玉米Ubi－1启动子在可育转基因玉米植株中的表达活性

本工作将玉米泛素基因－1启动子（Ubi-1)与大肠杆菌β－葡萄糖苷酸酶基因（gus,uidA)的编码区融合,通过基因枪粒子轰击方法转化来自水成熟胚盾片组织的I－型愈伤组织,经PPT选择获得可育的玉米转基因植株,并采用组织化学方法分析了Ubi-1启动子驱动的gus基因在不同组织,细胞中的表达活性,发现gus基因在除花药壁以外的其它所试组织中均可以有效表达。Ubi：GUS在花粉,卵细胞中T1代转基因植株未成熟胚中的表达显示该启动子在植株发育的早期阶段即具有活性。对T0代转基因植株的花粉进行GUS组织化学染色,gus基因呈1：1分离,显示外源基因在转基因植株中以孟德尔方式遗传。同时发现,使用玉米本身的启动子Ubi-1可以降低外源基因在转基因玉米中的拷贝数,进而避免基因沉默现象的发生。目前已得到第二代转基因种子。     

采用玉米Ubi-1启动子获得低拷贝转基因玉米植株

通过基因枪粒子轰击和草丁膦（PPT）选择获得可育的玉米转基因植株,并分析了外源基因在转化体中的拷贝数与启动子之间的关系。用玉米Ubi-1启动子驱动外源基因,玉米转化体中外源基因的拷贝数较低;可能的原因为Ubi-1启动子通过与其内部同源序列发生重组而被定点整合进玉米基因组,共转化的两种质粒DNA在整合至玉米染色体DNA之前已重构成为一个整体。结果显示使用某一植物自身基因的启动子可以降低外源基因在该物种转基因个体中的拷贝数,进而避免基因沉默现象的发生。目前已得到第二代转基因玉米种子。     

小麦高分子量麦谷蛋白亚基1Dx5启动子驱动外源基因的表达

将小麦高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)基因的胚乳组织特异性表达启动子驱动的外源突变型1Dx5基因和gus基因导入小麦中.对其转基因植株连续3代的跟踪研究表明,突变型1Dx5基因的重复序列导致其表达蛋白分子量增大,并影响其它1Bx17 1By18亚基基因的表达.组织化学分析观察到gus基因在1Dx5基因启动子驱动下的表达表现出胚乳组织特异性,在开花2周后开始表达,表达量呈持续上升,至腊熟期达到最高,其次为籽粒成熟期.     

利用脉冲电泳技术转化玉米获得转基因植株的研究

本研究采用脉冲电泳技术将外源Bar基因和B-t基因转化玉米种胚并直接成苗,通过除草剂抗性初步筛选,再进行PCR检测、Southem杂交验证,探讨了脉冲电泳介导外源基因直接转化玉米种胚的有效性,结果表明：脉冲电泳技术介导玉米转基因是有效可行的,其T0代植株PCR阳性率与T1代植株转化率分别为11．36％和1．04％。在外源基因的转化中,处于不同启动子下的B-t基因和Bar基因共转化频率为90．9％。T1代PCR表现为阳性的植株Southem杂交结果显示脉冲电泳法介导的外源基因在受体中多为单拷贝,且已遗传给后代,并获得稳定表达。     

水稻sbe1启动子驱动的反义sbe-GUS融合基因在转基因水稻中的表达

为研究水稻基因启动子对外源基因在转基因水稻中表达的影响,构建了由sbe1启动子引导的反义sbe-GUS融合基因。经农杆菌介导,将不同的融合基因导入水稻中,定量测定转基因水稻植株不同组织中的GUS酶活力。结果表明,sbe1启动子可驱动反义sbe-GUS融合基因在转基因水稻植株的胚乳中高效表达,而在颖壳、胚和茎叶等组织中的表达活性较弱。证实sbe1启动子在驱动外源基因的表达上表现有明显的组织特异性。     

cryIAc基因在转基因玉米中的遗传规律及对抗虫性影响

旨在研究目的基因在转基因植株和后代植株(株系)中的遗传规律及其对转化植株抗虫性的影响。以花粉介导法将cryIAc基因导入玉米自交系‘郑58’和‘昌7-2’,对转化植株及其后代株系进行分子检测和田间抗虫鉴定。结果表明:(1)转化‘郑58’和‘昌7-2’,T1代分别获得转基因植株24和41个,转化率高达20%以上;(2)转基因T2代、杂交F2代及回交1代(B1)的分子检测结果证明,外源基因的遗传符合孟德尔的3∶1、3∶1和1∶1的遗传分离规律;(3)连续多带的分子检测结果还表明,外源基因可稳定遗传并有效表达,表达水平在9.8-14.3 ng/g叶片鲜重之间;(4)抗虫鉴定结果显示,在阴性对照全部感虫情形下,转基因纯合株系仍表现出较高抗虫活性;(5)此外,回交试验结果还证明外源基因通过杂交可传递给下一代;(6)最终经筛选得到SZ003、SZ005、SC001、SC004和SC007五个高抗虫转基因株系。结果表明,花粉介导法是一种高效、快捷的转化方法,cryIAc基因导入玉米自交系植株后赋予和提高了转基因植株的抗虫活性。     

转基因白桦的花粉活力及外源基因的遗传表达分析

采用荧光素二乙酸酯（FDA）染色比较分析转基因白桦花粉的活力的结果表明,转基因白桦的花粉活力均低于非转基因白桦。应用多重PCR和Northern杂交技术分析表明,转基因白桦花粉中有外源基因整合和转录表达。检测转基因白桦花粉中gus报告基因的活性,显示gus报告基因在花粉表达。     

含有融合标记基因和LoxP/FRT位点的植物表达载体构建及应用

本研究利用化学合成法合成了包含pCAMBIA0390左右边界T-DNA和LoxP/FRT (LF)位点的DNA片段Ⅰ,利用SacⅡ和SphⅠ酶切位点,去除了pCAMBIA0390左右边界T-DNA和多克隆位点之间的序列,然后连接DNA片段Ⅰ和载体片段,构建了植物表达载体pGM323-LF-enTP.随后,再合成含有适合在单子叶植物中表达的由玉米Ubi-1启动子驱动的融合标记基因(Bar::gus)和水稻actin-1启动子驱动的Bt抗虫蛋白基因(Cry1Ab)表达元件的DNA片段Ⅳ,在pGM323-LF-enTP的基础上,利用SalⅠ和PstⅠ位点构建了同时含有LF位点、Bar::gus以及Cry1Ab基因表达元件的表达载体pGM626-LF-ABt.利用含有pGM626-LF-ABt的农杆菌遗传转化烟草和玉米,以草丁膦作为抗性筛选剂,非转化细胞得到了有效抑制,快速获得了转基因植株,利用GUS组织化学检测和RT-PCR分析了转基因植株中标记基因的表达,结果表明pGM626-LF-ABt可以用于农杆菌介导的单、双子叶植物遗传转化.本研究为培育安全抗虫转基因植物奠定了基础.     

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。     

利用根癌农杆菌法获得转基因水稻植株及其后代

在100μmol／L乙酰丁香酮（AS）等vir基因诱导分子存在的情况下,用含双元载体pBYT2的根癌农杆菌菌株EHA101同水稻（OrizasativaL．）台北309悬浮培养细胞共培养3天。经过2个月的连续筛选,共从364颗同根癌农杆菌共培养的悬浮培养细胞团中得到17个具有稳定潮霉素抗性和GUS表达的愈伤组织。对从8个转化组织中得到的10株可能的R0代转基因植株及其后代进行外源基因的整合和表达分析,Southern分析表明外源基因已稳定地整合进水稻基因组中并实现了有性遗传传递。杂交结果显示在其中一个转化系的植株中有5个拷贝的T－DNA整合,而其余的转化系则只整合了1个拷贝。转基因水稻细胞及植株中GUS活性的组织化学染色观察和荧光分析表明玉米ubiquitin基因启动子在水稻细胞中能高效启动gus报告基因的表达。ndPAGE－X－Gluc法检测表明转基因水稻细胞中表达的GUS蛋白比Sigma公司的标准GUS蛋白（SigmaCo．G0786）要小,而与来自大肠杆菌HB101（pBI1121）中的GUS蛋白大小相同。结果表明,根癌农杆菌可有效且可靠地介导外源基因转化水稻。     

农杆菌介导的玉米遗传转化

用带有质粒pGIH(35S-intron-GUS/ Hptr)的根癌农杆菌EHA101转化玉米愈伤组织,获得潮霉素抗性植株,再生性好的苏玉1 图7 Southern blot分析HpaII消化的质粒pGIH 和gusA基因沉默的愈伤组织的总DNA Fig.7 Southern blot analysis of plasmid pGIH(P) and plant genomic DNA of gusA gene si- lence callus(T)digested with HpaII号转化率可以达到8.1%。对转化植株进行GUS染色分析及PCR和Southern杂交检测证明外源基因已经整合,并能够稳定表达。反向PCR分析的三个转化植株,T-DNA插入片段均为单拷贝。部分失去分化能力的抗性愈伤组织,Southern blot分析发现其基因组中有gusA基因插入,但X-gluc染色呈阴性,经HpaII酶切分析发现整合的gusA基因发生了高度甲基化。     

玉米自交系幼胚培养能力与遗传关系研究(简报)

玉米幼胚培养获得的胚性愈伤组织具有较强的长期继代能力和再生植株能力,常被用于构建转基因受体系统。然而基因型是制约玉米组织培养植株再生的重要因素之一,不同玉米基因型的幼胚培养能力关系到其遗传转化研究的结果[1]。     

玉米原生质体超低温保存后芽和根的分化

植物细胞的超低温保存,已逐步发展成为一个有效的种质保存方法。近年来,随着原生质体再生植株种类的不断增多,禾谷类的主要农作物比如水稻、玉米、小麦等     

全蚀病菌在玉米上的新变种

本文报道了玉米全蚀病菌禾顶囊壳菌(Gaeumannomyces graminis)的新变种——玉米变种[Gaeumannomyces graminis(Sacc.)Arx et Olivler var.maydis Yao Wang et Zhu var.nov.]。该变种在形态学、致病性、生物学及可溶性蛋白电泳谱带等方面,均不同于禾顶囊壳菌小麦变种[G.graminis var,tritici J.Walker)、水稻变种(G.graminis var.graminis Trans.)和燕麦变种[G.graminis var.avenae(Turner)Dennis]。模式标本保存在沈阳农业大学真菌标本室。     

玉米冠层凝露的观测与模拟

对模拟植物冠层温度的能量平衡单层模型进行了某些方法上的改进。并使用实测小气候资料,用数值方法,模拟了玉米冠层顶部的温度,模拟结果与实测的冠层温度相符合。利用冠层温度下的饱和水汽压估算了玉米冠层顶部结露的持续时间和结露量。结果表明：在中纬度低平原地区秋季的晴天,大约下午１７：００开始结露,清晨６：００￣７：００结束,结露的持续时间约１３￣１４ｈ。露形成的时间进程为开始和结束急剧,中间维持稳定。呈倒“     

太空诱变玉米核不育材料花粉败育的细胞学观察(简报)

玉米是最早利用雄性不育系生产杂交种的作物之一。在玉米T型细胞质雄性不育杂交种遭受毁灭性病害侵袭之后,科学家认识到利用细胞质雄性不育制种存在潜在的遗传脆弱性,从此试图通过多种途径来创造新的雄性不育．并对雄性不育材料的遗传多样性进行研究。空间诱变育种是80年代于我国发展起来的新技术,在农作物品种改良和种质创新上已初见成效。[第一段]     

ISOLATION OF HIGH-QUALITY RNA FROM GRAINS OF DIFFERENT MAIZE VARIETIES

The study of gene expression in maize varieties represents a powerful tool aiming to increase vitamin A precursors. However, the isolation of RNA from different maize varieties is challenging because these varieties show different levels of polysaccharides, and most methods available for RNA isolation are inappropriate for grain samples. The polysaccharides co-purify and co-precipitate with RNA during isolation, resulting in low-quality RNA, compromising the use of RNA in subsequent applications. Thus, a cetyltrimethylammonium bromide (CTAB)-based method was adapted in this study and compared with six methods for RNA isolation, including commercial reagents and RNA and DNA isolation kits, in order to identify the most appropriate for maize grains from different varieties. Most of the methods evaluated were considered inadequate due to limitations in terms of purity and/or quantity of the isolated RNA, which affected the efficiency of subsequent RT-qPCR analysis, resulting in nonamplification of β-carotene hydroxylase gene (HYD3) or high deviation among replicates. However, the CTAB modified method allowed the study to obtain intact RNA, with high quality and quantity, from 25 maize varieties. Furthermore, this RNA was successfully used to evaluate the expression of HYD3 gene by real-time qualitative polymerase chain reaction (RT-qPCR), and thus represents a simple, efficient, and low-cost strategy.     

继代十七年的玉米花粉胚性细胞系的异常核和异常分裂观察

对继代17年的玉米花粉胚性细胞系核形态和细胞分裂情况进行了观察分析,结果表明:随着继代培养时间的延长,异形核细胞比率增加,异形核类型和异常分裂增多。分析认为异形核和异常分裂现象出现和增多是导致胚性细胞系分化率降低、异形分化和非整倍体细胞产生的主要原因。并提出来自玉米农家种“八趟白”的部分胚性细胞系能长期保持倍性稳定和胚胎发生并再生,与不断挑选和继代培养中不加2,4-D有关。