农杆菌法转化茎尖获得转SNC1基因棉花及其T_1植株对棉花枯萎病的抗性

以陆地棉中35和军棉1号的茎尖为外植体,利用农杆菌介导法将含有拟南芥抗病基因SNC1(sup-pressor of npr1-1,constitutive 1)转入棉花。对外植体培养时期、农杆菌侵染时间和共培养时间进行改良,实验结果表明,在外植体培养1d,菌液侵染20min,并且共培养保持在2d能够获得较高的遗传转化效率。PCR以及RT-PCR对再生植株T0代和T1代棉花的检测结果表明,SNC1基因已经整合到棉花的基因组中并得到表达。利用浸根法,对T1代转基因棉花接种棉花枯萎病菌强致病力菌株(Fusarium oxysporum f.sp.Vasinfectum),与对照比较,T1代转基因棉花的枯萎病抗性明显提高。

温室嫁接方法在新疆转基因棉花上的应用

棉花基因工程已经成为当今棉花遗传改良的重要手段,而在许多技术环节中,例如通过农杆菌介导、基因枪轰击等转化方法得到的转基因棉株,后期的移栽成活却很困难。采用直接移栽到介质或营养液过渡培养等移植方法,成活率大多很低、缓苗时间较长,而经过改良的温室嫁接的方法可以在一定程度上解决这个问题。

转SNC1基因棉花抗枯萎病防御酶活性分析

以转SNC1基因的棉花中35和军棉1号和对应的非转基因棉花叶片为材料,接种棉花枯萎病病菌,以分析与主要抗病性有关的5类防御酶系。接菌后,和对照相比,转SNC1基因棉花和非转基因棉花防御酶的活性变化差异明显。其中,转基因中35的PAL、SOD、POD和PPO酶活性均高于非转基因中35,并且在接菌第2,4天达到峰值,然后随时间增加呈下降趋势,而CAT酶活性低于非转基因中35,随时间增加变化趋势不明显;转基因军棉1号的PAL、SOD、PPO和酶CAT活性变化趋势同转基因中35,而POD酶活性变化趋势却相反,低于非转基因军棉1号。通过本试验表明,以抗病品种和感病品种为受体得到的转基因棉在受到病原菌侵染后,酶活性变化有差异。其中PAL、SOD、PPO和CAT酶活性变化趋势稳定,其酶活性高低可以作为转基因棉花抗病性的生化指标,同时表明SNC1基因的抗病性在陆地棉中得到体现。

转SNC1基因抗枯萎病棉花后代组织结构抗性分析

【目的】棉花抵御外来病原物侵害的途径是多种多样的,研究抗病转基因棉和非转基因棉在组织结构上的抗性差异。【方法】利用茎尖遗传转化获得的转SNC1(suppressor of npr1-1,constitutive)基因棉花"中35"和"军棉1号",通过营养钵伤根法对其接种棉花枯萎病菌菌株,借助石蜡切片技术,观察棉株根茎部细胞解剖结构。【结果】抗病转基因棉根茎部胼胝质、侵填体和胶质体形成多于非转基因棉,并且韧皮部细胞排列紧密,规整,细胞间隙小。【结论】组织结构抗性在棉花抵御外来病原物侵害时所起到的至关重要的作用。

棉花抗低温生理指标和分子标记鉴定体系研究

[目的]研究低温胁迫下棉花生理生化指标,筛选确定棉花抗低温的特异分子标记引物。[方法]通过对30份农艺性状优良、抗低温程度不同的棉花材料在室内进行24 h 3℃低温胁迫处理,测定胁迫前后7项生理生化指标;从Genbank中调出与抗低温相关的基因片段,利用生物软件Oligo6.0处理并设计引物,筛选出与棉花抗低温基因序列相关分子标记的特异引物。[结果]建立与棉花抗低温相关生理生化鉴定指标3项,开发了与棉花抗低温相关的特异分子标记2对,筛选出抗低温材料5份。[结论]建立了棉花抗低温生理生化指标与特异引物分子标记相结合的鉴定体系。

不同来源国家的三套棉花胞质雄性不育恢复基因的分子标记定位

【目的】研究定位出来源于不同国家的棉花细胞质雄性不育恢复基因的分子标记,为棉花三系杂交育种提供恢复系分子标记辅助选育技术。【方法】对国内、以色列和美国引进的三套棉花胞质雄性不育系及相应恢复系,通过构建的三套BC_1育性BSA-DNA池,利用1 000对SSR和STS、RAPD等分子标记的分析。【结果】来源于美国引进恢复系含恢复基因有2个,而来源于国内与以色列引进的恢复系,只含有1个恢复基因。定位出与恢复基因紧密连锁的两侧标记(美国、国内、以色列)分别为:Rf_1位于BNL3535、CIR179间,两标记间5.3 cM。Rf_2位于STS659、BNL1045间,两标记间4.8 cM;Rf位于CIR222、BNL632间,两标记间6.7 cM;Rf位于STS147、CIR179间,两标记间4.3 cM。【结论】初步获得三套来源于不同国家的细胞质雄性不育恢复基因的分子标记图谱。

新疆彩色棉育种进展现状及存在的问题

分析了近十年新疆审定的共18份彩色棉新品种的产量、品质及抗性,探讨了目前面临的问题。彩棉育种目前的难点是要同步提高新品种对枯(黄)萎病的抗性水平,建议进一步提高彩色棉的纤维品质,突破色彩的单一性。彩色棉的发展应实行订单农业方式。

早熟、高产、优质、彩色棉新品种——新彩棉23号的选育

新彩棉23号（原品系名为石彩10）由新疆石河子棉花研究所选育。2001年以自育早熟、丰产、抗病的深棕絮色品系01—5—46为母本，外引中长绒抗病（白棉）品系03Y-1选系为父本进行有性杂交，经多年南繁北育、病圃鉴定筛选、定向选育而成。2009--2010年正式参加自治区彩色棉组品种区域试验，2011年参加自治区彩色棉组品种生产试验。2012年5月经新疆维吾尔自治区农作物品种审定委员会审定并命名为新彩棉23，审定编号：新审棉2012年65号。

金标Bt-CryIAb/Ac试纸条定性检测转Bt基因棉花的方法研究

鉴于转Bt基因抗虫棉的抗虫性存在时空表达差异的现象,因此,采用免疫检测法中的金标Bt-CryIAb/Ac抗虫检测试纸条进行Bt毒蛋白定性检测,并对其使用方法中的样品取样部位、时期与样品稀释参数进一步调整。结果表明,检测苗期的子叶、顶部第二叶及蕾期的顶部第二叶等组织器官时,样品稀释倍数应控制在10～15;检测花蕾时,应控制在15～20倍;检测开花期的顶部第二叶时,应控制在5～10倍;检测铃期的顶部第二叶及苞叶时,应控制在5～10倍;检测成熟的种子应为15～20倍。金标Bt-CryIAb/Ac试纸条定性检测转Bt基因棉花时,不同时期、不同器官应采用相应适宜的浓度才能获得可靠的鉴定结果。

半野生棉在北疆地区的田间表现及抗病耐寒性差异

陆地棉野生种系具有较多的优良遗传特性,通过试验可以看出,7类半野生棉种质材料当中,有许多优良抗源材料和耐寒材料,其中,帕默尔棉(Palmeri)和莫里尔棉(Morrilli)综合性状较好,值得进一步在北疆棉区进行杂交转育和抗性利用研究。

彩色棉—新彩棉23号

本文主要介绍了新彩棉23号的选育过程、品种特性及主要栽培技术。

棉花转基因“喷花法”应用条件优化的研究

针对目前众多的棉花转基因方法存在转化过程复杂、成本高、效率较低等问题，实验对转基因方法一“喷花法”进行优化，明确了在棉花育种科研中应用条件，达到快速、高效转化外源基因的目的。实验选用了5个陆地棉品种（系）和2个海岛棉品种为转化受体材料，转化了2个外源基因-抗虫（Bt＋CpTI）和增强纤维品质基因（NPTII-GhCAD6），并对转化时等渗液各成分的比例、转化的时间段、温度及湿度条件等因素对转化率的影响进行研究。结果表明，转化效率最高时等渗液各成分的含量：陆地棉为1／2MS＋10％蔗糖＋0．5g／LMES＋0．01mg／L6-BA＋200μl／／L表面活性剂，pH=6菌株浓度OD600=0．5；海岛棉为1／2MS＋15％蔗糖＋0．5g／LMES＋0．01mg／L6-BA＋200μl／L表面活性剂，pH=6菌株浓度OD600=0．5；转化效率最高时转化的时间段为11：00—13130，相应的温度为22～29℃、湿度为70％-85％；转化后的哟代受体材料，首先在田间进行抗生素检测，然后在获得的阳性植株中，转抗虫基因材料用金标BT-CryIAb／Ac试纸条定性检测，转纤维品质基因材料做PCR电泳检测，经检测最终获得了一批转基因阳性植株。最终建立一种应用在农业育种科研中大批量、高效快速、简易实用的转基因方法。