玉米花粉体外萌发方法改进及其对花粉介导转基因的作用

超声波处理花粉介导植物基因转化方法由山西省农业科学院生物技术研究中心发明, 已被国家知识产权局授予发明专利(专利号ZL 99121152.9)。在该专利的基础上, 针对玉米(Zea mays)花粉取样、保存和处理条件等因素对其体外萌发的影响进行深入研究, 提出了改进玉米花粉体外萌发实验的方法。研究结果表明, 在不同时期对开花的玉米进行花粉培养时所需蔗糖溶液的浓度不同; 确定了玉米花粉的保存时间、条件及其对超声波处理后花粉萌发率的影响, 以提高该转化方法中花粉的活力, 并进一步验证了该转基因方法的可靠性; 讨论了玉米花粉体外萌发的操作技巧和各因子的参数, 对提高花粉介导植物基因转化效率有一定的参考价值。     

桃花粉低温和超低温保存方法比较研究

桃(Prunus persica(L.)Batsch)是我国重要的无性繁殖作物种质资源,目前主要保存于3个国家无性繁殖作物种质圃。随着以茎尖、花粉、休眠芽为保存载体的超低温保存技术的发展,超低温保存已成为无性繁殖作物重要备份保存方式。本研究以15份桃种质花粉为研究对象,开展含水量、回湿处理和保存温度(4℃低温保存和液氮超低温保存)对保存后花粉离体萌发率的影响研究。研究结果:明确了桃种质花粉超低温保存的含水量;揭示了回湿处理对部分桃种质花粉超低温保存产生显著影响;超低温保存后花粉离体萌发率最高可达83%;4℃低温保存和超低温保存比较研究结果表明,超低温保存4年后14份桃种质花粉离体萌发率仍可保持30%以上,11份桃种质花粉离体萌发率与保存前花粉离体萌发率相比无显著变化甚至显著提高,而4℃低温保存的花粉离体萌发率降至0。该研究为国家种质库建立花粉规模化超低温保存提供技术支撑。     

紫菜苔芬粉超低温保存及其原生质体分离

研究了紫菜苔花粉超低温保存的影响因素：花粉发育时期,冰冻保护剂与隆温程序。建立了较适宜的保存流程。保存６０、９０天期间,成熟花粉与近成熟花粉生活力保持不变,幼嫩花粉生活力稍有下降。前二与后相对存活率分别达９１％与８４％左右。保存的和新鲜的幼嫩花粉经培养均能诱导脱分化,发生细胞分裂。改进和简化了紫菜苔成熟花粉原生质体分离技术,并在其幼嫩花粉原生质体分离上取得成功。保存的成熟花粉化冻后直接酶解,原     

玉米花粉的冷藏研究

本研究的目的是寻找一种可行的花粉贮藏方法。我们采用快速冷冻－真空干燥－常低温保存的方法进行花粉贮藏研究。对贮藏花粉分别作了活性染色,过氧化物酶同工酶活性分析及花粉培养,以测定其生活力（以下称活力）。研究表明,快速冷冻－真空干燥－常低温（－１０℃─－２０℃）保存玉米花粉的方法是可行的。保存１５０天的玉米花粉仍有８％的萌发率。同时证明,常用的各种染色方法只能反映花粉的成熟度,而不能作为检验花粉是否具有活力的唯一标准。而花粉是否能够萌发,即长出正常的花粉管,才是判断花粉活力的主要指标。     

唐菖蒲花粉低温保存过程中的生理生化特征

以唐菖蒲切花栽培品种嫦娥粉花粉为实验材料,比较其花粉各项生理生化指标在-80℃和4℃贮藏过程中(360 d)的变化,以探讨2种保存条件下花粉保存效果出现显著性差异的生理生化原因.结果表明:唐菖蒲花粉在2种保存温度条件下,随保存时间的延长,各项生理生化指标表现出显著差异.与4℃保存处理相比,-80℃保存处理抑制了花粉中MDA的积累,增强了超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性,减轻了花粉膜质过氧化和膜系统受伤害程度,同时提高了花粉可溶性蛋白质和可溶性糖的含量,增强了花粉的抗冻能力,从而使低温保存花粉活力维持在相对较高水平,这或许是-80℃条件下花粉保存效果较好的部分生理生化原因.     

苏铁属花粉萌发及保存条件研究

以不同浓度梯度的蔗糖与硼酸组合在不同pH条件下用悬浮培养法测定德保苏铁、叉叶苏铁、元江苏铁和越南篦齿苏铁花粉的活力;将元江苏铁和越南篦齿苏铁花粉分别保存在不同低温、不同湿度的环境中,研究温度和湿度对保存花粉的影响。结果表明:(1)最适合苏铁属植物花粉萌发的培养液配方为蔗糖(1%～2.5%)+硼酸(100～500 mg/L),pH6.0～7.0;(2)在室温下,将苏铁花粉密封保存在有干燥剂的容器中,可存活30 d以上;(3)在0℃条件下,不加干燥剂,花粉可保存4个月以上;(4)用液氮保存后的越南篦齿苏铁花粉进行人工授粉,结实率高达90.3%,与用新鲜花粉人工授粉的结实率无明显差异;(5)将花粉含水率降低到15.5%～13.2%后,能在液氮中进行长期保存,表明花粉液氮保存可以作为苏铁花粉长期和超长期保存的方法。     

花粉介导法获得玉米转基因植株(英文)

利用花粉作为外源基因的载体进行遗传转化在玉米 (ZeamaysL .)上获得了成功。以玉米自交系太 910 1、综 31等为受体 ,以pGLⅡ_RC_1质粒为供体 ,在玉米开花期 ,用花粉与质粒DNA混合并附加超声波处理 ,然后辅以人工授粉的方法将外源基因导入到受体中。DNA斑点杂交和PCR扩增以及PCR_Southernblot杂交检测结果证明 ,几丁质酶基因确已导入玉米自交系中。所得结果表明 :玉米花粉可以介导外源基因的转化。利用花粉作为载体介导外源基因转化 ,避免了传统的基因枪法和土壤杆菌法转化所要求的组织培养技术 ,转化方法简单 ,易操作 ,具有很强的实用性     

转Bt-cry1Ab玉米花粉对异色瓢虫生长发育及体内三种代谢酶活性的影响

用转Bt-cry1Ab基因玉米花粉饲喂异色瓢虫,初步研究了转基因玉米花粉对瓢虫的影响。结果显示,异色瓢虫取食混有适量蚜虫的转Bt-cry1Ab基因玉米花粉时与取食混有适量蚜虫的非转基因亲本玉米花粉时相比,各虫态发育历期没有显著差异;取食转Bt-cry1Ab基因玉米花粉对异色瓢虫的体重增加无明显影响。多数龄期内取食转基因玉米花粉的异色瓢虫体内的α-乙酸萘酯酶活性、乙酰胆碱酯酶活性以及谷光甘肽-S-转移酶活性与对照组相比没有显著差异。用酶联免疫（ELISA）方法在取食转Bt-cry1Ab基因玉米花粉的瓢虫体内未检测到Bt杀虫蛋白。转Bt-cry1Ab玉米花粉对异色瓢虫生长发育没有显著负面影响,初步证明Bt玉米MON810花粉对异色瓢虫是安全的。     

对玉米花粉的开发利用有新发现

玉米的花粉为淀粉型花粉,含多种碳水化合物,及以钾、磷为主的矿物质,氨基酸和粗脂肪的含量均高于其他花粉。此外,还有生化反应必需的酶和辅酶,而且玉米产粉量大,一个雄花序可产生1.5—3万个花粉粒。因此,玉米花粉是花粉生产中的一个重要原料来源。然而,由于玉米花粉粒有一层化学性质极为稳     

转Bt基因玉米Bt11花粉对玉米螟赤眼蜂繁殖和存活的影响

在室内评价了表达Cry1Ab杀虫蛋白的转基因抗虫玉米Bt11花粉作为食物对玉米螟赤眼蜂Trichogramma ostriniae雌蜂寿命、繁殖力、子代羽化数和性比的影响。结果显示,Bt11玉米花粉中含有115.13±7.29 ng/g FW Cry1Ab杀虫蛋白。饲喂水+Bt玉米花粉和水+对照玉米花粉的雌蜂寿命、繁殖力和子代羽化数明显高于只提供水的处理,但性比没有显著差异。饲喂10%蜂蜜水的雌蜂寿命、繁殖力和子代羽化数与饲喂10%蜂蜜水+Bt玉米或10%蜂蜜水+对照玉米花粉的处理雌蜂相似,没有显著差异。饲喂水+玉米花粉和只提供水的各处理的寿命、繁殖力和子代羽化数均显著低于蜂蜜水+玉米花粉和只提供蜂蜜水的各个处理,但性比显著高。饲喂水+Bt玉米花粉与水+对照玉米花粉之间以及蜂蜜水+Bt玉米花粉与蜂蜜水+对照玉米花粉之间的寿命、繁殖力和子代羽化数没有显著差异。由此得出结论,同只提供水相比,玉米花粉可以提高玉米螟赤眼蜂的寿命和繁殖力。表达Cry1Ab杀虫蛋白的Bt11玉米花粉对玉米螟赤眼蜂的寿命、繁殖力、子代羽化数和性比无不利影响。     

二乔玉兰花粉贮存条件的比较研究

探讨了二乔玉兰(MagnoliasoulangeanaSoul.-Bod.)花粉在不同温度和贮存条件下的活力。结果表明:二乔玉兰花粉在5%蔗糖 0.01%硼酸及5%蔗糖 0.1%硼酸两种培养液上萌发较好,萌发率均达到70%以上。随着保存时间的延长,花粉萌发率不断降低,降低速度从快到慢依次为室温、5℃和-20℃。超低温(-196℃)保存花粉的萌发率并没有随着保存时间的延长而降低,液氮保存2a的花粉萌发率达到79.3%,与新鲜花粉的萌发率差异不显著。超低温反复冻存6次的花粉萌发率与新鲜花粉没有显著变化。     

超低温保存的梅花花药萌发率和授粉后的结实能力

试验比较梅花花粉和花药超低温保存后的花粉萌发率、授粉结实率和座果率的结果表明:(1)超低温保存花药用室温、自来水冲洗和温水浴3种方法化冻后的花粉萌发率差异不显著。(2)花药超低温保存1h后的花粉萌发率与新鲜花粉差异不显著。(3)超低温保存1个月和1年的花粉和花药都有授粉结实能力。     

玉米花粉特异的非编码RNA基因ZM401 cDNA全长的克隆及其发育表达模式

通过差异筛选法并结合冷噬菌斑筛选,从玉米(Zea mays L.)成熟花粉cDNA文库中克隆到一个玉米花粉特异表达的cDNA片段ZM401(663bp).Northern杂交表明ZM401是一个玉米花粉特异表达的基因.本文采用5'RACE,3'RACE及重叠PCR技术获得了ZM401 cDNA的全长(1 149 bp).采用生物学软件对ZM401 cDNA的序列和结构进行分析,结果表明,该基因缺乏明显的开放阅读框架,序列中最长的开放阅读框架仅有89个氨基酸,但具有poly(A)尾部结构,符合非编码RNA基因的特点.推断ZM401基因是一个非编码基因.RT-PCR及Northern blot分析表明ZM401基因从玉米花粉小孢子四分体时期、单核期、双核期、成熟花粉开始表达,而且表达量依次增强,证明ZM401可能与玉米花粉的晚期发育过程相关.同时,Northern杂交显示ZM401基因在玉米花粉发育中有两种转录本存在.     

野慈姑(Sagittaria trifolia)人工授粉的有效性:授粉工具与花粉保存

人工授粉作为一项关键性技术在生态研究与农业生产领域广泛应用,但是授粉过程中的工具有效性以及花粉保存尚未受到研究者的关注。以植物野慈姑为试验材料,研究了人工授粉方式和花粉保存条件对繁殖的影响。两年的结果表明,相较于直接接触式授粉,借助毛刷工具授粉显著降低了野慈姑的座果概率和种子数。花粉经过半小时野外高温保存后,其授粉的座果概率显著高于对照组,但单果种子数和种子大小保持稳定。综上,在野慈姑的人工授粉中应避免使用毛刷等工具,离体花粉可置于野外环境适当保存。在相关应用中,研究人员应当警惕工具授粉造成的负面影响,注意比较工具与其他授粉方式的等效性,保证实验的科学性。     

玉米花粉特异的非编码RNA基因ZM401 cDNA全长的克隆及其发育表达模式

通过差异筛选法并结合冷噬菌斑筛选,从玉米(Zea mays L．)成熟花粉cDNA文库中克隆到一个玉米花粉特异表达的cDNA片段ZM401(663bp)。Northern杂交表明ZM401是一个玉米花粉特异表达的基因。本文采用5′RACE,3′RACE及重叠PCR技术获得了ZM401 cDNA的全长(1149bp)。采用生物学软件对ZM401 cDNA的序列和结构进行分析,结果表明,该基因缺乏明显的开放阅读框架,序列中最长的开放阅读框架仅有89个氨基酸,但具有poly(A)尾部结构,符合非编码RNA基因的特点。推断ZM401基因是一个非编码基因。RT-PCR及Northern blot分析表明ZM401基因从玉米花粉小孢子四分体时期、单核期、双核期、成熟花粉开始表达,而且表达量依次增强,证明ZM401可能与玉米花粉的晚期发育过程相关。同时,Northern杂交显示ZM401基因在玉米花粉发育中有两种转录本存在。     

花粉能够为玉米基因工程打开方便之门吗?

伊利诺大学的Johannes de Wet确信,目前正在进行的试验将证明通过把DNA插入花粉而使玉米基因转化是可行的。这一新闻任有关植物 DNA 技术的科学咨询代表会议上引起了到会的第一流的遗传学家们的热烈讨论。如果技术上可行,它将为改良玉米——这种世界上最重要的作物,创造许多机会。以花粉作为操作对象可能绕过一些目前在玉米基因操作中所遇到的大的障碍,如缺少合适的载体以及不能从单细胞原生质体再生出完整的玉米植株。     

大灰食蚜蝇成虫室内饲养研究

在室内分别用油菜鲜花粉fresh pollen of rape、玉米花粉pollen of maize、大麻花粉pollen of hemq、油菜蜂花粉bee pollen from rape及玉米蜂花粉bee pollen from maize饲养大灰食蚜蝇成虫,表明大灰食蚜蝇的产卵量、孵化率、产卵前期、产卵期及成虫寿命均受花粉种类及其新鲜程度的影响.用玉米花粉、油菜蜂花粉和玉米蜂花粉饲养产卵量均显著高于大麻花粉,用油菜蜂花粉饲养产卵前期最短,用油菜鲜花粉饲养能明显延长产卵期及成虫寿命.     

转Bt-cry1Ah基因玉米花粉对意大利蜜蜂幼虫的影响

新型杀虫蛋白基因crylAh基因是中国农业科学院植物保护研究所从Bt菌株BT8中鉴定克隆的,其编码蛋白对鳞翅目害虫具有强毒力,尤其对亚洲玉米螟Ostriniafurnacalis（Guen6e）的毒力强于目前使用的crylA类基因。转crylAh基因抗虫玉米具有很好的应用前景。花粉是蜜蜂重要的食物来源,蜜蜂是转基因植物安全性评价的关键测试生物。因此,开展转crylAh基因玉米对蜜蜂的安全性研究很有必要。给意大利蜜蜂ApismelliferoligusticoSpirola蜂群中4-6日龄幼虫饲喂转基因玉米花粉、常规玉米花粉、杂花粉,哺育蜂饲喂为对照。转基因玉米花粉对意大利蜜蜂封盖率、出房率和发育历期没有显著影响。表明转crylAh基因玉米花粉对意大利蜜蜂幼虫的存活和发育没有不良影响。     

玉米花粉肌动蛋白与兔骨骼肌肌动蛋白的比较研究

本文对玉米花粉肌动蛋白和兔骨骼肌肌动蛋白进行了比较研究。玉米花粉肌动蛋白与兔骨骼肌肌动蛋白具有相同的分子量(42KD)。玉米花粉肌动蛋白可与兔抗鸡胃肌动蛋白抗血清产生免疫沉淀反应。玉米花粉肌动蛋白与兔骨骼肌肌动蛋白的氨基酸组成以及胰蛋白酶水解所得到的肽谱都相似。它们的羧基未端氨基酸顺序完全一致,其顺序都是Lys.Cys.Phe(COOH)。它们的圆二色谱基本相同,由圆二色谱计算得到的二级结构数据也相近。以上的结果表明了玉米花粉肌动蛋白与兔骨骼肌肌动蛋白的相似性。     

玉米的新贡献

玉米是全球广泛栽培的重要粮食作物,而近年来的研究表明,它在令人果腹的传统食用价值之外,还有可观的保健价值。玉米花粉降脂效果好有人以玉米花粉为主要原料制成玉米花粉山楂口服液（每10克该口服液中含有3克玉米花粉和1克山植提取物）,用该口服液喂养高脂大鼠,实验结果表明：玉米花粉及山植有显著降低血脂,改善血液流变特性,提高红细胞超氧化物歧化酶（SOD）活性及降低心肌组织中脂质过氧化物含量等药理学功能。据心血管流行病学资料报道,近年来我国中老年人口中患高血脂症。高血压及动脉粥样硬化等心血管病的比例有明显增高之…