吉林省主栽水稻品种组织培养体系的优化及抗除草剂基因转化研究

吉林省主栽水稻品种组织培养体系的优化及抗除草剂基因转化研究

全东兴[1]2002年在《吉林省主栽水稻品种组织培养体系的优化及抗除草剂基因转化研究》文中指出本文对吉林省主栽水稻品种进行了组织培养特性的优化研究;应用基因枪法将抗BASTA除草剂基因(bar)转入吉林省主栽的高产、优质水稻品种中,获得了转基因水稻植株,研究结果如下: 一、优化了吉林省主栽水稻品种(系)成熟种子胚的组织培养体系 1、不同品种(基因型)的愈伤组织诱导频率和分化频率差别很大,吉89-45、超产二号、丰优501和丰优307四个基因型的愈伤组织、诱导频率分别为86.4%、88.7%、80.8%和81.6%;吉89-45、超产二号和丰优501分化率分别达到50.1%、45.8%和49.5%。 2、继代培养基中减少2,4二氯苯氧乙酸(2,4-D)用量到1.0mg/L,添加萘乙酸(NAA)1mg/L和激动素(KT)0.5mg/L可以改善水稻愈伤组织的生长状态。圆型、色泽浅黄、质地紧密,分散性好的胚性愈伤组织数量增多,提高了水稻愈伤组织的分化能力。 3、分化前干燥处理16小时,可以使水稻愈伤组织的分化率提高20.6-37.2%。处理时间达到36小时后,愈伤组织的分化能力反而下降。 二、应用Gus基因(β-glucuronidase)的瞬间表达研究,优化了PDS-1000型基因枪转化吉林省主栽粳稻品种(Japonica)成熟胚来源愈伤组织的各种参数。 1、在DNA—金黄与受体靶细胞距离为9厘米,轰击2次时,转化效率最高,Gus基因的瞬间表达效率达到88.2%;当轰击距离为6厘米时,瞬间表达率有所提高,但金粉对靶细胞产生破坏作用,转化效离降低;轰击距离为12厘米时转化效率降低。 2、轰击距离相同时,随着轰击次数的增多,Gus基因的瞬间表达效率提高。轰击距离为9厘米时,轰击1、2、3次时,Gus瞬间表达效率分别为30.60%、88.25%和90.04%。 N口vember 2002 Quan Do ngxngx川g 叁、获得了抗BASTA除草剂的转基因水稻植株 以成熟水稻胚来源的胚性愈伤组织为受体,应用基因枪法将质粒PDM803 (含报告基因Gus和抗除草剂基因bar)转人北方早熟栽培粳稻品种吉89-45中, 获得了转基因水稻植株。经转基因植株叶片的除草剂涂片试验表明,D。-1,D。-2, D。-3叁个转基因植株水稻叶片颜色没有变化,仍为绿色,表现对BASTA除草剂龟 的抗性,证明外源基因在转基因叶片中表达,使水稻叶片产生对BASTA除草剂 抗性。经PCR和 Southern杂交检测,证明抗除草剂基因已整合到水稻基因组中。、o。-s转基因植株中检测到#zobp的rar基因目标带,但对除草剂敏感,外源基因 在D。-5植株中产生基因沉默现象。

王景余[2]2002年在《水稻抗除草剂、抗稻瘟病基因转化及遗传特性研究》文中研究指明本文对吉林省主栽水稻品种进行了组织培养特性的优化研究;应用基因枪法将抗BASTA除草剂基因(bar)和抗稻瘟病基因(植物抗毒素反二苯乙烯合成酶)转入吉林省主栽的高产、优质水稻品种中,获得了转基因水稻植株;对转抗稻瘟病基因水稻植株进行了抗稻瘟病性鉴定和遗传学分析,研究结果如下: 一、优化了吉林省主栽水稻品种(系)成熟种子胚的组织培养体系 1.不同品种(基因型)的愈伤组织诱导频率和分化频率差别很大,吉89-45、超产2号、丰优501和丰优307四个基因型的愈伤组织诱导频率分别为86.4%、88.7%、80.8%和81.6%;吉89-45、超产2号和丰优501分化率分别达到50.1%、45.8%和49.5%。 2.继代培养基中减少2,4二氯苯氧乙酸(2.4-D)用量到1.0mg/L,添加萘乙酸(NAA)1mg/L和激动素(KT)0.5mg/L可以改善水稻愈伤组织的生长状态。圆型,色泽浅黄,质地紧密,分散性好的胚性愈伤组织数量增多,提高了水稻愈伤组织的分化能力。 3.分化前干燥处理16小时,可以使水稻愈伤组织的分化率提高20.6%-37.2%。处理时间达到36小时后,愈伤组织的分化能力反而下降。 二、应用Gus基因(β-glucuronidase)的瞬间表达研究,优化了PDS-1000型基因枪转化吉林省主栽粳稻品种(Japonica)成熟胚来源愈伤组织的各种参数 1.在DNA-金弹与受体靶细胞距离为9厘米,轰击2次时,转化效率最高,GUS基因的瞬间表效率达到88.2%;当轰击距离为6厘米时,瞬间表达效率有所提高,但金粉对靶细胞产生破坏作用,转化效率降低;轰击距离为12厘米时转化效率降低; 2.轰击距离相同,随着轰击次数的增多,GS S基因的瞬间表达效率提高。轰击距离为9厘米时,轰击1、2、37!K时,GuS基因的瞬间表达效率分别为 30.60%、88.25%和 90.04%。叁、获得了抗BASTA除草剂的转基因水稻植株 以水稻成熟胚来源的胚性愈伤组织为受体,应用基因枪法将质粒0Dm03 含报告基因Gus和抗除草剂基因bar)转入北方早熟栽培粳稻品种吉89-45中,获得了转基因水稻植株。经转基因植株叶片的除草剂淙布试验表明,D;,-l,D。-2,D。-3叁个转基囚植株水稻叶片颜色没有变化,仍为绿色,表现对3ASTA除草剂的抗性,证明外源基囚在转基因叶片中表达,使水稻叶片产生对BA盯A除草剂抗性。经pCR和Southe,n杂交检测,证明抗除草剂基回己整合到水稻基因组中cD。-5转基因植株中检测到429加的ba,基因目标带,但对除草剂敏感,外源基因在D。-5植株中产生基因沉默现象。四、获得了转抗稻瘟病基因的转基因水稻植株 应用基因枪法将抗稻瘟病基因转入吉林省主栽的高产、优质、稻瘟病抗性弱的水稻品种超产2号和丰优201中。经PCR检测,转基因植株中存在抗稻瘟病基因的目标带。五、对转抗稻瘟病基因水稻进行了抗病性和遗传学分析 1.应用稻瘟病抱子对转抗稻瘟病基因水稻植株进行接种鉴定和PCR检测技术,分析了抗稻瘟病基因在T;代和T。代转基因水稻中的遗传特性和抗病性。研究表明,抗稻瘟性基因可以提高转基因水稻的稻 互且瘟病抗性,外源基因可以通过有性世代遗传给下一代。抗稻瘟病基因在T;代和L代未纯合的转基因水稻中呈3:1的盂得尔方式分离。获得了抗稻瘟病性好,外源基因纯合的转基因水稻株系。 2.T;代转基因水稻植株农艺性状调查表明,基因枪法获得的转基因后代产生大量变异。株高,分菜性,穗粒数,出穗日期和育性都产生变异。六、应用基因工程技术将抗水稻纹枯病基因(X821)连接到载体 (扯川阻A 1201)中

王景余, 金成海, 方秀琴, 林秀峰, 林秀云[3]2005年在《抗除草剂基因基因枪法转化粳稻的研究》文中指出优化了粳稻的组织培养体系;通过Gus基因的瞬间表达研究,明确了以DNA金弹到靶细胞距离为9cm,轰击2次时,PDS1000/He基因枪法转化水稻胚性愈伤组织的效率最高。应用基因枪法将抗除草剂基因(bar)转入吉林省主栽的水稻品种长白8号中,获得了可育的转基因水稻植株。经过Gus基因的组织化学分析,PCR和Southern杂交检测,证明抗除草剂基因已整合到水稻基因组中得以表达,使水稻产生对除草剂的抗性。转基因水稻中发现一例基因沉默现象。

刘建新[4]2007年在《耐冷相关基因对早粳稻的遗传转化研究》文中研究指明水稻是世界上最重要的粮食作物之一,它为人类提供了叁分之一以上的食物和能量。然而,水稻在芽期、苗期、孕穗期和抽穗期都是低温敏感期,低温对其生长和产量都有较大的影响。每年由于低温冷害,全世界大约损失30~50亿kg稻谷。因此,改造水稻的耐冷性状,增强水稻的耐冷能力,降低由于低温冷害造成的水稻减产,具有十分重要的意义。CBF/DREB(C-repeat/DRE Binding Factor)转录因子是近年来人们在研究植物抗非生物胁迫时广泛关注的一个转录因子家族,AtCS是提交于Genebank中的拟南芥耐冷相关基因。本研究使用的BrDREB转录因子是根据拟南芥CBF转录因子的保守序列设计简并引物,利用RACE(Rapid Aplication of cDNA Ends)方法从大白菜中克隆出来的。BnCS是根据己报道的拟南芥AtCS全序列,设计简并引物,同样利用RACE方法从甘蓝型油菜沪油15中分离的。为了将耐冷相关基因BnCS基因和BrDREB基因导入早粳稻水稻品种中,丰富黑龙江水稻耐冷基因资源,创造寒地耐冷转基因水稻材料,巩固和发展黑龙江水稻生产,本研究筛选了适合水稻遗传转化的黑龙江水稻品种,优化了早粳稻组织培养体系及农杆菌介导遗传转化体系主要技术关键点,获得了转BnCS基因和BrDREB基因的水稻植株并进行了外源基因整合鉴定。具体研究结果如下:1.适合于遗传转化的品种有合江19、普优17、龙粳14和龙育390等;2.优化的早粳稻组织培养及遗传转化技术点包括:①使用NMB(N6大量元素、MS微量元素和B5有机成分)作为基本培养基进行诱导培养和继代培养,MS培养基作为分化培养基;②诱导培养1周后,去掉胚芽;③分化培养之前在继代培养基中添加5mg/L ABA进行预分化培养;④筛选培养基G418浓度200mg/L,或PPT浓度2.5mg/L;⑤农杆菌培养至OD600=0.6左右,用侵染培养液稀释4~5倍制成侵染液。⑥农杆菌侵染液和共培养培养基均添加200μmol/L AS;⑦通用清菌方法处理后再用浓度500~1000mg/L头孢噻钨钠溶液浸泡30min。3.获得了转BnCS基因植株22株,PCR检测15株,有12株显示阳性;其中有10株经过Southern斑点杂交鉴定,8株显示阳性。获得了转BrDREB基因6株,PCR鉴定均为阳性。

王景余, 周晓馥, 林秀云, 李明生, 金成海[5]2003年在《粳稻基因枪法转化体系的建立》文中提出本文优化了粳稻的组织培养体系;通过Gus基因的瞬间表达研究,明确了以DNA金弹到靶细胞距离为9厘米,轰击2次时,PDS1000/He基因枪法转化水稻胚性愈伤组织的效率最高。应用基因枪法将抗除草剂基因(bar)转入吉林省主栽的水稻品种长白8号中,获得了可育的转基因水稻植株。经过Gus基因的组织化学分析,PCR和Southern杂交检测,证明抗除草剂基因已整合到水稻基因组中,得以表达,使水稻产生对除草剂的抗性,转基因水稻中发现一例基因沉默现象。

郭永来[6]2005年在《抗逆相关基因GM和口蹄疫结构蛋白全长P1基因转化大豆的研究》文中提出本研究成功地探讨出了一套由大豆未成熟子叶诱导体细胞胚,继而分化成大豆植株的组织培养体系,建立了完备的遗传转化受体系统。利用改进的冻融法和电击法将pRdGM-200 双元表达载体导入了农杆菌中,为利用农杆菌介导法转化大豆提供了载体系统。以10 余个东北地区主栽的大豆品种未成熟子叶和体细胞胚为受体材料,通过农杆菌介导和基因枪法,将抗逆相关GM 基因和编码口蹄疫病毒结构蛋白全长基因P1 导入大豆基因组中,获得了抗性植株,经PCR、PCR-southern 杂交和基因组DNA 点杂交等分子生物学方法检测,证明目的基因已整合到大豆基因组中。为进一步探索提高和改善大豆抗逆性方面的研究,筛选出抗逆的大豆新品种奠定了基础,为利用大豆作为生物反应器生产口蹄疫新型口服疫苗提供了参考依据。

关峰[7]2012年在《几丁质酶基因(Tch)转化水稻抗病新材料的研究》文中进行了进一步梳理水稻是最主要的粮食作物之一,在全世界广泛种植。全球有80%的人口以水稻作为主粮。在我国,水稻更是第一大粮食作物,对国民经济发展起着重要的支撑作用。也是粮食安全的重要保障。近年来,随着植物遗传转化技术的迅猛发展,各国育种学家愈来愈广泛地把基因工程等现代技术手段应用于育种研究中,试图将一些控制优良性状的外源基因导入水稻,以培育优质、高产、抗逆性强的水稻新品种。由于水稻品种繁多,而且植株再生和遗传转化的复杂性和随机性很大,针对某一个特定的水稻品种建立高效、稳定的再生体系和转化系统非常必要,而提高愈伤组织的再生能力一直是水稻组织培养技术需要突破的技术关键。由于不同水稻品种愈伤组织分化、再生的频率不同,这种状况严重地制约了以水稻组织培养为基础的植物遗传转化工程的发展。因此针对特定品种建立一套适合其高效遗传转化的体系,对创制新的水稻种质资源以及培育优良水稻品种具有重要意义。本研究以吉林省主栽水稻品种吉农大808为研究对象,建立了针对农大808的高频再生体系,优化了遗传转化系统,用农杆菌介导法和基因枪转化法等不同手段将Tch基因导入吉林省主栽水稻品种中,经过含有10mg/L除草剂的培养基中筛选后,获得了转基因抗性植株。吉林省主栽水稻品种的组织培养体系的建立和优化,对今后东北地区水稻规模化遗传转化以及水稻转基因研究提供了有利技术支撑。本试验获得的结果如下:1.针对水稻品种吉农大808,建立了高频再生体系并优化了遗传转化系统。(1)继代培养基中外源激素添加量为NAA1mg/L+KT0.5mg/L+2.4-D1mg/L时有利于水稻愈伤组织的分化,愈伤组织的生长速度虽有减缓,但质地紧密、呈颗粒状、圆形、分散性好的胚性愈伤组织数量明显增加,后期绿苗分化率也随之提高。优化后的体系应该是每20天继代一次,连续继代叁次以上,此时愈伤状态最佳,可用作转化受体材料。(2)利用吉农大808水稻成熟胚诱导的愈伤组织,如果在分化前干燥处理4h,可引发愈伤组织细胞产生一些生理生化反应,可以显着提高愈伤组织的分化能力。但干燥处理时间不能超过8h,否则愈伤组织失水严重,其分化能力将明显降低。2.通过农杆菌介导法和基因枪转化法,将位于同一表达载体上的抗病相关目的基因Tch和抗除草剂筛选基因bar导入吉农大808中,筛选后共获得了105株抗性再生植株。PCR检测得到24株Tch和bar共转化的阳性材料,经Basta试纸条和浓度为1g/L的除草剂涂抹试验鉴定,其中2株材料经试纸条检测呈阳性,并表现出明显的Basta抗性,表明筛选基因bar已经整合到水稻基因组中并稳定表达。由于目的基因Tch和筛选基因位于同一个表达载体中,可以间接推测目的基因Tch可能具有相应的较高表达水平,进一步的验证工作正在进行中。

郝文媛[8]2003年在《水稻高效受体系统的建立及两种遗传转化方法的研究》文中进行了进一步梳理水稻是世界上重要的粮食作物,已成为分子生物学研究的模式作物之一。受体系统的建立和遗传转化已成为水稻分子生物学研究和基因工程的必须手段。由于水稻品种间遗传差异很大,且对植株再生和转化反应的基因型依赖性强,其再生和转化的复杂性和随机性很大。因此建立一种有效的、稳定的、再生系统和转化系统仍有许多问题需要细致深入的研究。本文在针对吉林省主栽的水稻品种进行了研究的过程中,优化了受体系统和遗传转化系统,并采用基因枪法和农杆菌介导法将Bt基因导入到优质的水稻品种中,获得了有价值的转基因植株。取得的主要研究结果如下: 一、优化了吉林省主栽水稻品种(系)成熟胚的再生系统。 1.成熟胚愈伤组织的诱导 (1)不同类型的六种培养基对五个水稻成熟胚愈伤组织的诱导效果差别很大。NMB、NB、CC得到了较好的致密愈伤组织诱导率,均超过了50%。 (2)不同种类的七种激素组合对愈伤组织的诱导效果不同,其中2,4-D浓度为1.0mg/L得到了77.5%的致密愈伤诱导率。 2.愈伤组织的继代培养 (1)六种继代培养基中,NMB对愈伤组织的继代效果最好,愈伤组织增重最快,并且愈伤组织为乳白色,结构致密的颗粒状。 (2)继代培养的过程中,加入4g/L甘露醇,愈伤组织增重快,且改善了愈伤组织质量。 3.在愈伤组织分化前进行预分化(10-30天),不仅可以改善愈伤组织的生长状态而且大大提高了分化率,提高幅度达8倍多。 二、愈伤组织对Basta进行敏感性测定 根据愈伤组织在含有Basta继代培养基上的生长状况和褐化率,发现在转化后愈伤组织Basta的适宜选择浓度为8-10mg/L。 叁、用GUS基因(β-glucuronidase)的瞬间表达研究,优化PDS-1000型基因枪的转化参数。 1.不同的轰击距离(6cm、9cm、12cm)转化效率不同。随着轰击距离的加大吉林农业大学硕士学位论文水稻高效受体系统的建立及两种遗传转化方法的研究转化效率降低,分别为97.14%、85.”%、27.的%。当距离为6cm时,枪基后细胞受损严重,揭化较多,因此9。m轰击距离较为适宜。 2.在轰击距离为9 cm的条件下,轰击1、2、3次,转化效率分别为85.29%,91.89%和%.43%,所以轰击2次最佳。四、根据农杆菌侵染后愈伤组织的生长状态和褐化率优化了农杆菌介导法的遗传转化条件。 1.在农杆菌液浓度为ooeo。司.6464的条件下,侵染时间为20分钟较为适宜,共培养3天后菌斑数为%.97%。 2.不同品种(基因型)的水稻愈伤组织对农杆菌的敏感性不同,其中农大3号、丰优501对比A4404较为敏感,侵染后揭化率较高为76.47%和66.47%。 3.浸染后进行过渡培养,即先进行抑菌,不加入选择剂,7天后再进行选择,可以降低褐化率500/0。五、获得了转Bt基因的转基因水稻植株 应用农杆菌介导法将Bt基因导入到水稻品种丰优501中,共获得转化的植株34株,其中n株经PCR检测呈阳性,并获得了可育的转基因植株3株,195粒转化的后代种子。

李俊[9]2014年在《油菜高光效生理特征体系的建立及其调控研究》文中提出油菜是我国乃至世界上重要的油料作物,但近二十年来,栽培技术的改进对油菜单产提升的贡献很小,利用传统的育种资源和栽培措施如通过施肥、密度等栽培措施的改进以提高油菜单产已经发展到了一个瓶颈阶段。因此,积极寻求新的提高油菜单产的途径是我国当前油菜产业中亟需解决的问题。光合作用是作物产量形成的生理基础,植物干物质90%~95%来自光合作用,光能利用率的强弱决定了作物产量的高低。目前大田作物的光能利用效率均很低,主要作物稻、麦高产品种的光能利用效率仅为1.0~1.5%,而研究表明理想的光能利用率可达3%以上。Austin等(2008)认为,现阶段在生产中许多提高作物产量的措施都已发挥了作用,只剩下光合作用的增产潜力尚待进一步挖掘。因此,提高光能利用率是打破当前作物产量瓶颈、提高油菜效益的理想途径。本研究针对当前我国油菜的产量瓶颈问题,从油菜光合速率与产量之间的关系入手,开展光合速率与农艺性状、生理生化指标之间的关系的研究,分析比较不同光效基因型油菜的光合特性、叶片和非叶器官光合衰退进程,探讨油菜光合及生理生化指标对不同光合调控剂的响应,探索建立油菜高光效特征体系,创新提高油菜光合效率和产量的新途径。得出以下实验结果:(1)油菜品种间的光合速率存在广泛遗传变异。分析了不同年份育成的代表性品种14个,发现中油98D(苗期,蕾薹期和花期)、中油杂8号(苗期)、大地55(蕾薹期)、华油杂5号(花期)等品种的光合速率较高。苗期和花期的光合速率与产量呈显着正相关,而蕾薹期的光合速率与产量相关不显着。苗期干重、苗期SPAD值、花期总节数、分枝位、一次有效分枝数等与苗期光合速率显着相关;含油量、油酸、亚油酸和蛋白等与蕾薹期光合速率相关性显着。苗期光合速率对植株的影响主要表现在农艺性状和产量上;花期光合速率主要通过影响单株有效角果数进而影响产量;蕾薹期的光合速率则对品质相关性状影响较大。(2)高光效油菜具有高光合速率和高产并存的特点。以3个不同光效基因型油菜品种(系)(S116,S017和中双9号)为材料,研究发现高光效基因型油菜具有较长的光合速率高值持续期,较高的表观光量子效率、光饱和点和最大净光合速率,以及较低的光补偿点和适中的光呼吸速率,对高温、高光强的耐受性更强。其高光效的光合特征可能与其具有较高的RuBP羧化酶活性及较高的C4途径酶活性有关。从产量及其构成因子来看,高光效品种(系)在产量、千粒重、单株角果数等指标上显着高于低光效品种(系);其他指标如株高、分枝部位、一次有效分枝数以及每角粒数等与低光效品种(系)间差异未达到显着性水平。(3)RuBP羧化酶、叶绿素含量、可溶性蛋白含量、SOD活性、CAT活性以及MDA含量等生理生化指标可以作为高光效油菜筛选指标。以生育期基本一致的3个油菜品种(中双9号、中油杂11号和华油杂14号)为材料研究叶片和角果皮光合速率与其生理生化指标间的关系。结果表明,油菜叶片光合衰退与RuBP羧化酶活性和可溶性蛋白含量呈显着正相关关系,与叶绿素含量、SOD活性存在显着二次抛物线关系,与CAT活性和MDA含量相关性不显着。油菜角果皮光合速率随角果皮生长发育呈先升高后降低趋势。可溶性蛋白和叶绿素含量,以及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性均随角果生长发育进程呈现下降趋势,丙二醛(MDA)在角果光合功能衰退过程中含量逐渐上升。相关性分析结果表明,RuBPcase活性对角果皮光合速率的影响最大。其他生理生化指标如叶绿素含量、可溶性蛋白含量、SOD、CAT以及MDA含量等呈与角果光合速率呈现显着或极显着二次抛物线相关关系。(4)不同油菜品种光氧化胁迫后的初级抗氧化酶种类不同。中双11号苗前期叶片光氧化处理后的净光合速率与抗氧化酶活性SOD、POD、CAT、可溶性蛋白以及O2-产生速率等生理生化指标间均达到了显着相关关系,其中CAT是油菜叶片受光氧化胁迫后最主要的效应因子。在光氧化响应上,叶绿素a比叶绿素b更先响应这种短期光氧化的伤害。中双11号、中油821、中双9号、湘油15号、中油杂12号等5个油菜品种花期叶片对光氧化的生理响应具有品种特异性,不同品种间生理生化指标如叶绿素含量、可溶性糖、可溶性蛋白和丙二醛等受光氧化胁迫后表现并不一致。这可能由于不同品种所依赖的抗光氧化机制不同,即油菜叶片光氧化胁迫的初级抗氧化酶种类不同所致。(5)低浓度光合促进齐NaHSO3可有效促进油菜的光合效率。苗期用低浓度NaHSO3处理中双11号后株高、叶绿素b和总叶绿素含量均显着增加;净光合速率、光饱和点和表观量子效率也显着增加,光呼吸速率显着降低;最大光能转化率(Fv/Fm)和实际光能转化率(ΦPSH)增加,非光化学猝灭系数(NPQ)降低;不同NaHSO3浓度处理均能增加硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)的活性,其中对NR的促进作用在0.02 mmol·L-1达到最高。NaHSO3对光合速率的促进作用与光呼吸抑制无关,而是主要通过促进油菜叶片中叶绿素b含量增加,进而提高了光能吸收和传递效率,因此光合速率提高。(6)应用外源植物生长调节剂AM1处理油菜植株可有效缓解抗旱。外施AM1和ABA均有利于油菜干旱的缓解,其中AM1对干旱胁迫的缓解作用明显优于ABA。苗期干旱胁迫后AM1处理对每角粒数影响最大,每角粒数显着增多;花期干旱胁迫后用AM1处理对千粒重影响最大。花期AM1处理可能促进了干旱胁迫后的油菜籽粒灌浆,从而提高了千粒重。而苗期对干旱胁迫的缓解作用可能是一种综合的缓解效应,因此表现出包括每角粒数在内的产量减缓效用。另外,本研究结果表明虽然干旱处理后水分利用效率提高,但光合速率等光合特性指标仍然显着下降,并未发现诱导的显着迹象,这可能与本研究设置的干旱胁迫程度较重和环境条件有关。综上所述,苗期和花期的光合速率均与产量呈显着正相关。高光效油菜具有高光合速率和高产并存的特点,同时具有较长的光合高值持续期,较高的表观光量子效率和光饱和点以及较低的光补偿点和适中的光呼吸速率,对高温、高光强的耐受性较强等特点。苗期干重、花期总节数和绿叶数、分枝位、一次有效分枝数以及单株有效角果数等可以作为高光效筛选的生物学特性指标;而RuBP羧化酶、叶绿素含量、可溶性蛋白含量、SOD活性、CAT活性以及MDA含量等可以作为高光效油菜筛选的生理生化指标。不同光合调控剂的研究结果表明,受光氧化胁迫时不同油菜品种对的初级抗氧化酶种类并不相同;而低浓度NaHS03促进油菜光合效率的主要原因是其促进了油菜叶片中叶绿素b含量增加,进而提高了光能吸收和传递效率。应用外源植物生长调节剂AM1处理油菜植株可有效缓解抗旱,苗期干旱胁迫后AM1处理对每角粒数影响较大;花期干旱胁迫后AM1的缓解作用主要表现在千粒重上。

杨虎[10]2011年在《20世纪中国玉米种业发展研究》文中提出玉米属禾本科玉米属植物,原产于美洲大陆的墨西哥、秘鲁、智利等沿安第斯山麓狭长地带。1492年哥伦布到达新大陆后,始有关于玉米文字记载的历史。稍后玉米被引种到北欧诸国,并从那里传播到非洲和亚洲以至世界大部分地区。玉米现已发展为粮食、经济、饲料、果蔬、能源等多元用途作物。在我国粮食生产中玉米种植面积位居第一位,产量处于第二位。其产业发展前景广阔。国以农为本,农以种为先。玉米是利用杂种优势时间最早、面积较大的作物。杂交玉米的培育和推广,是玉米种子商品发展史上的一个里程碑。玉米种子商品化主要标志是20世纪中期出现种、粮生产分工并确立。由此,玉米种子商品率日益提高,逐渐形成产业化。至20世纪末,杂交玉米覆盖率已逾90%,为所有农作物杂种利用最高。可以说正是在20世纪,玉米种业从无到有,从原始自留种发展到种业产业化,由迟滞封闭的传统孤立态走向蓬勃开放的现代产业化,亦代表着中国种业的发展方向。玉米种子是最基本的农业生产资料,玉米种子产业的良性发展关系到国家粮食安全和农业生产发展以及人们生活水平,故有重要意义。本研究以时间为序,以玉米种业发展为线索,梳理了20世纪玉米种业在各个阶段所表现的具体形式和发展特点,首次尝试结合运营管理体制与玉米种业的核心载体——玉米品种的演变,把中国玉米种业的演化过程分为四个阶段,即:玉米农家种的继承与改良(引入—1962);玉米杂交种的创新与曲折演变(1963—1975);紧凑型玉米品种的变革与普及利用(1976—1994);现代玉米种业产业化的形成与运营机制(1995—至今)。突破以往单纯按时间或政治体制划分的局限,从本质上揭示了玉米种业发展的历史轨迹与特征。并以此为依据,进一步探讨了玉米种业发展的影响与作用,分析了玉米种业发展的动力因素,在此基础上总结了中国玉米种业发展的特点;归纳了中国玉米种业的发展经验与启示;指出中国玉米种业的发展问题与不足。本文首先以玉米农家种的继承与改良为切入点,较为详细地阐述了传统玉米种业的延续与渐变过程(引入—1962)。在回顾玉米在中国的引进、传播及影响基础上,客观展现了传统玉米种业相关技术的继承与创新,并总结了传统玉米种业渐变的科技特征。玉米约在16世纪初期传入中国。最早是经由西南陆路传入,大致是先边疆,后内地;先山区,后平原;先南方,后北方。玉米的传入和发展促使耕地面积的进一步扩大开垦,增加了粮食产量,对社会进步和经济繁荣起了重要作用。正因如此,人们越来越重视玉米的种植、栽培和种子收集保存等各种技术的学习和总结,这就是传统玉米种业的相关技术积累工作,亦为玉米种业的继承与创新准备了前提。在中国玉米种业由传统向现代渐变创新过程中,具有明显的科技特征,即以自然科学理论为指导;以科学实验为基础;以生物统计学等进行定量分析;以化肥、农药和农机等为新型农业投入物。随之,玉米栽培与科技关系亦日益密切。中国玉米种业经过农家种时期的长期发展与引进种改良,已取得一定成绩,1958年12月,农业部颁布《全国玉米杂交种繁殖推广工作试行方案》,统一规划全国的玉米育种、繁殖和推广工作。1963年玉米单交种新单1号的育成标志我国玉米育种从以选育双杂交种为主向以选育单杂交种为主利用杂交优势的新阶段。亦为中国玉米种业进入玉米杂交种的创新与曲折演变(1963—1975)时期奠定了坚实基础。此阶段受政治等因素影响,玉米种业发展较为曲折缓慢,但仍取得一定成绩:一是玉米栽培技术的进步;二是玉米种质资源的整理与利用;叁是玉米种质创新技术与体制发展。在探索高产高效玉米杂交种的过程中,紧凑型株型育种成效显着。1976年烟台地区农业科学研究所于伊育成的烟单14成为第一个在生产较大规模推广利用的玉米紧凑型品种,标志着中国玉米种业进入以紧凑型玉米为主导的时代。李登海正是在前人研究的基础上选育了一系列紧凑型玉米品种,其中掖单2号与掖单13号分别为20世纪80年代与90年代我国玉米主推品种,从而开拓了紧凑型玉米育种的崭新局面,亦为我国玉米种业发展做出了杰出贡献。紧凑型玉米品种的变革与普及利用为玉米种业发展准备了前提条件。现代玉米育种技术的创新和现代玉米杂交优势群的形成与利用乃是紧凑型玉米育种的理论基础;正是在这些科学理论的指导下,掖单13号等系列优良品种不断产生,并在实践中普及推广,取得增产实效;玉米紧凑型良种是基础,管理是关键。紧凑型玉米乃是密植型种,栽培管理上有其特殊要求,只有采取合适恰当的栽培与管理技术才能保证理想增效。各时期标志性玉米优良品种的选育与推广利用促进了玉米种业持续发展,特别是改革开放后,随着现代玉米种业市场与体制发展变革发展,玉米种业产业化亦逐渐被提上日程,经过不断探索和总结,至1995年,国家实施了玉米种子工程项目,亦标志着我国现代玉米种业产业化的开端。在分析归纳了现代玉米种业的科技创新变革和玉米种业市场与体制变革的发展过程的基础上对现代玉米种业发展态势进行了总体分析。最后以登海种业与德农种业为例对现代玉米种业公司进行了个案分析。中国玉米种业体制经历了一个由政府主管到逐步走向市场调节公司化的过程。1987年,中国种子公司正式成立,并于1995年更名为中国种业集团公司。现代玉米种业产业化主要包括玉米品种研发体系、玉米种子生产、加工及销售体系、玉米种子行业管理体系和玉米产业组织结构等方面。现代产业化玉米种业公司成长历程集中体现了中国玉米种业的发展状况。登海种业是最大的玉米种子现代企业、德农种业为新兴的玉米种子企业,皆具代表性,故而在对玉米种业发展态势进行总体分析之后,以他们为个案进行了例证分析。玉米种业发展有着深远影响。首先是促进玉米产量提高和面积扩大。新中国成立前后,无论是面积、单产还是总产均有较大程度地提高。特别是20世纪80年代后紧凑型玉米的持续培育并得以迅速大面积推广,体现了玉米品种发展对产量提高的贡献之巨。吉林省是我国春玉米最大产区,山东省是我国夏玉米最大产区。故本文以山东省为例考察了玉米种业对区域农业开发与经济发展的推动作用;以吉林省为例考察了玉米种业发展对农业发展模式与经济发展方式的改变作用。考察20世纪中国玉米种业发展的动力因素,有叁个因素影响最为突出:一是作为玉米种业自身技术因素,玉米品种改良是内驱动力;二是作为国家制度因素,国家农业科技政策是指针,具导引作用;叁是作为产业经济杠杆,市场需求乃是玉米种子产业的核心环节,具强大推动力。最后总结了中国玉米种业发展的特点;归纳中国玉米种业的发展经验启示;指出中国玉米种业的发展问题与不足。纵观20世纪玉米种业的发展,它体现出自身运行的特点,有巨大成就,亦有问题与不足,无论得失成败,都对我们今天玉米种业的发展有着重要启示与借鉴。给我们指明了前进的方向:强化种业科研,走创新之路;锐意体制改革,走产业集团化之路;加强种子品牌建设,走优质精品之路;严格市场监管,走依法治种之路;拓宽种子市场,走国际化之路。

参考文献:

[1]. 吉林省主栽水稻品种组织培养体系的优化及抗除草剂基因转化研究[D]. 全东兴. 东北农业大学. 2002

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[3]. 抗除草剂基因基因枪法转化粳稻的研究[J]. 王景余, 金成海, 方秀琴, 林秀峰, 林秀云. 吉林农业科学. 2005

[4]. 耐冷相关基因对早粳稻的遗传转化研究[D]. 刘建新. 黑龙江大学. 2007

[5]. 粳稻基因枪法转化体系的建立[C]. 王景余, 周晓馥, 林秀云, 李明生, 金成海. 全国作物细胞工程与分子技术育种学术研讨会论文集. 2003

[6]. 抗逆相关基因GM和口蹄疫结构蛋白全长P1基因转化大豆的研究[D]. 郭永来. 吉林大学. 2005

[7]. 几丁质酶基因(Tch)转化水稻抗病新材料的研究[D]. 关峰. 吉林农业大学. 2012

[8]. 水稻高效受体系统的建立及两种遗传转化方法的研究[D]. 郝文媛. 吉林农业大学. 2003

[9]. 油菜高光效生理特征体系的建立及其调控研究[D]. 李俊. 湖南农业大学. 2014

[10]. 20世纪中国玉米种业发展研究[D]. 杨虎. 南京农业大学. 2011

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吉林省主栽水稻品种组织培养体系的优化及抗除草剂基因转化研究
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