转基因抗除草剂油菜对十字花科杂草的基因漂移

以转基因抗除草剂油菜Q3为花粉供体材料,油菜远缘杂草为花粉受体材料,在自然传粉和人工辅助授粉条件下研究甘蓝型油菜与十字花科杂草间的基因漂移频率。结果表明,以转基因油菜为父本,十字花科杂草荠菜、碎米荠、播娘蒿、诸葛菜、风花菜、遏蓝菜和菜为母本,杂交高度不亲和,基因漂移率为0 % ,无生态风险,但对野芥菜的基因漂移率高达0 .885 %。野芥菜是我国大部分地区的常见杂草,种类繁多,分布范围广,大面积种植转基因抗除草剂油菜对野生芥菜的基因污染应引起高度重视。     

甘蓝型油菜与蓝花子远缘杂交及双二倍体的合成研究

甘蓝型油菜品种奥罗×蓝花子杂种Ｆ-１,平均配对构型为１２．１Ⅰ＋６．５３Ⅱ＋０．４１Ⅲ＋０．１８Ⅳ＋０．１８Ⅴ,Ａ、Ｃ染色体组与Ｒ染色体间存在配对,它们之间具有一定的同源性。在甘蓝型油菜与蓝花子的杂种Ｆ-１代中,存在一种染色体不配对的减数分裂类型。这一类型中有少量可形成平衡的不减数配子。提供了油菜与蓝花子远缘杂种回交结实的细胞学根据。在ＭＳ＋０．２ｍｇ／ＬＮＡＡ＋３ｍｇ／ＬＢＡ＋１ｇ／Ｌ秋水仙碱＋３０ｇ／Ｌ蔗糖＋８ｇ／Ｌ琼脂的培养基中,接种甘蓝型油菜奥罗与蓝花子的杂种Ｆ-１进行加倍处理,经快速繁殖后,获得大量的染色体数为２ｎ＝５６的双二倍体幼苗。上述双二倍体自交结实,在减数分裂中绝大多数细胞形成２８个二价体,个别形成２６个二价体和１个四价体。上述技术在油菜与蓝花子远缘杂交中首次解决了用常规方法不易获取远种杂种稳定双二倍体的难题。甘蓝型油菜品种Ａｌｔｅｘ×蓝花子杂种Ｆ-１代,长时间的快速繁殖后,出现了染色体丢失和加倍,有形成１９条染色体的配子回复到甘蓝型油菜染色体组成的趋势。在油菜远缘杂种中发现了类似于球茎大麦远缘杂种中染色体丢失的现象。     

芥菜型油菜种质资源研究进展

本文从收集保存、鉴定、研究、创新和利用5个方面介绍了芥菜型油菜种质资源研究进展。芥菜型油菜起源于亚洲,印度、中国收集的资源最多。芥菜型油菜可以分为中国-东欧类型和中国-印度类型2大类,每一类中均存在较大的遗传变异,许多具有优良性状的种质已经鉴定出来,并对其进行了生理学、遗传学研究。通过远缘杂交、诱变和遗传转化已创造出芥菜型油菜新种质。已鉴定、培育的芥菜型油菜优异种质资源在油菜育种上得到广泛利用。     

基因工程创制油菜种子基生物燃油的关键技术

生物基燃料的开发研究对保证我国能源安全、改善生态环境都有重要意义。通过系统的基因工程改良创制“能源油菜”,作为生物柴油主要原料,是我国可再生能源战略推进的明智选择。分析了油菜作为生物柴油原料的优势及尚需解决的问题,根据相关领域研究趋势和我国现有基础,提出了油菜种子基生物能源发展的战略构想和重点研究方向:1.进一步提高产量、含油量以提高单位面积产油量。2.利用油菜种子作为口服疫苗等高值蛋白产物生物反应器,提高油菜种子蛋白质部分价值,降低综合生产成本。3.基因工程提高油菜抗逆性和生态适应性,利用海涂、荒坡等非农业用地,解决大规模发展油菜种子质基生物柴油原料种植所需土地问题。4.通过特种脂肪酸组分定向基因调控技术,培育高品位生物柴油专用油菜品种。     

转基因油菜的基因流及生态风险

综合评述了转基因油菜的基因流及其生态风险.油菜作为最早的转基因作物之一目前已在加拿大和澳大利亚大面积商业化应用.(常)异花授粉作物油菜的天然异交率可达30%左右,也易与其它芸苔属作物杂交,因此转基因油菜的生态风险已引起各国科学家的高度重视.转基因油菜主要通过与其野生近缘种的花粉交换和与非转基因油菜的花粉交换两种方式进行花粉的输出.基因可能逃逸到相关野生近缘种,但在大田环境下能够得到杂种的可能性很小;由于基因的漂流在油菜田块间确实存在,因此在种植转基因油菜的过程中必须考虑其间隔距离.     

转vgb基因油菜的耐涝性

油菜是我国重要的油料作物和蛋白质饲料作物,涝害严重影响了我国油菜产业的发展,提高油菜的耐涝能力对于我国油菜可持续发展具有非常重大的意义。本研究采用PCR、Southern杂交等方法对转vgb基因油菜植株进行鉴定,15 d淹涝实验结果显示,转基因油菜的超氧化物歧化酶、丙二醛和脯氨酸含量在淹涝前后的变幅显著低于对照。对淹水后的农艺性状进行调查,转vgb基因的油菜相比较对照抗涝性明显得到增强,证明vgb基因在油菜中的表达对油菜的抗涝性具有显著作用。     

苏云金芽孢杆菌杀虫蛋白基因克隆及油菜叶绿体遗传转化研究

向细胞核导入外源基因的核转化技术是植物基因工程的主要方法。然而,外源基因表达效率低,表达不稳定,基因易失活和因随机插入而造成的位置效应等是该方法不足之处。而且,由于外源基因可随花粉扩散,细胞核转化体的生物安全性问题已在全球范围内引起世人的关注和担忧。将外源基因导入叶绿体基因组有望克服细胞核转化中存在的某些弊端。油菜作为世界上重要的油料作物,其叶绿体遗传转化研究还未见报道。本研究从苏云金芽孢杆菌克隆得到野生型杀虫晶体蛋白基因,构建了用于油菜叶绿体定点转化的植物表达载体,并用基因枪法将杀虫蛋白基因导入油菜,…     

中国甘蓝型油菜遗传多样性的RAPD分子标记

本文利用ＲＡＰＤ方法和统计学分析,对我国７省市和国外引进的总计４０份甘蓝型油菜品种的遗传多样性进行了研究。结果表明,４０个品种的甘蓝型油菜存在着广泛的遗传变异,根据ＲＡＰＤ指纹图谱,通过在ＤＮＡ分子水平上的聚类分析可以将它们分为３大类群,反映出这些品种之间的亲缘关系,并对如何引进甘蓝型油菜资源进行了初浅的讨论。     

一种提取高质量油菜种子和种皮RNA的方法

提取高质量的RNA是从基因表达水平上研究油菜种子和种皮发育的必要条件。现有方法因为油菜种子脂肪、多酚和多糖,难以快速获得完整、高纯度的油菜种子总RNA。本试验针对油菜种子和种皮特点,利用苯酚-氯仿抽提后用无水乙醇沉淀RNA,建立了在油菜种子和种皮中快速提取高质量总RNA的提取方法,电泳分析表明28S rRNA亮度约为18S rRNA的2倍;紫外分光光度计检测A260/A280介于1.8～2.0之间。用该法分离的RNA,已成功用于RT-PCR、Northern blot分析和基因全长的克隆等分子生物学研究。     

河北主要土壤中Cd、Pb形态与油菜有效性的关系

当今土壤重金属污染日趋严重而表征土壤污染程度 的指标不够完善、相关性亦较差。为此,采用网室盆栽试验,研究了河北平原主要土壤类型潮土和潮褐土上Cd、Pb的化学形态特征及其与油菜植株干物重、油菜吸收重金属含量的关系。结果表明Cd对油菜的毒害作用大于Pb。总量及各形态Cd、Pb含量与油菜可食部分干物重呈负相关,对油菜干物重影响最大的是交换态Cd、Pb。而对油菜吸收Cd、Pb贡献最大的形态是碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态。深入研究重金属形成与植物有效性间的关系,可为进一步揭示重金属的生物有效性,为更准确评价土壤重金属污染程度提供理论依据,具有重要的理论意义和实际应用价值。     

根系分泌物对紫云英油菜间作的响应

根系分泌物是植物与土壤进行物质交换和信息传递的重要载体,也是间作体系中作物-土壤-微生物互作的重要调控者。为进一步揭示间作体系中作物之间的互作机制,本研究通过紫云英单作、油菜单作和紫云英油菜间作,重点分析了紫云英油菜间作下根系分泌物的响应特征。结果表明: 共检测到紫云英和油菜根系分泌物391种,定性93种,包括了9种代谢物类型,其中有机氧化物含量最高,主要是以核糖醇的形式存在。不同种植模式中,紫云英、油菜的根系分泌物含量差异显著,紫云英油菜间作时根系分泌物特征与油菜单作相似,与紫云英单作差异较大。不同种植模式的差异根系分泌物中,仅9-芴酮1与其他差异分泌物间呈负相关关系。不同种植模式的差异根系分泌物主要为苯系物、脂类和类脂分子、有机酸及其衍生物、有机氧化物等,其中苯系物、脂类和类脂分子是表征紫云英、油菜根系分泌物变化的重要类型。可见,紫云英油菜间作改变了作物的根系分泌物特征,其变化特征与苯系物、脂类和类脂分子关系密切。     

油菜孤雌生殖的遗传学研究

我们开展了人工诱发油菜孤雌生殖的研究,并将诱发的孤雌生殖纯合自交系初步应用于杂交油菜的生产。通过几年来研究,在理论上和应用方面取得了以下结果: 1.初步找到了人工诱发油菜孤雌生殖的有效方法。以胜利油菜作材料,用化学的、物理的和生物的因素来诱发孤雌生殖,试验结果表明,用远缘花粉授粉,特别是种间花粉授     

生物遗传的连锁和交换

处在同一条染色体的基因在一起遗传的现象称为连锁。由于来自双亲的同源染色体，在性细胞成熟分裂时发生交换而使原来在同一染色体上的基因不再在一起遗传的现象称为交换。连锁和交换是生物界的普遍现象。一个细胞有许多基因，如果它们各个分散，细胞分裂过程中子细胞就不可能准确地获得每个基因，因此连锁对于生命的延续是非常重要的。交换则能使染色体上的基因产生新的组合，是形成生物新类型的原因之一，它和育种工作有密切的关系。交换一般是对等的，但是也有非对等交换。非对等交换可以导致少量染色体重复，重复的染色体片段上的基因经…     

油菜作为优势能源作物的发展潜力与展望

介绍了生物能源的发展趋势、国内外油菜生产、用途与发展潜力,应用油菜作为生物能源的现状、趋势与生物柴油加工技术,提出了我国加快优势能源作物发展的建议。     

油菜矮秆相关基因定位克隆及其在育种中的应用

油菜是世界主要油料作物。倒伏问题是制约油菜机械化生产和产量提高的重要因素之一。矮秆油菜抗倒伏,有利于提高产量。因此,选育矮秆资源对油菜抗倒和高产育种具有重要意义。近年来,相关研究报道了多个具有育种价值的油菜矮秆材料,定位克隆了矮秆性状相关基因。本文就油菜矮秆相关基因定位克隆及其在育种中的应用研究进展进行综述,以期为发掘新的油菜矮秆基因以及油菜抗倒高产分子设计育种提供参考。     

野油菜黄单胞菌6-磷酸果糖激酶基因的初步分析

6-磷酸果糖激酶是糖酵解途径中的关键酶,它催化糖酵解途径中第一个不可逆反应。本研究利用pK18mobsacB自杀质粒采用同源双交换的方法对野油菜黄单胞菌Xcc8004中的6-磷酸果糖激酶基因(XC_0872)进行缺失突变,获得无标记的缺失突变体DM0872。表型检测结果显示DM0872突变体不影响野油菜黄单胞菌对葡萄糖和果糖的利用,不影响胞外多糖的合成,也不影响其致病性。该结果显示糖酵解途径在野油菜黄单胞菌的地位并不重要。另外,我们利用RT-PCR方法检测了XC_0872的转录情况,结果显示XC_0872在Xcc8004中是转录的。而之前曾有报道称黄单胞菌中无法检测出6-磷酸果糖激酶活性,这表明XC_0872进行了转录后调控从而使6-磷酸果糖激酶活性受到限制。本研究为野油菜黄单胞菌中糖酵解途径的调控提供了理论依据,对揭示野油菜黄单胞菌中该途径的调控机制具有一定的意义。     

生物技术在油菜种质创新中的应用

从胚拯救、体细胞杂交、体细胞无性系变异和基因工程4方面综述了现代生物技术在油菜种质创新中所取得的成绩.胚挽救技术主要用于克服远缘杂交受精后的不亲和,提高获得杂种的频率;体细胞杂交由于绕过有性杂交不亲和障碍,扩大了杂交范围;基因工程技术借助分子操作技术,达到定向改变目标生物遗传物质的目的,拓宽其种质资源.另外,对限制生物技术在油菜种质创新中的一些因素和其发展前景进行了讨论.     

油菜硫甙性状QTL 区间的加密和整合

目的:加密油菜控制硫甙性状QTL区间,并进行QTL整合预测候选基因。方法:利用生物信息学方法根据已知测序的白菜BAC序列信息设计引物,在油菜TN DH群体中进行多态性扩增和定位,并根据加密后构建的遗传连锁图重新检测QTL,进行QTL整合。结果:将根据白菜BAC设计的3对多态性标记成功定位到油菜控制硫甙性状QTL区间,进行QTL整合后将QTL置信区间进一步缩小,并判定了初步的候选基因。结论:充分利用白菜已测序的BAC或者基因组信息,将能加快油菜基础研究的步伐。     

甘蓝型油菜的BR响应及BnBZL2基因的功能分析

对甘蓝型油菜(Brassica napus L.)与拟南芥(Arabidopsis thaliana L.)中保守的油菜素甾醇(Brassinosteroids,BR)信号相关基因进行对比分析,并以甘蓝型油菜品种‘沪油15’为材料,对BR信号通路相关同源基因进行了组织表达分析。结果显示,BR合成基因与信号组分在花和幼嫩种子中表达量更高;低浓度BR处理可以促进幼苗根的生长,高浓度BR处理则起抑制作用; BR合成抑制剂(Brassinozole,BRZ)处理可抑制黑暗条件下幼苗下胚轴的伸长; BR处理可以降低BR合成基因的表达水平,而BRZ处理则相反,表明甘蓝型油菜中BR信号增加能反馈抑制BR的合成。烟草(Nicotiana tabacum L.)瞬时表达实验结果发现,与拟南芥BZR1基因同源的甘蓝型油菜BnBZL2编码蛋白定位在细胞质和细胞核中,BR处理可增加BnBZL2的核定位。蛋白质免疫印迹检测结果显示,BR处理可增加去磷酸化BnBZL2的比例。本研究进一步模拟了拟南芥bzr1-1D功能获得性突变体对BnBZL2蛋白进行点突变(BnBZL2*),并构建载体转化拟南芥,黑暗条件下转基因植株幼苗对BRZ处理不敏感,提示BnBZL2*可提高转基因植株的BR信号水平。本研究结果表明甘蓝型油菜中存在与拟南芥相似且保守的BR信号通路和调控机制。     

不同类型油菜EST-SSR标记的通用性及其应用研究

以10个甘蓝型油菜、11个芥菜型油菜和7个白菜型油菜品种为材料,选用已报道的14对白菜EST-SSR引物和8对油菜EST-SSR引物,探索其在3种类型油菜中的通用性,并利用筛选出的在3类油菜中有通用性和多态性的EST-SSR标记对供试油菜品种进行聚类分析.结果表明:(1)选用的14对白菜EST-SSR引物和8对油菜EST-SSR引物,在供试的3种类型油菜中都有扩增,完全可用.(2)在白菜型、甘蓝型和芥菜型油菜品种中扩增显示出多态性的引物数分别为18、16 和14对,其中有10对引物在3种类型油菜品种间扩增产物具有多态性.(3)利用这10对扩增多态性EST-SSR引物对供试油菜品种聚类分析,结果显示,在遗传相似系数为0.67时,3种类型油菜品种分别独自聚为一大类,表明开发和建立不同类型油菜间可通用的EST-SSR标记是可行且有应用价值的.