白肋烟不同类型转化株烟碱转化率的叶位间和叶点间变异

采用气相色谱法对具有不同烟碱转化能力白肋烟烟株不同叶位和叶点的烟碱转化率进行测定。结果表明,非转化株和高转化株不同叶位以及同一叶片不同叶点的烟碱转化率分布比较一致,变异性较小,非转化株各样品烟碱转化率均在2%以下,高转化株烟碱转化率均在85%以上,不表现烟碱转化的嵌合特征,取样部位对转化株鉴别效果无显著影响。低转化和中转化烟株,不同叶位烟叶和不同叶点间烟碱转化率存在较大的变异性,表现明显的嵌合特征,低转化株不同叶位烟叶烟碱转化率的变异范围为2.5%～4.8%,不同叶点的变异范围为2.6%～7.0%;中转化株不同叶位烟碱转化率的变异范围为2.51%～90.6%,不同叶点的变异范围为2.7%～66.9%。由于一部分叶片和叶点的烟碱转化率低于3%的现行转化株鉴别标准,取样部位会对转化株的鉴别效果产生影响,降低转化株鉴别标准十分必要。

我国不同类型烟叶烟碱转化株的比例和转化程度分布

为进一步纯化烟叶群体,提高烟叶品质。对我国5种类型(烤烟、白肋烟、香料烟、马里兰烟和晒红烟)13个主栽品种的烟叶(2003-2004年调制)烟碱转化株的比例和转化程度分布进行了分析测定。白肋烟品种和杂交种存在严重的烟碱向降烟碱转化问题,总转化株占烟株群体的比例除B37外,均在30%以上;烤烟品种烟碱转化问题相对较小,转化株比例低,且多为低转化株,所测品种群体中总转化株的比例不超过7%;香料烟和马里兰烟群体总转化株比例也偏高,分别为10.0%和9.84%,而且有一定比例的高转化株;晒红烟转化株比例较低。

烟草烟碱转化株早期诱导鉴定的有效性研究

以白肋烟为材料研究了采用乙烯利处理对烟碱转化株进行早期鉴定的有效性以及取样时间和部位对鉴定效果的影响。结果表明,乙烯利处理早期鉴定的转化株包括了所有调制后自然形成的转化株,还可以鉴别出一些在正常晾制条件下不能有效鉴别的低转化株;早期测定的烟碱转化率一般高于烟叶自然晾制后的烟碱转化率,有利于提高鉴定的准确性和有效性。根据鉴定结果将非转化株、低转化株和高转化株分别自交留种,后代群体分别有8.6%,59.8%和100%的转化株,表明鉴定方法是有效的,且通过转化株的鉴别和清除可以对品种进行有效改良。对转化株的鉴定从苗期到开花前都可以进行,移栽后4-6周取样测定更利于大批量处理和检测。不同部位叶片都可用于早期诱导和鉴定,但下部叶诱导时间短,便于操作。

基于不同烟碱转化株鉴别标准的白肋烟品种改良效果

为明确不同转化株鉴别标准的科学性,探讨基于不同转化株鉴别标准的白肋烟品种改良效果。在采用不同烟碱转化株鉴别标准对TN86进行改良的基础上,对不同改良种的烟叶经济性状、烟碱转化率和TSNAs含量进行比较分析。结果表明,以烟碱转化率低于2.5%作为选择标准得到的改良种1(PNC<2.5)烟碱转化率稳定,上部叶比常规种低37.7%,中部叶低38.3%;总TSNAs含量低,比常规种低17.9%;产量、产值及上中等烟比例也明显优于其他改良种,且后代变异系数最小。改良种2(PNC<3)和改良种3(PNC<5)的烟碱转化性状分离明显,TSNAs含量较高。综合来说,烟株烟碱转化率2.5%作为区别转化株和非转化株的标准较为可靠,选择PNC<2.5的烟株进行留种或制种可以保证后代群体中出现转化株的频率最低,能够更有效地降低降烟碱含量和烟草特有亚硝胺的形成和积累,提高烟叶的香味品质。

烟草转化株烟碱含量对其向降烟碱转化程度的影响

在烟株生长早期鉴别转化株,需要对转化株的烟碱转化进行诱导以使转化性状充分表达,但同一基因型材料在不同生长条件 下经诱导产生的烟碱转化程度存在较大差异。本试验旨在探讨转化株的烟碱基础含量对诱导后烟碱转化程度的影响。结果表明由 于打顶和增施氮肥造成烟碱基础含量增高可显著降低诱导后的烟碱转化程度。在温室条件下,通过调节氮肥施用量获得具有不同 烟碱含量的植株,以白肋烟TN90的高转化品系为材料的试验表明,当烟碱基础含量超过2.0%时,烟碱向降烟碱转化不完全,随着 烟碱含量的增高,烟碱转化百分率几乎呈线形下降。采用由高转化系和非转化系杂交的F1植株为材料进行试验,发现烟碱转化百 分率随烟碱含量下降的趋势更加明显。采用低转化株的自交分离后代进行试验,发现在低施氮水平下对转化株进行诱导和鉴别的 有效性高于在高施氮条件下对转化株的诱导和鉴别。因此,使烟株维持较低的烟碱水平有利于转化株特别是低转化株的有效鉴别。

碳酸氢钾和氯化钠对烟草转化株烟碱转化的诱导作用

以白肋烟TN90高转化株为材料研究了无机盐处理烟株早期叶片对烟碱转化的诱导作用及机理。结果表明,1.2%的碳酸氢钾水溶液和1.2%的氯化钠水溶液均具有显著的诱导转化株早期叶片烟碱转化作用,碳酸钠效果较差。比较碳酸氢钾处理、氯化钠处理分别对常规TN90品种烟株转化株的早期鉴定结果和自然晾制后烟叶的烟碱转化率发现,采用2种无机盐鉴别出的转化株均包括了所有在自然晾制后产生的转化株,且还可鉴别出一些在正常晾制条件下不能有效鉴别的低转化株;早期测定的烟碱转化率一般高于烟叶自然晾制后的烟碱转化率,有利于提高鉴定的准确性和有效性。碳酸氢钾可显著促进叶片内源乙烯的释放,在处理溶液中添加10-4mol/LAVG抑制乙烯的合成可逆转碳酸氢钾对烟碱转化的诱导。

白肋烟杂交种及亲本烟碱转化株的鉴别

对我国白肋烟主栽杂交种鄂烟一号和9803调制后烟叶的生物碱组成和含量进行了定株测定,发现存在严重的烟碱向降烟碱转化问题,其中种植历史较长的鄂烟一号的总转化株比例和高转化株比例分别为43.4%和24.5%,都高于新选育的9803。通过对鄂烟一号亲本材料转化株的早期诱导和鉴定,发现作为母本的B21不育系和作为不育系保持系的正常可育的B21群体中都含有极高比例的转化株,分别为81.3%和70.7%,而作为父本的B37转化株较少,为10.9%。因此鄂烟一号的高转化株比例主要由母本引起。对杂交种9803亲本转化株的鉴别结果表明,母本TN86不育系和父本B21低生物碱品系的总转化株占群体的比例分别为40.5%和23.3%,母本对杂交种转化基因的贡献大于父本。

板栗疫病菌低毒力遗传转化株LC的构建

低毒病毒—板栗疫病菌组合是研究病毒—宿主相互作用的模式系统之一。通过构建含板栗疫病菌低毒病毒CHV1-EP713的全长cDNA和苯菌灵抗性基因的表达质粒pXB3F2,并用于转化野生型无毒株EP155,获得了以苯菌灵抗性为筛选标记、具有dsRNA病毒再生能力的低毒力遗传转化株LC,为深入研究病毒—真核宿主相互作用的分子机制提供了新的研究材料。

烟草幼苗中烟碱转化株的快速筛选

为快速鉴别烟草群体中的烟碱转化株,开发了一种基于气相色谱-质谱的烟草幼苗烟碱转化株筛选方法。该方法提供了非孵化和孵化两种策略。采用非孵化策略时,从采样到分析完成仅需5~6 min,该策略可在损失9%非转化株幼苗的前提下完全去除转化株;采用孵化策略时,只需将非孵化策略中所采样品在37℃下封闭培养12 h后进行提取和分析。孵化策略实现了本实验所涉及的幼苗群体(共221株)中转化株和非转化株的完全分离。本研究中所建立的筛选方法方便、高效,可为批量快速识别幼苗群体中烟碱转化株提供技术保障。

整株转化法及其在油菜上的应用与展望

近年来,在植物遗传转化和功能基因组学研究的迫切需求下,一些不依赖于受体细胞脱分化、再分化过程的转化技术(即所谓的整株转化法)相继出现,它们大多以分生组织或生殖细胞作为受体,不受基因型限制,具有操作简单、转化效率高、无体细胞变异和后代遗传稳定等优点。该文对整株转化法的最新研究进展进行综述,并重点讨论了其在油菜(Brassica napus)上的应用现状与前景。

四川雪茄系列品种烟碱转化率及品种纯化效果

【目的】明确四川主要雪茄烟品种烟碱向降烟碱转化程度和烟碱转化率的株间分布,并对烟碱转化率高的雪茄品种进行品种纯化,以优化四川雪茄烟叶生物碱组成,实现雪茄烟叶增质减害。【方法】以四川雪茄品种德雪1号、德雪3号、德雪4号、德雪5号、德雪7号和什烟1号为试验材料,测定分析各供试品种中部叶的生物碱和TSNAs含量,并通过烟碱转化株的早期诱导鉴别对四川主栽品种(德雪4号、德雪7号和什烟1号)进行纯化改良。【结果】①四川雪茄系列品种的生物碱组成和含量差异较大,且不同品种雪茄烟叶的烟碱转化率株间分布差异较大。其中,德雪5号存在严重的烟碱转化问题,转化株比例为100%,且所有转化株皆为高转化株。什烟1号群体中存在大量的烟碱转化株,其中低转化株居多,占群体总数的37.9%,平均烟碱转化率为18.91%。德雪1号和德雪3号的烟碱转化问题较小,且所有转化株皆为低转化株。德雪4号和德雪7号群体的转化株比例分别为48%和30%。②在对德雪4号、德雪7号和什烟1号3个品种转化株早期诱导鉴定的基础上,严格选择非转化株进行自交,得到相应的纯化种。与对应的常规品种相比,纯化种雪茄烟叶降烟碱含量和烟碱转化率显著降低,N-亚硝基降烟碱(NNN)含量和烟草特有亚硝胺(Tobacco specific N-nitrosamines,TSNAs)总量显著下降,其中德雪7号的NNN含量由2615.27 ng/g降低至442.67 ng/g,TSNAs总量由3602.46 ng/g降低至1327.24 ng/g,德雪4号和什烟1号的NNN含量分别由3235.76和3940.32 ng/g降低至945.32和1315.40 ng/g,TSNAs总量分别由5658.51和6669.89 ng/g降低至2889.81和2840.12 ng/g。各纯化种烟叶感官质量得到改善。【结论】四川雪茄品种不同程度存在烟碱转化问题,通过转化株早期诱导鉴定,选择非转化株自交进行品种纯化,可显著降低雪茄烟叶烟碱转化率和TSNAs含量,提高烟叶品质和安全性。

番木瓜两性株株性转化时温度对叶片内4种物质含量的影响

研究了番木瓜两性株株性发生变化时,温度对叶片内蛋白质、淀粉、水分及游离氨基酸含量的影响,结果表明:叶片蛋白质含量随着温度的升高而降低,38℃较33℃减少了28%,41℃较38℃减少了1.3%;叶片淀粉含量随着温度的升高而降低,35℃较33℃减少了2.9%,38℃较35℃减少了20%;叶片水分含量随着温度的升高有升有降,35℃较33℃水分含量减少了1.9%,38℃较35℃水分含量却增加了1.4%;株性分化时(37～38℃)叶片游离氨基酸的总含量与株性稳定时(33～34℃)相比有所下降,但其中的天门冬氨酸、甘氨酸、精氨酸、脯氨酸的含量增加。高温下,番木瓜两性株的株性变化可能与叶片内蛋白质、淀粉、水分、游离氨基酸等物质含量的变化有关。

大豆异黄酮开环转化菌株耐氧突变株脯氨酸体外累积及其抗氧化活性研究

大豆异黄酮转化菌株是一类能将底物大豆异黄酮转化为不同代谢产物的特定细菌菌株。本实验室从公鸡新鲜粪样中分离得到1株能将底物黄豆苷原开环转化为O-Dma的革兰氏阳性严格厌氧梭菌菌株Clostridium sp.AUH-JLC108,经长期耐氧驯化,得到其耐氧突变株Clostridium sp.Aeroto-AUH-JLC108。本研究利用高效液相色谱法对耐氧突变株发酵液中脯氨酸合成动态进行测定,并通过DPPH清除试验以及抗氧化胁迫试验研究脯氨酸的抗氧化活性。结果表明,耐氧突变株Aeroto-AUH-JLC108获得产脯氨酸能力,且脯氨酸产量随菌株培养时间延长而增加,合成的脯氨酸浓度在1~2 mmol/L之间,该浓度下的脯氨酸对DPPH自由基具有明显清除作用。另外,本研究还发现,脯氨酸不仅能够缓解培养基中H2O2对耐氧突变株Aeroto-AUH-JLC108的毒害作用,还可通过保护NADH氧化酶活性减弱氧胁迫对耐氧突变株有氧生长的影响。

旺长期干旱胁迫对白肋烟烟碱向降烟碱转化的影响

通过控制旺长后期土壤水分含量,以研究干旱胁迫对白肋烟中烟碱向降烟碱转化的影响。结果表明,在晾制过程中,不同程度干旱处理导致B37高转化株烟碱转化率的变化存在差异,随烟叶着生叶位的升高烟碱转化率快速增长阶段向后延迟,B37非转化株烟碱转化率整体均维持在较低水平,处理间差异不明显;轻度干旱有利于降低高转化株的降烟碱含量和烟叶(包括转化株与非转化株)的烟碱转化率,提高非转化株烟碱转化性状的稳定性。

烟碱向降烟碱转化对烟叶麦斯明和TSNA含量的影响

以白肋烟TN90为材料,研究了非转化株、低转化株及高转化株烟叶样品的烟碱转化程度及降烟碱含量与烟叶麦斯明和烟草特有亚硝胺(TSNA)含量的关系。结果表明,随着烟株烟碱转化能力的提高和烟叶降烟碱含量的增加,叶片和主脉的麦斯明含量呈线性增加。当烟碱转化率超过20％时,麦斯明含量超过了假木贼碱的含量。在4种主要的TSNA中,具有不同烟碱转化能力的样品间4-(甲基亚硝胺基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)、N-亚硝基新烟草碱(NAT)和N-亚硝基假木贼碱(NAB)含量没有显著差异,N-亚硝基降烟碱(NNN)含量则随着烟碱转化能力的提高和降烟碱含量的增加而大幅度升高,尤其在主脉中表现更为明显。NNN占总TSNA的比例随烟碱转化程度的提高而增加,在高转化烟株中可高达90％,其它3种TSNA占总TSNA的比例相应降低。叶片中NAT含量和比例一般高于NNK,而在主脉中NNK含量高于NAT。

白肋烟杂交种烟碱转化性状的改良

针对中国白肋烟主栽杂交种鄂烟1号烟碱转化株比例和烟碱转化率高的问题,进行了亲本改良并配置出改良杂交种LC-1.研究结果表明,通过对亲本材料(B 21和B 37)的定向选择可以大幅度减少后代群体的转化株比例,降低其烟碱转化率,经过3代选择后,B 21的转化株比例由70.7%降低到0.5%以下;B 37由10.9%降低到0.5%以下.LC-1的总转化株比例为13.7%,显著低于对照鄂烟1号的45.1%,而且所出现的转化株绝大多数为低转化株;混合样品的烟碱转化率为3.25%,比对照的16.31%降低400%,生物碱组成得到了显著优化.

大田旺长期季节性干旱对白肋烟烟碱转化性状的调控效应

为了解旺长期干旱对白肋烟中烟碱向降烟碱转化的调控效应,通过控制大田烟株旺长中、后期土壤相对水分含量,以研究大田土壤相对水分含量对白肋烟中烟碱向降烟碱转化的影响。结果表明,在晾制过程中,大田旺长期(轻度)干旱(土壤相对含水量为最大田间持水量的60%)处理导致B37高转化株烟碱转化率的变化存在差异,但始终低于对应晾制时间点正常供水处理烟叶的烟碱转化率;不同水分处理下,B37非转化株烟叶烟碱转化率均保持在较低水平,处理间差异不明显;在大田旺长期(轻度)干旱(土壤相对含水量为最大田间持水量的60%)有利于降低高转化株烟叶的降烟碱含量和烟碱转化率,一定程度上能够提高非转化株烟碱转化性状的稳定性。

降低鄂烟1号烟碱向降烟碱转化的遗传改良研究

通过对鄂烟1号和其雄性不育母本MSB21、保持系B21、父本B37及鄂烟1号不同烟碱转化率亲本所配的4份新鄂烟1号组合的生物碱及烟碱转化率的研究,发现鄂烟1号烟碱转化率高是由于MSB21及B21烟碱转化率高所致,经2代选择,MSB21的2个株系烟碱转化率由原始群体的31.1%下降到6.4%;B21和B37分别由24.8%和12.8%下降至1.5%以下;鄂烟1号高转化率母本所配的2份组合的烟碱转化率及高转化株所占比例均显著高于对照,而中和非转化株母本所配的组合均显著低于对照。说明烟碱转化在遗传上受显性基因控制,可以通过选择非转化株亲本所配的鄂烟1号新组合,显著降低其烟碱转化率、降烟碱含量和以降烟碱为前体的TSNA之一NNN的含量,从而,显著提高其安全性和香味品质。

苗龄和农杆菌侵染时间对小麦茎尖转化效率的影响(英文)

本文将小麦幼苗划分为0日龄、1日龄、2日龄和3日龄苗,经茎尖部位的刺伤处理后,分别用带有uidA-nptII双元转化系统的农杆菌进行侵染,侵染时间设置30min、3h和12h三个处理,观察各处理组合下茎尖的GUS瞬时表达率。结果表明不同苗龄处理间无显著差异;而侵染时间处理间的差异达到显著水平;发现幼苗茎尖部位经刺伤后侵染处理30min时,其茎尖uidA基因瞬时表达率可达31%,表明提高小麦茎尖直接转化的效率应具有较大潜力。

利用谷物和牧草原生质体生产遗传工程植株

最近,人们利用原生质体的直接转化及其再生成株从玉米原生质体获得了遗传工程植株,日本两个研究小组报道了从DNA经重组处理的原生质体中进行遗传转化水稻植株的生产。日本东北大学和筑波大学的K.Torigama等人借助于电激法用编码氨基糖苷磷酸转移酶Ⅱ(APH(3’)Ⅱ)的嵌合基因转化了从悬浮细胞分离出的原生质体。在抗生素G418存在下就其生长状况进行了选择。尽管APH(3’)Ⅱ即具有卡那霉素抗性。