转hpa1_(Xoo)基因棉花对棉铃虫全基因组转录谱的影响

【目的】明确转hpa1Xoo棉花抗虫性及其作用机制。【方法】采用生测法和芯片技术分析了转hpa1Xoo棉T-34的抗虫性和harpinXoo表达对棉铃虫全基因组转录谱的影响。【结果】饲喂T-34棉叶的棉铃虫发育明显迟缓,棉铃虫死亡率为90.95%,而饲喂其出发品种(Z35)棉叶的棉铃虫死亡率为12.20%。利用和棉铃虫同属鳞翅目的家蚕的23KOligo探针,以分别饲喂T-34和Z35叶片的棉铃虫RNA为模板,制作了棉铃虫Oligo表达谱芯片,获得了24280个EST数据,从中检测到了2927个基因。在T-34和Z35上饲喂的棉铃虫有872个差异表达基因,其中上调基因328个(ratio>2.0),下调基因544个(ratio<0.5)。872个差异表达基因主要涉及13个生物功能、96个代谢通路。【结论】转hpa1Xoo棉花对棉铃虫的抗性涉及棉铃虫蛋白酶分解和合成、ATP合成等多个生物代谢途径的改变。

棉花黄萎病菌诱导转hpa 1 xoo基因棉花产生微过敏防御反应

采用叶片针刺接种法从细胞学方面分析转hpa1xoo基因棉花与棉花黄萎病菌互作产生的微过敏抗病反应。通过细胞显微观察表明,转hpa1xoo基因棉花T-34与非转基因棉花在抗病性细胞表型方面存在明显差异。Trypan Blue染色后,伤口外的叶组织中均有一褐色环形条带,褐色环形条带与伤口坏死部位之间区域的组织细胞出现质壁分离和空腔细胞现象,褐色条带与伤口坏死部位之间的区域在转基因和非转基因棉花之间具有较明显的差异,转基因棉T-34较非转基因棉花品种Z35形成的区域小,说明转基因棉细胞损伤程度较非转基因棉细胞损伤程度低。棉花黄萎病菌侵染叶片后,非转基因棉花叶部伤口周围细胞无微过敏性反应(micro HR),受病原菌侵染的叶片萎蔫程度较重;转hpa1xoo基因棉花叶部伤口周围细胞有微过敏反应,叶部刺伤处仅有较小的坏死斑,且不相连,发病较轻,而清水处理的转基因棉花与非转基因棉花叶片中伤口周围均无微过敏反应,说明病原菌侵染诱导转hpa1xoo基因棉花产生微过敏防御反应,转hpa1xoo基因棉花较非转基因棉花有较强的抗病性。

棉花黄萎病菌对转hpa1_(Xoo)基因棉花幼苗相对电导率的影响

以两个转hpa1x00基因的棉花株系T一33和T一35及其出发品种即非转基因棉品种Z35的2～3叶期棉花幼苗为试材，通过无底塑料盆钵菌液浇根接菌法，在0～10d不同时段测定叶片浸出液电导率。转基因棉T-34在0～10d间相对电导率呈增加趋势，10d时增加率达到115．90％；T一33在接菌后0～1d间的电导率增幅反而略有下降，但3～10d的增幅均呈现上升趋势，到10d时达到140．61％；Z35从接菌后0～10d的电导率增幅均呈现逐渐上升趋势，到10d时相对电导率增加率达到180．78％。转基因棉到达相对电导率峰值的时间晚于非转基因棉，其峰值也低于非转基因棉；同时两个转基因棉花株系相对电导率的增加率均低于非转基因棉。被黄萎病菌感染后转基因棉的显症时间较非转基因棉出现晚，两个转基因株系的受危害程度也低干非转基因棉。

表达hpa1_(Xoo)基因棉花对黄萎病抗性及农艺性状的影响

黄萎病是棉花生产中最具毁灭性病害之一,种植抗病品种是控制黄萎病害最为有效途径之一。本试验通过花粉管通道法将hpa1Xoo基因导入陆地棉品系854,经多代选育获得了可稳定遗传表达hpa1Xoo基因且农艺性状稳定的2个棉花材料854-3、854-5,具有出苗快、长势较好、整齐度高、植株中等、株型松、茎秆毛少光滑、叶片大、叶色深绿、叶功能较好、结铃性较强、铃形较大、吐絮畅等特点。2013—2014年854-3、854-5株高98.0~114.0 cm,单株果枝15.60~18.10个,单株结铃26.90~48.45个,铃质量5.26~5.92 g,衣分39.54%~45.10%,籽棉产量3 186.45~5 023.65 kg/hm^2,皮棉产量1 437.5~1 998.45 kg/hm^2。854-3、854-5黄萎病指数分别为4.23、2.80,均为高抗水平。854-3、854-5纤维上半部平均长度分别为28.78、28.83 mm,断裂比强度分别为27.9、28.4 c N/tex,马克隆值分别为5.67、5.83,伸长率分别为6.3%、6.2%。854-3、854-5纤维外观色泽洁白,手感有弹性,内在品质优良,可为棉花抗病品种选育提供种质或材料。