不同杂种优势类群玉米幼胚愈伤组织的诱导及植株再生特性的研究

以Reid、唐四平头和其它种质等3个杂种优势类群共19份玉米自交系为试验材料,以玉米幼胚作为外植体,研究了基因型、培养基和激素对玉米幼胚愈伤组织的诱导及植株再生的影响,结果表明供试材料均能进行愈伤组织的诱导,但是仅有12个自交系能再生植株。N6和改良N6培养基有助于提高愈伤组织的质量及其生长速度,2,4-D在愈伤组织的诱导中起着关键性作用。在诱导培养基中添加0.2mg／L的6-BA或KT会使胚性愈伤组织的诱导频率下降以及降低愈伤组织的质量。在胚状体诱导培养基中添加1mg／L的KT能促进绿苗的分化,但是浓度过高会使丛生苗分化过多。此外,通过对不同杂种优势类群自交系玉米幼胚培养特性的分析,发现在唐四平头类群的4个自交系中,黄早四的绿苗分化率仅为0.5％,其它3个自交系不能再生植株。但是,从Reid和其它种质类群的供试自交系中筛选出了胚性愈伤组织的诱导频率和绿苗分化率均较高的、适合于遗传转化的受体材料,如3189／4380、4380／陕综5、8103、先早17、18-599红、18-599白、501、178和冀53。     

MDMV CP基因的克隆及其转基因玉米的研究

用RT-PCR方法分离了玉米矮花叶病毒外壳蛋白基因(MDMV CP),并且利用基因枪法将该基因导入玉米优良自交系18-599红、18-599白幼胚诱导的愈伤组织中。转化的愈伤组织在Bialaphos浓度(PPT)为8mg／L、10mg/L、5mg／L的筛选压下经过3次抗性筛选后,分别再生出可育植株12株和6株。PCR和Southem检测结果说明CP基因已整合到玉米自交系基因组中。对T1代转基因植株进行病毒人工接种试验,结果表明对照植株全部表现为感染玉米矮花叶病的典型症状,而转基因植株后代呈现不同程度的抗性。     

骨干玉米自交系丹598遗传再生体系的建立

目的:以玉米骨干自交系丹598的幼胚为外植体,诱导愈伤组织建立遗传再生体系。方法:探讨胚龄、培养基种类、2,4-D浓度对愈伤组织诱导的影响。结果:在授粉后16～18 d,2,4-D浓度为2.0 mg/L时诱导最佳;设置N6、NB、改良NB、MS、MB等5种培养基,筛选出改良NB培养基为最佳诱导培养基;分化培养基中添加1 mg/L激动素、0.5 mg/L 6-卞基嘌呤和0.5 mg/L萘乙酸能促进绿苗分化和根系生长。结论:建立了玉米自交系丹598的优良再生体系,为以后的基因转化工作打下了良好基础。     

农杆菌介导玉米胚性愈伤的遗传转化研究

利用3种不同类型的农杆菌菌株C58、LBA4404和EHA105携带外源GUS基因分别侵染玉米自交系齐319和18(红)胚性愈伤.结果显示,不同的菌株和自交系间的搭配,其遗传转化效率差异很大,GUS瞬时表达率呈极显著差异(F=24.92**),抗性愈伤率也呈极显著差异(F=19.43**).其中,EHAl05-齐319组合遗传转化效率最高,其GUS瞬时表达率平均为55.5%,最高可迭71.1%;其抗性愈伤率平均为14.4%,最高可达20%;对22株转基因To代抗性植株进行PCR检测,其中PCR呈阳性植株有11株,阳性率为50%.进一步对此22株To代抗性植株进行叶片组织化学染色分析,结果显示,PCR呈阳性的植株中均有GUS基因表达.从而证明,外源GUS基因在转基因玉米To代植株中得到稳定表达,而且验证了PCR检测结果和GUS表达分析结果的一致性.     

不同杂种优势类群玉米幼胚愈伤组织的诱导及植株再生特性的评价

以Reid、唐四平头和其他种质等3个杂种优势类群共30份玉米自交系为实验材料,以玉米幼胚作为外植体,研究基因型、培养基、激素、继代培养次数对玉米幼胚愈伤组织诱导及植株再生的影响.研究结果表明供试材料均能进行愈伤组织诱导,但是只有部分自交系能再生植株.通过对不同杂种优势类群自交系玉米幼胚培养特性的分析,从Reid、唐四平头和其他种质类群的供试自交系中,筛选出了胚性愈伤组织诱导频率和绿苗分化率均较高、适合于遗传转化的受体材料,如黄野四/京24//C108/黄野四选系、黄早四/先早17//吉853选系、R43//黄野四/711选系、京7、京7黄、3189/4380选系、4380/陕综5选系、8103、先早17、18-599红、501、178和冀53.     

影响农杆菌介导玉米优良自交系遗传转化的因素

以我国玉米骨干自交系9046,齐319,414,Mo17的幼胚为材料,在已经建立的农杆菌介导的玉米幼胚转化体系的基础上,研究了影响农杆菌介导玉米优良自交系遗传转化的因素,建立了优化的玉米优良自交系的遗传转化体系.研究结果表明,1.0-2.0mm的玉米幼胚是最适宜的转化受体;在感染液和共培养基中都加入乙酰丁香酮(200μmol/L)和抗坏血酸(50mg/L),能显著提高农杆菌对玉米的侵染能力;而感染前将幼胚高渗透压预处理未能提高转化率;延迟筛选有利于提高抗性愈伤组织的存活率.应用优化后的转化体系,获得了这4个玉米优良自交系的转基因植株,PCR阳性植株率为1.71%-4.09%.转化植株叶片总DNA的PCR和Southern杂交分析表明,T-DNA上的外源基因已经整合进了玉米基因组,并且在大多数转基因植株(71.4%)中为单位点插入.这一体系的建立,为进一步将有用基因导入玉米优良自交系奠定了基础.     

转MDMV CP基因玉米植株的再生

用基因枪法将玉米矮花叶病毒外壳蛋白基因导入玉米自交系综31幼胚诱导的愈伤组织中,在含有Bialaphos 6 mg·L^-1的选择培养基上经过3个月的抗性筛选,抗性愈伤组织在分化培养基上生成可育再生植株。PCR、PCR-Southern blot及DNA点杂交结果表明,外源基因已导入到玉米基因组中。转基因T1和T2代植株在大田表现出对MDMV的抗性,可以降低发病率,减轻发病程度。     

影响农杆菌介导玉米优良自交系遗传转化的因素

以我国玉米骨干自交系9046,齐319,414,Mo17的幼胚为材料,在已经建立的农杆菌介导的玉米幼胚转化体系的基础上,研究了影响农杆菌介导玉米优良自交系遗传转化的因素,建立了优化的玉米优良自交系的遗传转化体系。研究结果表明,1．0—2．0mm的玉米幼胚是最适宜的转化受体;在感染液和共培养基中都加入乙酰丁香酮(200μmol／L)和抗坏血酸(50mg／L),能显著提高农杆菌对玉米的侵染能力;而感染前将幼胚高渗透压预处理未能提高转化率;延迟筛选有利于提高抗性愈伤组织的存活率。应用优化后的转化体系,获得了这4个玉米优良自交系的转基因植株,PCR阳性植株率为1．71％-4．09％。转化植株叶片总DNA的PCR和Southern杂交分析表明,T-DNA上的外源基因已经整合进了玉米基因组,并且在大多数转基因植株(71．4％)中为单位点插入。这一体系的建立,为进一步将有用基因导入玉米优良自交系奠定了基础。     

高油玉米优良自交系再生体系的建立

以供试的5个高油玉米优良自交系为材料,建立了一个高效的高油玉米幼胚再生体系.研究表明,高油玉米幼胚组织培养的最适幼胚长轴长度在0.5 mm～2.0 mm左右;MB培养基是最适的胚性愈伤组织诱导培养基;各材料胚性愈伤组织诱导率差异较大,以4K261和4K296的胚性愈伤诱导率较高;不同材料最适的继代培养条件存在差异,但基因型仍然是决定各自交系胚性愈伤组织的继代能力的主导因素,其中以4K261最佳.5个自交系均能分化出幼苗,但分化率差异较大,以4K059分化率最高,达82.0 %;其次是4K261和4K296,分别为63.2 %和59.0 %;4K060和4K061表现最差.所以4K059、4K261和4K296均可作为遗传转化的受体材料.该体系的建立为高油玉米的遗传转化奠定了基础.     

不同基因型玉米愈伤组织诱导与植株再生研究

以5个玉米品系幼胚为外植体,研究了基因型、2,4-D浓度以及胚龄对愈伤组织诱导的影响;6-BA对愈伤组织分化的影响;以及IBA对再生芽生根的影响。结果表明：除。31外,其他基因型的外植体在相同条件下均可诱导出愈伤组织,但是不同基因型间存在显著差异;2,4-D浓度和胚龄显著影响愈伤组织的诱导,且2,4-D浓度为2．0mg／L,胚龄在11—13d之间时,玉米愈伤组织诱导率较高且质量较好。将愈伤组织转入分化培养基后,6-BA促进了愈伤组织的再分化;在生根培养基中,IBA促进了再生芽生根,经过炼苗后移栽获得再生植株。     

对生玉米和互生玉米染色体核型比较研究

本文利用对生性状转育获得的六组对生和互生姊妹系,通过风油精法染色体制片,首次研究了对生玉米与互生玉米的染色体核型差异。结果表明：对生玉米的染色体含有2对随体,而互生玉米却只有1对。对生玉米和互生玉米共有的一对随体分布在第6对染色体短臂上,对生玉米额外一对随体主要位于第10对染色体短臂上。     

转人工miRNA抗玉米粗缩病毒载体玉米的培育及其抗病能力

玉米是重要的粮食作物,水稻黑条矮缩病毒(RBSDV)是玉米粗缩病的病原,由其引起的玉米粗缩病给玉米生产造成重大损失。利用人工mi RNA构建抗病毒植物的技术已经在多种植物中被证明有效,但是在玉米中的尝试未见报道。实验根据玉米zea-mi R159a的前体序列和RBSDV基因组中编码功能蛋白的基因和基因沉默抑制子的序列信息设计引物,构建了用于沉默RBSDV编码基因和基因沉默抑制子的ami RNA(Artificial mi RNA)基因。构建p CAMBIA3301-121-ami RNA植物表达载体,利用农杆菌介导法转化玉米自交系综31(Z31)。对转基因玉米进行分子检测,选择mi RNA表达量高的纯合体株系进行自然发病实验,按0-4的分级标准调查玉米粗缩病的严重度。结果表明,转抗粗缩病毒人工mi RNA载体玉米纯合体株系的抗病表现好于野生型玉米,其中针对基因组6的S6-mi R159转基因玉米抗病情况较好。研究表明利用人工mi RNA技术构建抗病毒病玉米新品种是可行的。     

玉米倒伏成因及预防

概述了玉米倒伏类型及对产量的影响;与玉米倒伏有关的植株特性及影响玉米倒伏的各种环境因素和预防。     

Maize streak virus-resistant transgenic maize: a first for Africa

In this article, we report transgene-derived resistance in maize to the severe pathogen maize streak virus (MSV). The mutated MSV replication-associated protein gene that was used to transform maize showed stable expression to the fourth generation. Transgenic T₂ and T₃ plants displayed a significant delay in symptom development, a decrease in symptom severity and higher survival rates than non-transgenic plants after MSV challenge, as did a transgenic hybrid made by crossing T₂ Hi-II with the widely grown, commercial, highly MSV-susceptible, white maize genotype WM3. To the best of our knowledge, this is the first maize to be developed with transgenic MSV resistance and the first all-African-produced genetically modified crop plant.     

Purification and properties of N-carbamylputrescine amidohydrolase from maize shoots

N-Carbamylputrescine (NCP) amidohydrolase was purified ca 70-fold from maize shoots. The enzyme was present in the cytosol and the optimal pH w     

The sterols of normal and male-sterile maize tassels during development

The steroids of normal and male-sterile (Texas type) genotypes of maize were investigated during tassel development. A bioassay for estrogen activity of the normal meiotic and postmeiotic tassels was negative, indicating estrogen activity (estrone equivalent) much less than one ng/g of plant tissue. The sterols found were cholesterol, campesterol, stigmasterol, sitosterol, and probably isofucosterol, stigmast-7-enol, and 24-methylenecholesterol. In the premeiotic, meiotic, and postmeiotic stages of both genotypes between 300 and 400 μg of C₂₈ and C₂₉ free sterols per g tassels (wet wt) were found, the proportions of the sterols being ca 45% sitosterol, 30% stigmasterol, and 13% campesterol, with less than 5% each of the remaining sterols. In all three stages before saponification more free sterols were found in the normal than in the male-sterile tassels. The differences were significant at the 95% level in the meiotic and post-meiotic stages. The amounts of these sterols derived from esters decreased from approximately 140 μg/g in the premeiotic stage to 50 μg/g in the meiotic stage, and to an undetectable amount in the postmeiotic stage. After application of cholesterol-[4-¹⁴C] to the normal and male-sterile maize leaves for 3 days at meiosis, the label was found in the free sterols and steryl esters of the leaves but only in the free sterols of the tassels.     

Short Report : Effect of amines and guanidines on Rb+ absorption by excised corn roots

The effect of alkyl-amines and -guanidines on the absorption of rubidium by the excised roots of the corn plant was tested. Inhibition of Rb⁺ absorption was observed with both amines and guanidines, where guanidines were more effective. The effect of alkylamines on Rb⁺ transport depends on their molecular structure.     

长期免耕不同秸秆覆盖量对玉米产量及其稳定性的影响

阐明长期免耕不同秸秆覆盖量下玉米产量变化趋势及其稳定性差异,可为建立和评价长期保护性耕作模式、促进粮食持续生产提供理论支撑.本研究基于我国东北黑土区长期保护性耕作定位试验(始于2007年),以传统垄作(RT)为对照,分析了免耕无秸秆覆盖(NT0)、免耕33％秸秆覆盖(NT33)、免耕67％秸秆覆盖(NT67)和免耕10...     

MDA技术在转基因检测中的研究与应用

PCR技术是转基因植物及其产品检测的主要方法,但是因为其对模板纯度和质量有较高要求,对于低质量模板难以获得稳定的检测结果。本研究利用MDA技术可将低至10 copies的微量DNA样品扩增至可用PCR方法稳定检出;进一步利用MDA技术对转基因玉米有证标准物质Bt11粉末的单颗粒痕量样品释出DNA进行扩增,结合PCR扩增检测,玉米粉末颗粒中内源参照基因的检出率达到70%以上,转基因特异性序列检出与内源参照基因检出的比值,与标准物质标称值基本相符,为建立基于MDA技术转基因植物及其产品粉末颗粒等痕量样品检测方法奠定了基础,同时也为加工产品中复合性状转基因作物的检测提供了潜在的解决方案。     

转基因抗矮花叶病玉米的遗传、表达及抗病性研究

目的：研究目的基因在转基因植株及其后代中遗传表达的稳定性,以及目的基因表达与抗病性的关系,最终得到转基因纯合株系。方法：以采用花粉介导法将RDV运动蛋白缺陷型（RDV MP^-）基因导入玉米自交系478的转基因种子（T0）作为试验材料,对其或其后代进行潮霉素抗性筛选、PCR检测、目的基因表达产物含量测定、农艺性状筛选,以及田间接种病毒的抗病鉴定。结果：通过潮霉素抗性筛选从T0种子获得了11株疑似转化植株;对T1、T2、T3代转基因植株的PCR分析证实目的基因已导入玉米植株,并显示随着转化植株世代交替,目的基因可稳定遗传给下一代,且目的基因在待测材料中的检出比例也随着代数的增加而提高;目的基因表达量的测定结果为1．83-11．57ng／mg叶片鲜重之间;田间接种玉米矮花叶病病毒试验结果证明转化植株比对照植株的抗矮花叶病能力有了显著提高,个别株系在T1代的发病率就为0,T1、T2、B代转化植株的抗病性逐代提高,比临近对照的抗病性提高2～5级;目的基因表达量与植株（系）的抗病性显著相关,r=0．923,P〈0．01;入选纯合系的农艺性状也有较大变化,穗粒数比对照系增加约5％。结论：通过以上方法,可以筛选到转基因抗病玉米纯合株系。