转基因棉花高效定植方法的研究

通过根癌土壤杆菌介导法将外源抗虫基因导入4个陆地棉(GossypiumhirsutumL.)栽培品种。对转基因再生植株的移栽和嫁接研究发现,不同的定植方法对成活率和植株生长状态有显著的影响。直接移栽法、蛭石炼苗法和水培法的定植成活率均较低,缓苗时间也相对较长。而嫁接能够极大地提高再生植株的定植成活率并有效地缩短了缓苗时间,从而克服了棉花再生植株不易定植成活的困难,为基因工程乃至其他生物技术能够顺利地应用于棉花遗传改良奠定了基础。     

棉花转基因技术和转基因棉花

概述了棉花转基因育种技术和转基因抗虫棉、转抗除草剂基因棉花、转抗病基因棉花、转品质改良基因棉花及天然彩色棉花等的研究概况。     

转基因棉花的遗传研究

选用不同来源的转Ｂｔ基因抗虫棉中棉所３０号和新棉３３Ｂ、转ｔｆｄＡ基因抗除草剂棉花材料ＴＦＤ,通过与不同主栽推广品种正反交和回交研究外源Ｂｔ基因和ｔｆｄＡ基因在棉花体内的遗传和分离行为。结果表明,由外源基因提供给转基因的抗虫和抗除草剂性状均是由一对基因控制的显性性状,且该性状不受细胞质效应的影响,符合孟德尔遗传规律。     

纤维改良转基因棉花的研究现状

棉花作为天然纤维,是最重要的纺织工业原料,为全球最重要的经济作物之一。随着对高品质棉纤维的需求逐渐增加,提高产量和改良棉花纤维品质都是当前我国棉花育种的重要目标。调控棉纤维发育的关键因子和相关功能基因的发掘,不仅有助于了解棉纤维发育机制,而且可为培育优质棉纤维新品种提供新的思路。从纤维伸长、细胞骨架结构蛋白、植物激素、糖类物质代谢和木质素代谢5个方面概述了相关因子在纤维发育和调控中的重要作用,以及纤维改良转基因棉花的研究进展,以期为进一步解析调控棉纤维发育的分子机理,为提高棉纤维品质的相关研究提供参考。     

转基因棉花的Bt基因流

通过两年实验检测转基因陆地棉品种间和海岛棉与陆地棉种间的Bt基因流.将转基因陆地棉国抗12号种植在12m×12m的样方内,周围分别种植非转基因陆地棉品种中棉所12号和海岛棉品种新海13号,在离转基因棉花不同距离选取样点,采集非转基因棉花种子,利用标记选择基因、Dot朎LISA和PCR扩增检测Bt基因流.结果表明在0～6m内陆地棉品种间显示较高频率的基因流,随着距离的增加Bt基因流降低,最大可达36m;提高样方内转基因棉花纯度,仅增加0～3m内基因流,对较远距离基因流无影响.海陆种间Bt基因流在0～6m内比陆地棉品种间低,但Bt基因流随距离增加下降幅度小,最远达72m.因此,在小规模转基因棉花环境释放实验,可选用同种不同品种棉花作为缓冲隔离带,并讨论了棉花转基因逃离至我国棉属种类的可能性.     

转基因棉花外源基因的遗传

选用不同来源的转Bt基因抗虫棉中棉所30号和新棉33B、转tfdA基因抗除草剂棉花材料TFD,通过与不同主栽推广品种正反交,研究了外源Bt基因和tfdA基因在棉株体内的遗传和分离行为。结果表明,由于外源基因提供给转基因棉花的抗虫和抗除草剂性状均是由一对于基因控制的显性性状,且该性状不受细胞质效应的影响,符合孟德尔遗传规律。     

CP4-EPSPS转基因棉花植株鉴定方法比较分析

CP4-EPSPS是从土壤农杆菌CP4菌株中分离得到的抗除草剂草甘膦基因,是转基因植物研究中最为常用的一种筛选标记基因。但是在CP4-EPSPS转基因植物后期筛选过程中仅凭简单的草甘膦抗性筛选并不能得到完全准确的鉴定结果,常会出现假阳性或漏选的情况。本研究以抗草甘膦转CP4-EPSPS基因棉花为材料,对PCR扩增、ELISA、CP4-EPSPS蛋白检测试纸条及草甘膦抗性四种转基因阳性植株筛选方法进行比较,从筛选结果的准确性、时效性、易用性及实惠性等不同方面综合分析了各种筛选方法的优缺点,结果表明ELISA、试纸条检测方法的准确性显著高于PCR检测与0.3%浓度草甘膦抗性检测,而试纸条检测操作更加便捷,因此建议将草甘膦抗性与试纸条检测方法结合起来使用。本研究结果为以CP4-EPSPS基因为标记筛选的转基因植物的室内及大田筛选提供实验依据。     

转基因棉花有助于研究耐涝水稻植株

浸于水中能存活许多天的水稻植株很受种植者欢迎,因大雨形成的涝灾会造成水稻减产。菲律宾研究的首例转基因水稻组织正是以此为目的。国际水稻研究所(IRRI)的植物生理学研究人员经菲律宾植物检疫部门批准,进口了100份转基因棉花愈伤。经澳大利亚坎培拉的联邦科学与工业研究机构(CSIRO)     

茎尖法转基因棉花植株真实性鉴定方法探究

棉花茎尖转化法具备不受基因型限制、转化周期短的优点,是理想的棉花转化体系,但据报道其所获得的转基因植株普遍存在遗传不稳定、高代植株基因丢失的现象。以陆地棉TM?1品种为受体材料,利用茎尖转化法将DsRed2载体转入棉花,经卡那霉素筛选获得16株抗性植株,进一步PCR扩增靶基因,获得6株DsRed2基因片段PCR检测为阳性的植株,初步判断该6株为茎尖转化法获得的转基因植株,但经紫外照射,6个转基因植株均未检测到红色荧光。对其进行靶基因RT?PCR,发现DsRed2基因在6个转基因植株中仅有极低量的表达或无表达。进一步对DsRed2载体的非T?DNA片段,即载体骨架部分进行PCR以及植株内生菌培养检测,结果表明,6个转基因植株均含有完整的DsRed2载体,植株可培养出含有完整载体的内生菌,且内生菌经农杆菌16S核糖体RNA（16S rRNA）片段PCR检测结果为阳性,推测由于茎尖侵染形成农杆菌与植株共生关系,造成假阳性株的现象,进而导致高代转基因植株基因丢失、遗传不稳定的现象。旨在建立一套完整的茎尖法转基因棉花植株真实性的鉴定方法,为进一步深入研究提供参考依据。     

一种高效提取棉花RNA的改良方法

与其他植物相比,棉花组织中含有较多的酚类、萜类和多糖等次生代谢物,这些物质严重影响棉花细胞中RNA的分离。针对棉花富含次生代谢物的特点,同时简化操作步骤,摸索出一种高效提取棉花RNA的方法,该方法具有提取RNA完整性好、纯度高和操作简单等特点,可适用于提取棉花等多糖多酚类植物的RNA。     

棉花规模化转基因技术平台建成

由中国农业科学院棉花研究所李付广博士主持的“棉花规模化转基因技术体系平台的建设及其应用”研究日前完成。     

国产转基因棉花研发及产业化

棉花在我国国民经济发展中占有举足轻重的地位。它涉及1亿棉农的重要经济来源,1900万名纺织及相关行业工人的就业问题等。但是．20世纪90年代以来,棉铃虫危害猖獗．每年给国家造成几十亿甚至上百亿元的经济损失。据统计,1992年棉铃虫特大爆发,棉农为防治棉铃虫喷施农药中毒事件就有10万多例。面对严峻的生产形势,我国转基因抗虫棉的研究在科技部国家“863”计划、     

家蚕转基因方法的初步研究

为建立家蚕转基因研究中切实可行的外源基因导入方法、分别用显微注射法、精子介导法、脂质体法和压力渗透法将含有绿色荧光蛋白(gfp)基因的转座子载体和辅助质粒转入到家蚕的受精卵中。在后代中检测到发绿色荧光的蚕茧,用PCR方法检测到后代个体染色体中含有gfp基因,并比较了上述几种方法的优缺点,为进一步进行转基因家蚕的研究奠定了基础。     

风速对转基因棉花基因漂移的影响

在转基因作物全球商业化推广的20年间,公众对基因漂移生态安全问题的关注持续升温。本试验以转基因双价棉SGK321(Cry1Ac/Cp TI)为花粉供体,常规棉"石远321"和"中棉35"为花粉授体,借助PCR和蛋白检测技术,研究温室中3种风速(0.54、0.92和1.27 m·s-1)条件下的Cry1Ac基因漂移频率。结果表明:"石远321"作为花粉受体时,基因漂移频率受风速影响,低风速下最高,高风速下最低;"中棉35"作为花粉授体时,基因漂移频率整体较低,不受风速影响;基因漂移频率与所选择的花粉受体品种有关,"石远321"(转基因棉亲本)(10.63%)作为花粉受体时基因漂移频率高于"中棉35"(2.50%);转基因棉花基因漂移频率随着转基因作物种植区与非转基因作物之间距离的增加而下降。本试验为风介导的基因漂移的生态风险评估提供一定的理论参考。     

影响Bt转基因棉花抗虫效果的因素

棉铃虫是澳大利亚棉花的主要害虫,每年造成的危害高达1.5亿澳元.1996年开始种植商用Bt转基因棉,打药次数明显下降,但同时也表现出抗性随着季节的进展逐渐下降的明显趋势.在室内与田间同时就此问题进行了研究和测定.结果简介如下.     

表达阳离子抗菌肽的转基因棉花表型异常

用基因枪轰击茎尖法将人工合成的阳离子抗菌肽CEMA基因导入棉花中,获得3株转基因棉花,它们均出现嵌合体表型。在表型不正常的枝条上,叶片扭曲畸形,出现灰绿色与绿色条纹相间的花叶,花器发育异常、无花粉、人工授粉不能结实。花叶区的叶绿素含量降低约20％,叶肉栅栏组织细胞局部缺损,维管束及其管状分子数目减少。叶片灰绿色区叶肉细胞的次生壁明显增厚,局部区域吞噬现象明显,叶绿体内基粒片层数目较少,嗜锇小体明显较多,类囊体腔不明显。PCR分析表明,仅在不正常枝条的花叶中检测到外源CEMA基因。     

转基因棉花研发及商业化发展态势

正国内外转基因棉花的研发主要集中于抗虫、抗除草剂、抗病、耐盐碱、抗旱和纤维改良等性状研究,但只有转基因抗虫、抗除草剂和纤维改良等性状得到注册应用。转基因棉花的大规模商业化种植,可以有效控制棉花害虫与杂草并改善棉花纤维品质,显著提高棉花产量,降低生产成本。主要描述了棉花转基因的主要技术和规模化转基因技术体系平台,论述了转基因棉花近年来的总体研发状况及在棉花抗虫、抗除草剂及纤维改良方面的研究进展,分析了全球前四大转基因棉花种植国家(印度、美国、中国和巴基斯坦)转基因棉花的商业化发展态势,并归纳总结了转基因棉花的安全性问题及今后主要的发展方向。     

转基因棉花的专利及可能带来的不良影响

本文概述了美国Ａｇｒａｃｅｔｕｓ公司转基因棉花专利的内容,提出了这一专利对发达国家,尤其是发展中国的棉花遗传工程研究、棉花生产的影响及贸易冲击。