Xα21基因导入水稻及转基因植株的鉴定

以水稻愈伤组织为受体、质粒pCXK1301为Xα21基因供体，用农杆菌EHA105和PDS－1000／He基因枪转化受体，经Hyg浓度梯度筛选，获得一些转基因水稻植株，GUS检测、PCR扩增和Southern杂交分析表明，报告基因（GUS）、选择标记基因（Hyg^r）和抗白叶枯病基因Xα21都已整合入转化水稻基因组中，Southern杂分析显示了Xα21基因在转化水稻基因组中整合的拷贝数。田间接菌鉴定表现抗白叶枯病。     

转基因烟草中赖氨酸含量的提高

采用叶盘法将高赖氨酸蛋白基因导入到烟草中.GUS组织化学染色、PCR扩增、Southernblot分析表明, 该基因已经整合到烟草基因组中.测定 10株转基因烟草叶片赖氨酸含量,大部分植株有着明显的提高,最高幅度达到了49. 89%. 图 6参 11     

根癌农杆菌介导的高赖氨酸蛋白基因转化叶用莴苣的研究

构建了植物表达载体pLBI，该载体携带35S启动子、高赖氨酸蛋白基因(LRP)、NPTⅡ基因和NOS终止子，对影响根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens L.)转化的多种因素进行探索后，建立了一种农杆菌介导的稳定的叶用莴苣遗传转化系统．选择目前生产上大量推广应用的叶用莴苣品种，以其无菌苗子叶为外植体，经农杆菌LBA4404(含质粒pLBI)感染，在含ρ(Kan)／mgL^-1=100的芽分化培养基上筛选转化芽，转入含相同浓度抗生素的生根培养基上进行生根筛选，直至得到完整的再生植株．PCR扩增及Southern blot的检测结果均表明，高赖氨酸蛋白基因已整合到叶用莴苣基因组中．图4表4参6     

高赖氨酸蛋白基因在转基因生菜中的表达和遗传转化

以生菜(LactucasativaL.)为受体材料,将含有高赖氨酸蛋白基因的植物表达载体pLBI用农杆菌介导法进行遗传转化,获得47株转基因生菜植株.PCR和Southern-blotting检测证实目的片段在T0代的整合,RT-PCR检测表明目的基因的转录.T0代植株赖氨酸(Lys)含量的测定分析表明,赖氨酸有不同程度的提高,比对照提高最高的可达9.46%.T1代植株PCR检测证明,目的基因能够遗传.图5表1参25     

同源四倍体与二倍体水稻Wx基因位点的遗传差异

测定了中国科学院成都生物所培育出的14种同源四倍体水稻及8种大面积推广的二倍体水稻的直链淀粉含量，并利用微卫星标记484／485，Wxup2／485及PCR—AceⅠ分子标记对同源四倍体及二倍体水稻进行扩增．发现直链淀粉含量发生变化的部分同源四倍体水稻队基因位点发生变异，表明微卫星标记与同源四倍体水稻直链淀粉含量之间存在相关性，并初步探讨了同源四倍体水稻Wx基因位点遗传变异的原因．图2表1参13     

表达Xa21基因匠转基因水稻研究

对Xa21在转基因水稻新汕B后代R1、R2群体的的遗传方式及稳定性进行初步分析，特异PCR分析从分子水平表明Xa21基因已稳定遗传至R1代，自交R1代的抗感带型分离比为3：1，揭示出Xa21基因在转基因水稻中按孟德尔方式遗传，Hyg培养基发芽和田间接菌鉴定显示，Xa21转基因水稻对Hyg和白叶枯病的抗性多数在后代中出现3：1的分离，对白叶枯病的的抗病性呈连续分布，能传递到较高世代，并且能在R2代获得纯合株系。图3表3参12     

不同虫压下转Bt基因水稻与非转基因水稻生态适合度差异

为了解转基因水稻的基因扩散效率和潜在生态风险,以转Bt抗虫水稻Bt63、R1、R2和非转基因常规水稻Ⅱ优838为试材,采用高、低两个不同虫害胁迫水平和转基因与非转基因水稻相间种植方式,通过观察水稻植株营养生长、结实以及对螟虫危害的抗性表现等差异,研究比较了Bt外源基因插入后对水稻植株适合度的影响.结果表明:在低虫害胁迫条件下,转Bt基因水稻在植株分蘖数、生物量鲜重等营养生长指标方面与非转基因对照品系间无明显差异,但株高、穗长、穗重等指标不及对照,且R2和Bt63与对照间差异显著;在高虫害胁迫条件下,3个转Bt基因水稻品系的分蘖数、穗长、穗重等指标明显高于对照.而不同转基因品系株高适合度效应不同,这可能与受体本身的特性相关.3种转基因水稻的单株结实粒数、千粒重与对照在两种虫害胁迫条件下均无显著性差异,Bt基因对受体植株的结实影响不明显.在高虫害胁迫条件下,3种转Bt基因水稻的抗虫能力均显著优于非转基因水稻,表明Bt基因对受体植株的抗虫性影响显著.同时,本研究结果还表明转Bt基因水稻的适合度代价较小,预示了抗虫转基因水稻外源Bt基因在一定环境条件下具有逃逸的可能,但这种风险比较小.     

Gateway技术构建盐和干旱胁迫下水稻根系混合cDNA文库及其质量鉴定

为研究水稻非生物胁迫响应信号转导的网络途径,揭示水稻抗逆的分子机制,以NaCl胁迫、干旱胁迫处理及正常生长的水稻根系为材料,采用Gateway技术构建了水稻根系受盐和干旱诱导的混合cDNA文库.cDNA文库质量分析表明,未经扩增的原始文库容量为1.5×106 cfu,插入片段大小主要为1 kb左右,重组率为100%.文库随机挑选克隆测序,结果显示插入序列完整性良好,文库中包含水解酶基因、逆境响应蛋白基因、氧化还原酶基因和富含甘氨酸的RNA结合蛋白质基因等.因此,本研究构建的盐和干旱诱导的水稻根系混合cDNA文库符合高质量文库的标准,可以用于进一步开展相关基因的克隆及功能研究.     

农杆菌介导的抗除草剂基因转入两系杂交稻恢复系的研究

利用农杆菌水稻高效转化系统，成功地将外源ＢＡＲ基因转入实用性两系要交稻恢复系Ｒ１８７和秀水０４，经过除草剂Ｂａｓｔａ田间涂布试验，其阳性率达到９０％以上。对转基因植株同步进行的ＰＣＲ特异扩增和总ＤＮＡ Ｓｏｕｔｈｅｒｎ检测结果也证实抗Ｂａｓｔａ的植株中含有ＢＡＲ基因。讨论了应用转ＢＡＲ基因的方法提高两系杂交水稻制种纯度的条件。图２表１参３     

抗赖氨酸加苏氨酸的玉米种子蛋白突变体

通过离体选择抗赖氨酸加苏氨酸玉米突变体，不仅获得了积累游离苏氨酸和赖氨酸等氨基酸的突变类型，也选择到了种子蛋白组份发生改变的高蛋氨酸突变体和高赖氨酸体细胞无性系变异体。高蛋氨酸种子中总蛋氨酸的含量比对照增高２２．６％，这是由于醇溶蛋白Ｚｅｉｎ－２部分及其蛋氨酸含量增高所致。高赖氨酸变异体种子游离必需氨基酸增高显著（２－１０倍），总赖氨酸比对照亲本增高２８．１％，含量约占种子干重的０．４０％，种子蛋白清蛋白、球蛋白和谷蛋白组份含量增高而醇溶蛋白减少。高赖氨酸和高蛋氨酸特性遗传稳定，植株育性正常。     

水稻锌指蛋白基因OsWIP6的克隆、表达及RNAi载体转化

为了解水稻C2H2型锌指蛋白转录因子基因的表达调控机理及生物学功能,克隆了水稻的一个C2H2型锌指蛋白转录因子基因(OsWIP6),并构建其RNA干涉植物表达载体,通过农杆菌介导转化获得转基因植株.生物信息学分析显示,OsWIP6氨基酸序列与拟南芥两个WIP家族转录因子高度同源.组织差异性表达分析表明,该基因在水稻花发育上具有表达偏向性.与野生型相比,转基因水稻表现为抽穗延迟,结实率及千粒重降低,半定量分析显示转基因植株OsWIP6表达量明显下降.因此,推断OsWIP6基因与水稻育性密切相关.     

优良籼型恢复系转基因植株的获得及其遗传稳定性

报道了用基因枪转化法将雪花莲凝集素基因(gna)转移到优良籼型杂交稻恢复系蜀恢527中．PCR、PCR Southern blotting和Southern blotting等分子检测证明，外源基因以多拷贝单位点方式整合到受体基因组中并稳定遗传到转基因第三代(T2)．转基因第一代植株(TO)在株高和结实率上与相应的组培、种子实生苗植株相比，发生明显的不可遗传的变异，随着繁殖代数的增加，转基因植株恢复到与对照植株一致．Western blotting表明，目的基因在转基因植株中正确表达．蛋白活性分析显示，外源基因在转基因植株中合成的蛋白具有凝血生物活性，含量占可溶性总蛋白的0．1％左右．本文还对转基因技术在杂交稻育种中的应用进行了讨沦．图4表2参18     

水稻抗虫转基因光温敏核不育系植株的获得

以质粒pCUBAC-HPT作抗虫基因供体，优良光温敏核不育系612S为受体，采用基因枪转化法，获得了转抗虫基因sck和sbk的植株．分子证据表明，外源基因己整合到受体基因组中．蛋白活性测定和Western blotting结果显示，转基因在受体植株中得到表达．田间抗虫性测定表明，外源基因的转入提高了受体的抗虫性．本文还讨论了转基因技术在水稻育种中的作用．图5表2参12     

双农杆菌共转化获得无标记转pepc基因的水稻植株

利用双农杆菌/双质粒的共转化系统获得了无选择标记转pepc基因的水稻植株.采用两个农杆菌EHA105转化粳稻品种台粳9号幼胚诱导的胚性愈伤组织,其中一个农杆菌内的质粒表达载体的T-DNA区仅含有目的基因pepc,另一个的T-DNA区含有选择标记基因hpt和GUS报告基因.获得抗性愈伤的转化率为9.2%.85.3%的抗性愈伤分化成T0代株系,其中78.8%的T0代植株为GUS阳性转基因植株.PCR分析表明,在78个T0代GUS阳性植株(来源于23个抗性愈伤组织)中共有35个植株(来源于7个抗性愈伤组织)含有pepc基因,即在23个GUS阳性株系中发生共转化株系的频率为30.4%.7个共转化的株系中有5个株系自交产生后代植株中含有无标记转pepc基因植株,其比例为71.4%.无标记的转pepc基因水稻植株中PEPC活性平均比对照提高8.8倍;与非转基因对照植株相比,转pepc基因水稻植株表现出更强的光合能力.图5表3参26     

水稻DDB1基因的表达特性及功能分析

利用RNA干涉技术构建水稻DDB1(Damaged DNA binding protein 1)基因不同启动子驱动植物表达载体,DDB1-RNAi和DDB1-glu-RNAi.通过根癌农杆菌介导转入水稻愈伤,经组织培养成功获得转基因植株.半定量RT-PCR分析显示,与野生型植株相比,两组转基因植株幼叶内DDB1的表达量...     

松前水稻（Oryzasativa cv.Matsumae）对土壤菲污染的生理生态响应

以松前水稻（Oryza sativa cv.Matsumae）为试验材料,研究了5种质量分数菲污染土壤对松前水稻营养生长期生长和生理生化指标的影响。结果表明：（1）菲质量分数低于20 mg·kg-1时促进茎直径的生长,随菲质量分数的增大对水稻苗期生长有明显的抑制作用。低质量分数和高质量分数的菲污染土壤对茎高和株高均有明显抑制作用,而中等质量分数影响不明显。（2）随菲质量分数的增大脯氨酸含量逐渐增大,而蛋白质含量均有不同程度的下降,植物体内存在着脯氨酸积累和蛋白质减少的反馈控制系统。（3）菲胁迫引起水稻叶片膜脂过氧化,植物体累积过量的丙二醛,且SOD活性受到不同程度的影响。（4）菲胁迫下,水稻营养生长期叶片叶绿素含量和光合作用速率无明显正相关关系。