作物育种栽培研究所培育出的花培15、秋丰、香粳834三个品种幼胚在光照和黑暗培养条件下愈伤组织的诱导频率，发现在同一培养条件下，不同品种幼胚愈伤组织诱导频率差异显著。在不同培养条件下，同一品种幼胚愈伤组织诱导频率差异不明显。但光照可显著提高幼胚的愈伤组织质量。将来自光照和黑暗条件下培养8～20d诱导的花培15幼胚愈伤组织置于添加不同激素的分化培养基上，发现光照条件下诱导的幼胚愈伤组织，更易分化，其分化频率显著高于黑暗条件下诱导的愈伤组织。添加6－BA2mg／L、NAA0.5mg／L、KT0.5mg／L的MS培养基最适合花培15幼胚愈伤组织的分化再生。经多次继代的花培15幼胚愈伤组织的分化能力显著低于初培养8～20d的愈伤组织。用基因枪法将含Act15’端调控的bar基因导入花培15、94－J－21、94－J－09、94－J－18、94－J－24等5个品种（系）预培养3d的幼胚。转化的幼胚在含PPT（Glufosinateammonium）4mg／L的MS培养基上诱导愈伤组织。抗性愈伤组织经2～3次继代后，转移至添加PPT4mg／L分化培养基M3上分化再生。在转化的5个品种中，仅获得花培15的抗性再生植株。

粳稻染色体组基因文库的构建及DNA探针的筛选

用液氮研磨粉碎、苯酚氯仿提取纯化的方法,获得了来自粳稻品种“寒丰”的总DNA,经Pst Ⅰ限制性内切酶酶切和低熔点琼脂糖电泳分离,提取1-2kb大小的水稻DNA片段,然后在T_4连结酶的作用下,随机将其克隆到pUC_(19)质粒中,在含有X-Gal的固体培养基上,选择到515个携有水稻DNA片段的重组克隆(图1)。