2017, 18(4):728-733.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2017.04.016
摘要:从新育成的小麦品种中筛选组织培养再生能力强的基因型对于利用基因工程途径改良小麦具有重要意义。本研究以河南省近几年育成的8个小麦品种的幼胚为材料,研究了3种生长素2,4-D、Dicamba、Picloram对8个小麦品种较大幼胚再生的影响。发现培养基中添加Dicamba时,8个品种的再生率189%以上,郑麦1836和中育1439等6个品种的再生率超过了400%;添加Picloram时,8个品种的再生率都210%以上,郑麦1860和郑麦5135等4个品种的再生率超过了470%;添加2,4-D时,郑麦7698、郑麦0856和郑麦9023没有获得再生植株,郑麦1860和郑麦1836的再生率低于60%,中育1439再生率最高,其次为郑麦5135和郑麦1354。结果表明,小麦较大幼胚植株再生最适宜的生长素为Dicamba,其次为Picloram,不同小麦品种适宜的生长素有所不同;在8个小麦品种中,再生能力最强的基因型为中育1439,其次为郑麦5135、郑麦5135和郑麦1354。
刘会云, 刘畅, 王坤杨, 杜丽璞, 王轲, 佘茂云, 叶兴国
2016, 17(4):701-709.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2016.04.015
摘要:高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS, high molecular weight glutenin subunits)是小麦子籽粒贮藏蛋白的重要组成成分,其组成、搭配、表达水平及含量决定面团弹性和面包加工品质。本文主要介绍了小麦HMW-GS编码基因的克隆、分子特征、功能分子标记开发及其在小麦育种中的应用,并综述了不同HMW-GS与面粉加工品质之间的关系,以及HMW-GS基因遗传转化、微量配粉和突变体培育等方面的研究进展,分析了目前研究中存在的主要问题,认为通过分子标记辅助选择和转基因技术聚合优质亚基,培育优质面包小麦品种和明确各个HMW-GS基因的品质效应是今后的研究重点。
肖乐乐, 李婕琳, 王轲, 杜丽璞, 林志珊, 晏月明, 叶兴国
2014, 15(1):172-177.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2014.01.023
摘要:创制和利用矮秆资源对于小麦品种改良具有重要意义。目前为止,在小麦属中虽然已鉴定了多个矮秆资源,但多数矮秆资源在小麦中的利用价值有限。本文对利用无性系变异途径获得的小麦矮秆材料AS34及其与模式小麦品种中国春杂交F1、F2代材料进行了株高构成和主要农艺性状分析。结果发现,AS34共有4个节间,比其野生型豫麦66少了1个节间,各个节间长度按相似比例缩短,穗下节长度短于第2节长度;F1代株高、节间长度指数介于2个亲本之间,节数与AS34相同,穗长、小穗数、穗粒数超过2个亲本;F2代株高、穗长、穗粒数、小穗数变异范围广泛,约70 %的植株其株高60~90 cm,穗长6.0~10.0 cm,穗粒数50~79粒,小穗数20~24个。结果表明,AS34的矮秆变异由多基因控制,表现为数量性状,其矮秆性状对杂交后代穗长、小穗数、穗粒数等主要农艺性状有正向遗传效应,F2代选择穗大、粒多、株高适中优良单株的机率较大,具有很好的育种利用价值。
殷桂香, 郝浩楠, 李捷琳, 赵佩, 杜丽璞, 张平治, 佘茂云, 叶兴国
2014, 15(6):1327-1333.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2014.06.022
摘要:为满足植物功能基因组学研究及转基因安全性需要,本研究根据一些国内外引进或商业化的植物表达载体及其相关元件,构建了3个适合于植物,尤其是单子叶植物转化的表达载体,即pAH006、pWMB022和pWMB025。pAH006载体包含由玉米泛素ubi启动子调控的GUS基因和bar基因的完整T-DNA区域,此区段能够被酶切回收,可用于单子叶植物农杆菌介导转化效率评价及基因枪介导线状DNA转化效果研究;pWMB022载体携带由双35S启动子调控的玉米色素基因Lc和C1,可用作基因枪介导的共转化筛选标记,直观筛选含目标基因转基因材料;pWMB025载体携带由ubi启动子调控的、商业化转基因植物中广泛利用的EPSPS基因,可用于禾谷类作物农杆菌或基因枪介导的遗传转化,载体多克隆位点可通过酶切方式更换目标基因。酶切鉴定结合农杆菌或基因枪介导的小麦幼胚愈伤组织或叶片转化验证此3个载体,表明,载体构建正确,其标记基因、可视化基因和报告基因均能正常表达。这3个载体的构建对于小麦等植物转化效率提升、安全型转基因作物获得和植物功能基因组学研究等具有重要意义。
李欣, 杜丽璞, 殷桂香, 徐惠君, 林志珊, 佘茂云, 叶兴国
2012, 13(4):596-600.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2012.04.015
摘要:方便、快捷、准确对转基因小麦中的bar基因进行检测,对于筛选纯合稳定转基因植株、获得无筛选标记转基因植株、鉴定常规小麦品种和商品小麦中的bar基因成分等具有一定价值。本文对叶片涂抹、植株喷洒、培养基添加除草剂三种方法鉴定转bar基因小麦植株的效果进行了比较,表明三种方法都能很好鉴定转基因小麦中的bar基因,叶片涂抹0.1% Liberty鉴别的准确性高于PCR检测,植株喷洒Basta的适宜浓度为100ppm,喷洒Liberty的适宜浓度为150ppm,培养基添加Bialaphos的适宜浓度为5-8mg L-1。叶片涂抹和植株喷洒除草剂方法受环境条件影响较大,区别转基因植株和非转基因植株的标准不够明确。相比之下,成熟胚离体培养除草剂筛选不受外界环境条件的影响,具有鉴定效果直观明了、操作简单、实验周期短等优点,在检测小麦中转入或飘入的bar基因方面具有潜在应用前景。
2011, 12(6):975-981.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2011.06.022
摘要:Fe和Cu是植物组织培养中不可缺少的成分,作为金属离子螯合剂与植物生长发育中一些关键酶的活性密切相关。优化培养基中Fe和Cu离子的浓度可提高组织培养再生效率,对建立小麦高效遗传转化体系有一定意义。本研究以小麦基因型CB037、新春9号和Bobwhite为材料进行成熟胚和幼胚培养,研究了CuSO4和Fe2-EDTA对小麦组织培养再生效果的影响。结果发现,培养基中添加0.1~4.1 祄ol L-1 CuSO4对小麦成熟胚组织培养无显著效果,超过6.1 祄ol L-1对愈伤组织有毒害作用;培养基中添加40 祄ol L-1 Fe盐对小麦成熟胚组织培养和植株再生具有促进作用;不同小麦基因型其幼胚培养对Fe盐的反应不同,40 祄ol L-1~50 祄ol L-1 Fe盐处理对CB037幼胚再生效果最好,20 祄ol L-1 Fe盐浓度对新春9号和Bobwhite幼胚再生效果好,高浓度铁盐抑制作用显著;在相同培养条件下,CB037幼胚再生率最高,新春9号次之,Bobwhite最低。
韩晓峰, 叶兴国, 刘晓蕾, 魏亦勤, 杜丽璞, 王轲, 佘茂云, 樊明, 晏月明
2010, 11(6):671-677.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2010.06.003
摘要:通过对Alondra、Orofen等5个小麦品种进行花药培养,同时以新春9号、京771、CB037等9个高分子量麦谷蛋白亚基组成不同的小麦品种相互间配制24个正、反交组合,分析小麦加倍单倍体无性系和品种间杂交后代中高分子量麦谷蛋白亚基变异,探讨利用花药培养和杂交手段改良HMW.GS组成的可能性.SDS-PAGE电泳分析发现,小麦加倍单倍体无性系中HMW-GS发生了频繁变异,Alondra加倍单倍体中变异率最高(61.8%),Verry加倍单倍体次之(16.7%),均出现了原始材料中所不具备的亚基类型;HMW-GS在部分F,杂种中呈现不完全共显性、亚基表达沉默和正、反交亚基表达不一致现象,宁春4号/CB037、京771/宁春4号2个组合中出现了双亲所不舍有的亚基;通过连续自交和对新出现亚基的跟踪选择,获得了表达新亚基的高代株系.研究结果对于改良小麦加工品质,加深了解小麦HMW-GS编码基因的遗传特性、结构特性等具有一定理论意义和实践价值.
2010, 11(6):671-677.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2010.06.004
摘要:研究小麦加倍单倍体无性系和品种间杂交后代中高分子量麦谷蛋白亚基(High molecular weight glutenin subunits, HMW-GS)变异,探讨通过花药培养和杂交手段获得HMW新亚基或改良HMW-GS组成的可能性。通过对Alondra、Orofen、新春9号、Verry、百农3217等小麦品种进行花药培养,培育出足够数量的加倍单倍体近等基因系;同时,以新春9号、京771、CB037、中国春、宁春4号、Bobwhite、扬麦12号、京冬8号等高分子量麦谷蛋白亚基组成不同的小麦品种相互间配制正交和反交组合;利用SDS-PAGE对加倍单倍体近等基因系和杂交后代籽粒中的HMG-GS进行电泳分析;对加倍单倍体近等基因系主要农艺性状进行了调查。发现小麦加倍单倍体无性系中HMW-GS发生了频繁变异,Alondra加倍单倍体中变异率最高(61.8%),Verry加倍单倍体次之(16.7%),均出现了原始材料中所不具备的亚基类型;田间调查和考种结果表明,HMW-GS发生变异的典型发现加倍单倍体其主要农艺性状与原始品种基本一致;HMW-GS在部分F1杂种中呈现不完全共显性,有的组合中出现了亚基表达沉默和正、反交亚基表达不一致现象,尤其在宁春4号/CB037、京771/宁春4号2个组合中出现了双亲所不含有的亚基;通过连续自交和对新出现亚基的跟踪选择,已获得了表达新亚基的高代株系。花药培养和杂交能够诱导HMW-GS组成变异,甚至出现新亚基,HMW-GS表达在所有品种间杂交后代中并不一定完全共显性,在一些组合中也存在细胞质效应。研究结果对于改良小麦加工品质,加深了解小麦HMW-GS编码基因的遗传特性结构特性等具有理论意义和实践价值。
陈红敏, 陈明, 魏安智, 徐兆师, 李连城, 徐惠君, 杜丽璞, 马有志
2010, 11(6):749-754.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2010.06.016
摘要:从大豆中克隆一个抗逆相关的bZIP类转录因子基因GmAREB,功能分析表明:GmAREB基因的过表达可以显著提高转基因拟南芥和烟草的抗旱、耐盐和耐寒性。为了获得抗逆转基因小麦,本研究利用玉米的Ubiqutin启动子控制GmAREB基因表达,构建了用于小麦转化的载体pSK-GmAREB。采用基因枪共转化法转化小麦品种郑147和济麦22。通过PCR检测共获得T0代的阳性植株70株,转化率为1.37%。其中,郑147阳性植株共31株,转化率为2.14%;济麦22阳性植株39株,转化率为1.08%。目前,已经获得T1代转基因株系18个,其中以郑147为受体的株系4个,以济麦22为受体的株系14个。对部分株系进行Southern blotting分析,进一步证实GmAREB基因已经整合到小麦基因组中。在低温胁迫条件下,3个以济麦22为受体的转基因株系体内脯氨酸的积累与受体小麦相比有显著增加,初步证明在小麦中过表达GmAREB基因,可以促进渗透调节物质脯氨酸的积累,可能有助于转基因小麦抗逆性的提高。本研究为进一步筛选抗逆转基因小麦新材料奠定了基础。