【目的】基因pf40来源于谷子未成熟种子cDNA文库,它或其同源基因普遍存在于禾本科植物中。初步研究显示pf40具有促进分蘖(枝)的功能。本文旨在研究玉米的分蘖特性是否与pf40功能相关。【方法】以玉米自交系Z3、Z31与Q31杂交组合的胚性愈伤组织为转化受体,用基因枪轰击法将pf40超表达载体(PF40HS)和抑制表达载体(PF40R)导入玉米。然后观察pf40超表达和抑制表达两种不同表达类型的转基因玉米分蘖表型。【结果】经潮霉素筛选和PCR检测,共获得53株T0代转基因玉米。通过对T1、T2代转基因玉米的PCR检测以及Southern和tRNA dot blot分析表明,外源pf40已整合...

以玉米自交系丹黄25为试材,用农杆菌介导法将玉米淀粉分支酶SBEIIb基因转入玉米中,探讨了农杆菌介导玉米愈伤组织转化的影响因素。结果表明:愈伤组织经过9 d的继代,菌液中乙酰丁香酮(AS)浓度为10 mg/L,侵染时间为20 min,共培养60 h为最佳转化条件。获得的4株再生植株经PCR分析鉴定,其中3株表现阳性,证明外源基因已经整合到玉米基因组中。

为探讨转脂蛋白在非生物逆境中的作用,将Zm LTP3基因利用花粉管通道法转入玉米自交系京2416中,在PCR和EPSPS速测试纸鉴定基础上连续自交获得转基因阳性株系。以转基因株系OE6、OE10、OE18作为试验组,以自交系京2416为对照(WT),进行盐胁迫处理,比较二者之间在形态指标和生理指标方面的差异。结果显示,在正常生长条件下,转基因株系与野生型的各项指标均无显著差异。在盐胁迫条件下,与野生型相比,转基因株系的株高、茎基宽、根长、鲜质量、干质量及叶绿素含量均显著增加,表现出较好的生长状态;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)活性也显著升高,显示出较高的活性氧清除能力;同时,丙二醛(MDA)含量及相对外渗电导率水平则显著下降,暗示其体内较低程度的细胞伤害水平。以上结果表明,Zm LTP3基因的过量表达可提高玉米的耐盐胁迫能力。

为了研究花粉致死基因ＺｍＡＡ１的功能，进而创制转ＺｍＡＡ１基因玉米不育新材料。在Ｇｅｎ ＢＡｎｋ中找到花粉致死基因ＺｍＡＡ１及启动子ＰＧ４７，并在目的片段的上下游设计増加酶切位点，基因合成构建到克隆载体Ｐｕｃ５７上，采用传统酶切连接的方法构建了植物表达载体ＰｃＡｍＢＩＡ３３００－ＰＧ４７－ＺｍＡＡ１－３５Ｓ－ＢＡｒ，并利用农杆菌介导法转化优良玉米自交系郑５８萌动胚。成功构建植物表达载体ＰｃＡｍＢＩＡ３３００－ＰＧ４７－ＺｍＡＡ１－３５Ｓ－ＢＡｒ；共获得９４株除草剂抗性植株，其中４７株目的片段Ｐｃｒ呈阳性反应，对温室中表现为花粉败育的Ｐｃｒ阳性植株进行目的片段及筛选标记ＢＡｒ基因ｒＴ－Ｐｃｒ与蛋．．．

以pCambia3301载体为基础,以玉米Ubiquitin(Ubi)启动子、拟南芥叶绿素转运肽(Chloroplast transit pep-tide,Ctp)基因、抗草甘膦Epsps基因为元件,构建了玉米高效双元表达载体,通过冻融法将重组质粒导入根癌农杆菌LBA4404,并通过农杆菌介导法转化玉米幼胚,获得了抗草甘膦无抗生素标记的转基因玉米植株。经田间初步检测转化玉米植株具有一定的草甘膦抗性。

利用农杆菌介导法将一个新型抗草甘膦基因导入玉米优良再生材料Hi-II中,分析基因在T0转化及后代的遗传情况,结果表明,在15株T0转基因植株中有10株,经PCR初步检测呈阳性;T1转基因植株用2%草甘膦进行抗筛选性后,4个穗行符合3∶1的遗传分离比,3个穗行符合1∶1的遗传分离比。对35个T2转基因植株以株系为单位混收进行PCR检测,结果表明,有32个T2株系表现阳性。对籽粒色泽纯度高且呈阳性的株系依次进行田间草甘膦涂抹、PCR和RT-PCR检测,结果显示,田间草甘膦筛选效果明显,植株全部存活,选10株PCR呈阳性的植株进行RT-PCR检测,9株出现1.2 kb的目的条带,说明抗草甘膦基因能够...

利用主基因 -多基因遗传模型 ,以玉米杂交组合农大 3138的P1,P2 ,F1和F2∶3 家系为材料 ,联合分析了玉米产量性状的遗传效应。结果表明 :穗长、穗粗、穗重和单株粒重是由多基因模型控制 ;行粒数和千粒重检测到 1对完全显性主基因 ,穗行数和秃顶长存在 2对主效基因 ,而且穗行数的 2对主效基因之间存在互作效应。同时对不同方法计算出来的遗传率作了比较 ,认为存在主效基因的性状遗传率偏低的原因是由于基因的显性作用所致。讨论了不同产量性状的育种对策

CorA/MRS2/MGT-型镁离子转运蛋白在维持植物镁离子平衡中具有重要作用。为探讨一个表达受缺镁胁迫诱导的玉米MRS2/MGT-型镁离子转运蛋白基因ZmMGT10在缺镁胁迫中的功能,构建了ZmMGT10的过表达载体并遗传转化拟南芥,获得了转基因拟南芥株系。同野生型拟南芥植株相比,过表达ZmMGT10增加了低镁胁迫生长下转基因植株的生物量、根长和叶绿素浓度。进一步研究表明,在低镁生长条件下,转基因植株的根和叶中积累的镁离子含量均明显高于野生型植株。此外,在低镁生长条件下,转基因植株根对镁离子的吸收能力明

为建立以潮霉素为选择标记的农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的玉米高效遗传转化体系,本研究利用携带p MDC141-CYP79A1(含GUS基因)质粒的农杆菌浸染玉米A188幼胚,共培养7d后通过GUS基因瞬时表达率,研究农杆菌的菌液浓度、热激时间和浸染时间等因素对玉米幼胚遗传转化效率的影响。研究结果表明:随着农杆菌的菌液浓度的增加、热激时间和浸染时间的延长,GUS表达效率均呈现先增后减的趋势;当农杆菌菌液的OD_(600)为0.8、热激预处理时间3min和浸染时间5min时,其GUS瞬时表达率均最高,分别为46.8%、46.4%和51.7%。并在最佳条件下将GUS基因转入到玉米幼胚,以潮霉素为选择标记,进行3次选择培养,将重新分化的抗性愈伤组织进一步分化成苗,获得56株潮霉素抗性植株,经PCR分子鉴定,获得22株阳性植株,初步建立根癌农杆菌介导的高效玉米幼胚遗传转化体系,为以抗潮霉素基因作为筛选标记的玉米遗传转化和基因功能验证提供技术基础,获得的抗潮霉素转化植株为玉米育种提供新材料。

[目的]研究甜玉米茎秆强度性状的遗传模型,为甜玉米抗倒伏育种提供理论依据。[方法]以2个茎秆强度差异较大的自交系T49(抗倒伏)和T56(易倒伏)为亲本配制杂交组合,用“主基因+多基因混合遗传模型”分析方法对甜玉米茎秆强度性状进行分析。[结果]茎秆穿刺强度最佳遗传模型为D-0(1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传模型),BC_1、BC_2、F_2主基因遗传率分别为74.07%,45.30%,57.78%;茎秆抗压强度最佳遗传模型为E-0(2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传模型),BC_1、BC_2、F_2主基因遗传率分别为44.15%,40.83%,62.97%;茎秆弯折性能最佳遗传模型为E-0(2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传模型),BC_1、BC_2、F_2主基因遗传率分别为69.79%,40.89%,89.46%,3个性状均以主基因遗传为主。[结论]在育种实践中,对早期世代可进行玉米抗倒伏性遗传改良和选择,同时注意一定的环境因素,采用聚合回交或轮回选择来累积微效基因以提高育种效率。

磺酰脲类除草剂烟嘧磺隆由于低用量、低毒、广谱及使用方便等特点而被广泛使用。对包括Wny-1和yn-6在内的81个玉米自交系进行烟嘧磺隆敏感性试验,并以Wny-1和yn-6为亲本进行烟嘧磺隆敏感性遗传研究。通过Wny-1和yn-6杂交、回交得到F1、BC1群体,进而分析烟嘧磺隆敏感性遗传规律;利用BC1群体中的烟嘧磺隆敏感单株对该敏感基因进行SSR标记定位。结果表明,81个玉米自交系中有8个敏感,73个耐烟嘧磺隆;yn-6对烟嘧磺隆的敏感性由1对隐性核基因控制,该基因位于第5染色体短臂上5S-96和5S-78标记之间,物理距离约为0.18 Mb,暂时将该基因命名为nsfy。

在玉米自交系4H8中发现一个叶色突变体,自然条件下,该突变体幼苗叶色呈淡绿色,生长明显缓慢,逐渐萎蔫死亡。利用出现淡绿色幼苗的自交系4H8杂合体以及其与绿色自交系40-6构建的一套分离群体对叶色淡绿色突变体进行了遗传分析,发现4H8的淡绿色基因由1个隐性核基因控制,初步命名为vl1(Virescent leaf 1),并用SSR分子标记将该基因初步定位在第1染色体的长臂上,位于SSR标记umc1323和umc1709之间,与二者的遗传距离分别为2.1 cM和10.3 cM。该研究结果为今后该基因的克隆和功能分析奠定了基础。

Dt基因是玉米显性矮秆基因,被定位于玉米的第10条染色体长臂,目前报道的显性矮秆基因只有D8(Mpl1)和D9,它们分别位于染色体1的长臂和染色体5的短臂;Dt矮秆突变体属于赤霉素敏感型,含有D8,D9基因的材料对赤霉素不敏感;Dt基因与D8,D9基因的等位性分析表明,Dt与D8,D9为非等位基因,进一步证明了Dt基因是一个新发现的玉米显性矮秆基因。

【目的】通过对一个热带高抗玉米南方锈病材料S313与4个高感玉米南方锈病材料组配的8个F_2群体进行两年三季的遗传分析,在表型鉴定的基础上,利用其中1个F_2群体进行局部遗传图谱构建及抗性基因定位,并利用大群体及新开发的分子标记对抗性主效QTL进行精细定位,为进一步克隆该基因奠定基础。【方法】连续三季对8个F_2分离群体,分3个时期进行病原菌接种,玉米生长后期按1—9级标准等级记载各单株的抗南方锈病级数,进行抗性表型鉴定,最终确定抗、感分离比例。利用56K芯片筛选出2个亲本间多态标记,选择其中均匀分布的192个标记对S313×PHW52的F_2群体中各30个高抗、高感子代进行KASP分型。利用第10染色体短臂上19个SNP标记对整个F_2群体进行分型,构建局部遗传图谱;将遗传图谱与田间抗性表型鉴定结果相结合进行抗性QTL定位。开发初定位区间内10个SNP标记对次级群体进行标记分型,根据交换单株数量大小进一步缩小定位区间。根据玉米B73 Ref Gen_V4参考基因组信息,列出对应定位区间内的所有基因,利用基因的功能注释信息,确定可能与玉米抗南方锈病相关的候选基因。【结果】8个F_2群体田间抗、感分离比均符合3﹕1的分离比例,说明热带自交系S313对玉米南方锈病的抗性是由1个效应比较大的主效QTL控制。利用56K芯片筛选出2个亲本间的多态标记16 426个。利用192个标记对各30个抗、感子代进行连锁分析,获得了1个抗性连锁标记Affx-90241059。利用19个SNP标记构建了总遗传距离为31.8 cM,标记间平均距离1.77 cM的局部遗传图谱。利用复合区间作图法把该主效QTL定位在标记Affx-91298359与标记Affx-91182449之间,区间大小约2 M。进一步利用F_2大群体及10个SNP标记把该区间缩小到474 K的范围内。玉米参考基因组B73的对应区间内共有63个基因,其中3个基因LOC103640657、LOC100191493、LOC103640673编码的蛋白质与植物抗病性有关,因此把这3个基因列为热带玉米种质S313高抗玉米南方锈病的抗性候选基因。【结论】S313对玉米南方锈病的抗性是由1个主效QTL控制,并且S313的主效基因定位在第10染色体短臂约0.47 M的范围内。在该范围内有3个玉米南方锈病抗性候选基因。

为了研究玉米秃尖性状的遗传规律,选取典型的不秃尖自交系Lx9801、Lx00-1、Lx01-3和秃尖自交系Wx04-1、Wx04-2、掖502配制6×6完全双列杂交组合,采用加性-显性-母体效应遗传模型(ADM模型)对试验结果进行分析。结果表明,玉米秃尖性状主要受遗传控制,狭义遗传率为0.6328,广义遗传率为0.9098,并且不存在母体效应;同时秃尖长度与穗长、穗粗、穗行数、行粒数、轴粗都有显著的正相关。