转WYMV-Nib8基因抗黄花叶病小麦花粉漂移研究

随着转基因作物的大规模商业化种植,转基因作物的花粉漂移所引起的生物安全问题倍受关注.以抗小麦黄花叶病毒(WYMV)转基因冬小麦品种N12-1为花粉供体材料,连续2 a在江苏省徐州市转基因作物环境安全实验基地进行可控的农田试验.为了研究风向对转基因小麦花粉漂移的影响,采用同心圆设计,在花粉供体周围8个方向不同距离处检测小麦花粉密度,结果显示8个方向上转基因小麦花粉密度均随与花粉源距离的增加而显著下降,但不同方向小麦花粉密度的衰减速率有显著差异,下风向转基因小麦花粉密度的衰减速率相对较慢.同时,为了研究花粉源大小对转基因小麦花粉漂移的影响,平行设置2块不同面积(100和400 m2)的花粉源,在其下风向检测小麦花粉密度,结果显示花粉源面积增大可以在一定范围内减缓转基因小麦花粉密度的衰减速率.研究结果表明,风向、风速和距离是影响转基因小麦花粉漂移的主要因素.     

转基因不结球白菜实验地中外源基因流动及在不向作物中的自然渗入

首次报道了转基因不结球白菜实验地中 ,以除草剂抗性基因bar为标记基因的外源基因流动以及在芸薹属不同栽培作物中的基因渗入情况 .结果表明 ,外源基因能随花粉的散布流动 ,距离转基因花粉源越远 ,流动频率越低 .距离转基因白菜 0～ 3m处为花粉的主要流动区域 ,其频率占总流动率的 5 0 %左右 .2 0m隔离带后基因的流动频率仅为10m隔离带后的 1/2 0 .自然条件下 ,白菜中的外源基因在芸薹属同基因组作物中具有较高的渗入频率 ;在基因组具部分同源性的甘蓝型油菜中具一定的渗入频率 ;不能渗入甘蓝基因组中 .基因的渗入频率与作物间的亲缘性、隔离距离等多因素相关 .探讨了基因流动频率与基因渗入频率的差异 ,提出在有显性标记基因及花粉的供体、受体完全亲合的情况下 ,可以用基因的渗入频率来反应田间的基因流动情况 .图 4表 4参 12     

"川中岛"白桃雄性不育小孢子发育的细胞形态学

“川中岛”白桃是 2 0世纪 90年代初期从日本引进的优良晚熟品种 ,系日本长野县池田正元以“上海”ד白桃”杂交育种 .在生产中发现该品种花粉少、无发芽力 ,需配置授粉树 ,属于雄性败育品种[1～ 3 ] .关于“川中岛”白桃花粉败育的途径、机制尚未见报道 ;因此 ,对其小孢子发生发育细胞学特征进行观察研究 ,以揭示其雄性败育的途径 .1　材料与方法1.1　材料2年生盆栽”川中岛”白桃和对照品种庆丰 .1.2　方法为了避免早春低温等不适的环境因子对桃花器官发育造成不良的影响 ,试验在控制环境条件下进行 ,即在人工生长箱内对 2年生盆栽庆丰 …     

转EPSPS+PAT基因大豆向非转基因大豆的基因漂移研究

基因漂移是转基因作物环境风险的重要内容之一。我国不仅是世界上栽培大豆的种植大国和野生大豆最重要的分布区,而且栽培大豆的种植区域与野生大豆的分布区高度重叠,因此,如果转基因大豆在我国进行商业化种植,必须对其向栽培大豆和野生大豆的基因漂移进行严格的评价和研究。以我国自主研发的转EPSPS+PAT基因大豆S4003.14为材料,在吉林省伊通县大田条件下研究其向5种非转基因栽培大豆和5个野生大豆材料的基因漂移。结果表明,S4003.14与5种非转基因栽培大豆和5个野生大豆材料的花期重叠时间分别为17～27和19～23 d;在隔行种植条件下,S4003.14向5种非转基因栽培大豆和5个野生大豆材料基因漂移的异交率分别为0.16%～0.93%和0.06%～0.19%,且杂交后代育性正常;在S4003.14大豆与非转基因栽培大豆之间的距离超过1 m的条件下,未检测到基因漂移的发生。     

偏凸山羊草6M~v染色体在不同四川小麦品种中的传递

利用高抗条锈病的小麦-偏凸山羊草6Mv/6B代换系(Moisson 6Mv/6B)与高感条锈病的四川小麦绵阳26、绵阳93-124和SW3243进行杂交,并用这些品种分别与杂种F1进行正反回交,通过对其F1、F2和BC1的结实率观察、细胞学分析以及条锈病抗性反应鉴定,研究了偏凸山羊草6Mv染色体在不同四川小麦背景中的传递频率,分析了代换染色体6Mv代偿6B的能力.结果显示,当含6Mv染色体的F1植株作母本时,平均回交结实率为83.10%,最高可达95.51%;而含6Mv染色体的F1植株作父本时,平均回交结实率则为48.61%,最低仅为28.47%,暗示6Mv染色体可能对花粉参与受精的能力有一定不利影响,且结实率与小麦基因型相关.在与绵阳26、绵阳93-124和SW3243的所有杂交组合中,6Mv染色体通过雌、雄配子的传递率没有显著差异,但其传递率与小麦品种显著相关.另外,在单体代换植株中6Mv染色体通过自交的传递率也受小麦品种基因型的影响.研究结果为小麦-偏凸山羊草6Mv/6B代换系在小麦育种上的利用提供了理论依据.     

抗除草剂转基因油菜与野芥菜的杂交1代与5种常规栽培油菜回交后代的适合度

抗除草剂转基因油菜(Brassica napus)的抗性基因具有向野芥菜(Wild B.juncea)漂移的可能性,为了解野芥菜接受抗性油菜的花粉形成携带抗性基因的F1后,再接受常规栽培油菜的花粉可能产生的影响,以2种F1(野芥菜为母本、抗草甘膦和抗草丁膦转基因油菜分别为父本获得)为母本,5种常规栽培油菜(B.napus)为父本进行回交,统计了回交后每角果的饱满种子粒数和角果长,测定了回交1代(BC1)、回交1代子1代(BC1F1)的萌发率以及抗性基因在后代中的传递频率,并在温室条件下测定了携带抗性基因的BC1以及BC1F1的适合度.结果显示,2种F1和5种常规栽培油菜回交后每角饱满粒数都很少,平均都不超过1粒;BC1以及BC1F1代间出苗率没有显著差异,但都显著低于亲本野芥菜.两种抗性基因在BC1以及BC1F1中都能以49%-62%和52%-64%的频率传递下去.温室条件下各BC1的总适合度没有显著差异,但都显著低于野芥菜,主要原因是各BC1的有效角果数少和每角饱满粒数显著少于野芥菜.从BC1F1的总适合度来看,携带不同抗性基因的F1和同种常规油菜的BC1F1的总适合度没有明显差异,各BC1F1的总适合度和野芥菜也没有显著差异,但繁殖能力还是显著低于亲本野芥菜.相比BC1,其自交产生的BC1F1的繁殖能力有所提高,主要表现在有效角果数和每角饱满种子粒数有较为明显的增加.研究表明转基因油菜的抗性基因通过花粉漂移到野芥菜产生F1后,携带了抗性基因的F1在有大量常规栽培油菜的环境下,存在和常规油菜通过回交产生携带抗性基因的种子的可能性,尽管BC1以及BC1F1的繁殖能力弱,但都能产生后代;常规栽培油菜的基因型对携带抗性基因的F1接受常规栽培油菜的花粉后可能产生的生态风险有一定影响.总之,野芥菜接受转基因油菜的花粉产生F1后又接受常规油菜的花粉而造成的抗性基因逃逸风险较小,但值得关注.     

转Bt-cry1Ac棉花花粉对意大利蜜蜂生长发育的影响

研究了取食转Bt-cry1Ac棉花花粉对意大利蜜蜂的影响,主要包括意大利蜜蜂的生长发育、体内酶活性的变化.结果发现,取食转Bt-cry1Ac基因棉花花粉的意大利蜜蜂与取食非转基因亲本棉花花粉的蜜蜂(CK)相比,4、5、6日龄幼虫体重差异不显著,幼虫及蛹的历期也没有明显差异.取食转Bt-cry1Ac基因棉花花粉的意大利蜜蜂6日龄幼虫体内的谷胱甘肽-S-转移酶、总蛋白酶活力与CK相比,没有显著差异.取食转Bt-cry1Ac基因棉花花粉的意大利蜜蜂幼虫体内的α-乙酸萘酯酶、乙酰胆碱酯酶活力极显著高于CK,强碱性、弱碱性类胰蛋白酶活力极显著低于CK,类胰凝乳蛋白酶活力显著低于CK.另外,采用酶联免疫(ELISA)方法在取食转Bt-cry1Ac基因棉花花粉的蜜蜂6日龄幼虫体内能够检测到Bt杀虫蛋白.表4参12     

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.     

同源四倍体水稻亲本材料的结实研究

研究了2份二倍体水稻和29份同源四倍体水稻(2n=4x=48)亲本(其中4份低代材料、25份高代材料)在2004年和2005年的结实情况.与二倍体对照相比,同源四倍体材料的花粉育性、结实率均不同程度下降,尤其低代材料的花粉育性(59.6%～65.3%)和结实率(26.8%～33.5%)大幅度降低;但经过选择改良,大多数材料的花粉育性和结实率均不同程度提高.F检验表明,同源四倍体不同品种间各性状均差异显著,说明同源四倍体材料具有很大的改良潜力.从1996年到2005年对部分同源四倍体水稻进行了连续选择改良,并对其结实率进行T检验,结果表明经过9a的选择改良,同源四倍体水稻结实率显著提高.本文还对同源四倍体水稻各性状间的相关性进行了分析,结果表明,结实率与花粉育性、穗着粒数、穗实粒数极显著相关,理论产量与花粉育性、有效穗数、穗着粒数、穗实粒数、结实率及千粒重极显著相关.表3图1参18     

蕃茄转基因受体系统的研究

对蕃茄基因转化的受体系统进行了研究结果表明：在蕃茄离体子叶（或子叶切段）培养中，只加细胞分裂素（Zt或BA）即可使不定芽充分分化，而少量生长素对不定芽的分化反而有抑制作用；在所试验过的多种外植体中，以2／3子叶片处切割子叶所产生的外植体用作转化受体最好；不同蕃茄品种、同一品种的不同外植体及同一外植体的不同培养方式等均对转化频率有一定的影响；通过生长素短期刺激诱导，可解决转基因植物生很困难的问题．     

基因污染与生态环境安全

论述了基因污染可能对生态环境安全造成的影响。转基因作物有可能污染天然物种的基因库；有可能破坏传统农作物品种的遗传多样性，加速作物种植品种的单一化及基因资源的流失；使抗除草剂作物的基因向野生或半野生植物漂移的可能性加大，有可能创造出“超级杂草”；带有病毒型转基因作物的基因重组，有可能创造出新的植物病毒，导致新的病害；BT转基因抗虫作物分泌的毒素，在食物链中传递，很难加以控制，对非目标生物造成危害，并最终破坏自然生态系统的平衡。文章还从不同角度分析了基因污染的严重性。     

城市居民区圆柏花粉浓度的时空变化及其影响因素

通过对散粉期间居民区建筑不同位置、不同高度的圆柏花粉浓度进行了全天昼夜监测。结果表明居民楼群环境对圆柏花粉的时空分布有一定的影响,具体变化规律为:1)城市居民区内圆柏花粉浓度日变化为双峰单谷型,正午前后是首次高峰期,平均浓度为25粒/(h.cm2),凌晨左右为次高峰期,谷值出现在下午18:00时到人们晚上休息之前,平均浓度为2粒/(h.cm2)。2)总体上城市楼群边缘圆柏花粉浓度垂直分布梯度为1.5 m>13.5 m>7.5 m,楼群中心圆柏花粉浓度垂直变化梯度为13.5 m>7.5 m>1.5 m。但是不同时段内,由于主导因素不同,花粉浓度的垂直分布不尽一致。最后,还分析了气象要素对圆柏花粉浓度的影响。     

UV-B辐射增强对冬小麦生长发育及产量的影响

研究了大田栽培条件下紫外辐射增强对冬小麦孕穗、抽穗、开花、灌浆、结实以及产量的影响。结果表明,UV B辐射增强使小麦植株矮化,叶面积减小,穗重、茎重、叶重减小,灌浆速度变慢,灌浆不充实,此外,UV B辐射增强还使花粉败育率增大。     

根系冗余对小麦籽粒产量和水分利用效率的影响

采用盆栽试验,在返青-抽穗期用不同的水分处理来影响冬小麦(Triticum aestivum)的根系,研究根系大小对籽粒产量和水分利用效率的影响.结果显示,到抽穗期,大根系处理小麦的根冠比显著大于小根系处理.两种水分条件下大根系处理小麦花期时的光合速率和根呼吸速率均显著高于小根系处理小麦,而花后干物质积累显著小于小根系处理小麦.在成熟期,两种水分条件下小根系处理小麦的籽粒产量均显著大于大根系处理小麦.而且,小根系处理还提高了小麦的水分利用效率,湿润、中度干旱条件下小根系处理小麦的水分利用效率分别比大根系处理小麦高33.91%和15.82%.因此,认为在干旱、半干旱区以群体产量为目标的小麦抗旱育种不应当选择根冠比大的品种.     

沪宁高速公路两侧土壤和小麦重金属污染状况

以沪宁高速公路为研究对象,分路段采集公路两侧土壤及小麦样品进行重金属污染监测。结果表明,沪宁高速公路两侧距路肩250m范围内土壤和小麦已受不同程度铅污染。土壤中铅最大污染指数达3.26,铜、镍、铬、镉污染不显著。公路两侧小麦籽粒中铅含量超标率99%以上,最大超标倍数达1.73倍,锌有部分样品超标,镉及铜无超标现象。多数地段土壤铅含量在距路肩100m处较高,而小麦籽粒铅含量则多以距路肩50m和100m处较高。公路交通铅污染仍然是影响公路两侧农产品质量安全的重要因子之一。     

核基因组在细胞质雄性不育中的作用研究：背景与现状

细胞质雄性不育 (ｃｙｔｏｐｌａｓｍｉｃｍａｌｅｓｔｅｒｉｌｉｔｙ ,ＣＭＳ) ,表现为小孢子发育异常、不能产生花粉或花粉败育 ,但卵细胞发育正常、可接受外来花粉而正常结实 ,系母性遗传 ,即细胞质遗传[1～ 4 ] .ＣＭＳ的重要性 ,首先表现为在农业生产上的巨大经济应用价值[2～ 4 ] .杂种优势的发现和利用为粮食生产带来了革命 ,但杂种种子的生产过程却是很繁杂的 ,核心是要阻止母本的自花授粉结实、保证母本植株上所结的种子全部是杂种 ,即种子的纯度很高才能保证农业生产上的应用 .ＣＭＳ ,由于其不能产生可育的花粉 ,即无自花授粉结…     

沪宁高速公路两侧土壤和小麦重金属污染状况

以沪宁高速公路为研究对象，分路段采集公路两侧土壤及小麦样品进行重金属污染监测。结果表明，沪宁高速公路两侧距路肩250m范围内土壤和小麦已受不同程度铅污染。土壤中铅最大污染指数达3．26，铜、镍、铬、镉污染不显著。公路两侧小麦籽粒中铅含量超标率99％以上，最大超标倍数达1．73倍，锌有部分样品超标，镉及铜无超标现象。多数地段土壤铅含量在距路肩100m处较高，而小麦籽粒铅含量则多以距路肩50m和100m处较高。公路交通铅污染仍然是影响公路两侧农产品质量安全的重要因子之一。     

转Osepsps抗草甘膦水稻不同生境适合度及对稻田杂草的影响北大核心CSCD

携带适合度优势基因的转基因作物如果长期存活于栽培系统之外,抗性基因可能转移到野生近缘种并带来生态问题.以转Osepsps基因水稻EP为材料,以非转基因受体"明恢86"为对照,通过田间定位试验,研究半野生生境下转Osepsps基因水稻的营养生长、繁殖能力以及稻田杂草的种类、频度和密度等指标变化,分析转Osepsps基因在半野生生境中的生态适合度以及对稻田杂草群落的影响.连续2年试验的结果显示:在常规栽培和半野生生境下,转基因稻与非转基因稻的株高、分蘖数、单株穗数、单株总粒数、单株实粒重和千粒重等指标没有显著差异;但结实率显著受环境影响,半野生生境下转基因水稻2年结实率为50.33%和17.72%,相比对照的68.82%和30.27%均显著下降(P<0.05);2012年转基因稻单株实粒数为335粒,显著少于非转基因对照的548粒(P<0.05).转基因稻与非转基因稻稻田的杂草种类均为9科9属9种;栽培稻田杂草密度和频度显著低于半野生稻田;相同生境下转基因稻与非转基因稻稻田杂草频度、密度总体上没有差异.本研究表明,与非转基因对照相比,转epsps基因稻生态适合度没有显著提高,在半野生生境下有所下降,其生态风险不高于栽培稻.     

转Bt-cry1Ac基因棉花对意大利蜜蜂肠道细菌群落的影响*

采用基于16 SrDNA的变性梯度凝胶电泳(DGGE)的方法,研究了转Btcry1Ac基因棉花SGK321对益虫——意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)肠道细菌群落的影响.分别用转基因/非转基因棉花花粉和高浓度外源DNA饲喂蜜蜂7d,通过DGGE分析经不同处理的蜜蜂肠道细菌群落组成的差异,同时用PCR检测是否发生外源基因的横向转移.结果显示,各个处理组DGGE图谱中的条带数目在11.3～15.0之间,Shannon’s指数在0.87～1.05之间,相似性系数介于68.3%～84.7%,不同处理组肠道细菌组成差异不明显,用PCR的方法也没有检测到外源基因的横向转移.因此初步判定转基因棉花SGK321短期内对蜜蜂细菌群落尚无不利影响.图2表3参22     

四川小麦品种的旗叶光合特性

四川小麦品种光合特性优势材料筛选及研究对于提高我国弱光照地区的小麦产量具有重要意义.以41个四川小麦地方品种和2个高产推广品种(川育16和川麦42)作为材料,分3个时期(抽穗期、扬花期、灌浆期)测定各品种小麦旗叶的光合特性参数和叶面积.结果表明:四川小麦地方品种旗叶光合特性在不同生育期存在明显差异,3个时期净光合速率(NPn)高低依次为:抽穗期>扬花期>灌浆期;根据NPn、旗叶面积(FLA)和3个时期净光合速率平均值与旗叶面积乘积(mNPn×FLA)筛选出了2个光合特性优良的地方品种——ZM4846、ZM4711和1个育成品种——川育16,可作为西南弱光照地区小麦高光效育种的亲本资源.其中灌浆期水分利用率(WUE)最大的3个品种为川育16、ZM4787、ZM4679,水分利用率具有随光合速率的升高而升高的趋势.本研究明确了在3个时期各相关性状对NPn的影响,并提出在四川地区小麦高光效品种选育上应选择在灌浆期具有低胞间CO2浓度、低蒸腾速率、高水分利用率的品种.