为获得抗旱性较强的转基因苜蓿植株,以紫花苜蓿品种中苜2号作为基因转化受体,通过对外植体选择、菌液浓度、选择压确定、侵染时间和共培养时间等因素进行优化,成功建立了农杆菌介导的遗传转化体系。在此基础上,将沙冬青脱水素基因通过农杆菌的介导,转化到中苜2号中。试验结果显示,子叶和下胚轴作为外植体愈伤组织诱导频率最高,可达100%;获得抗性愈伤组织与转基因植株的卡那霉素最佳筛选浓度为25 mg/L;外植体与农杆菌的共培养时间以5 d为最佳。试验共获得126株T0抗性株,PCR检测30株表现为阳性,表明脱水素基因已转入受体植株中。

为研究沙冬青脱水素的功能,根据沙冬青cDNA文库中脱水素基因序列设计特异引物,采用PCR技术扩增脱水素基因的DNA全长,并对其内部的一个碱基进行了定点突变,然后成功地将其连接到pCAMBIA3301载体中,用冻融法将该表达载体质粒导入根癌农杆菌菌株LBA4404中,通过农杆菌介导法,对糖用甜菜进行了遗传转化,获得了Km抗性的甜菜植株,生根后移栽到花盆中。

为了提高紫花苜蓿的抗盐碱能力,利用盐生植物碱茅的PuCAT基因成功构建了p3300-35S-PuCAT-NOS植物表达载体,以Bar基因为筛选标记基因,通过农杆菌介导转化公农5号紫花苜蓿子叶,并对其遗传转化体系进行了优化(预培养、菌液浓度、侵染时间、共培养、抗生素浓度),经草铵膦筛选获得72株抗性植株,用PCR检测和RT-PCR鉴定,最终获得30株RT-PCR阳性植株。结果表明,PuCAT基因已经整合在苜蓿基因组中,并且能够在RNA水平上表达。

紫花苜蓿(Medicago sativa)具有适应性强、蛋白含量高、适口性好和营养价值丰富等特点,是全球栽培面积最大的优良牧草。随着生物技术的快速发展,利用基因工程改良紫花苜蓿已成为国内外研究的热点。本文就紫花苜蓿载体介导法、DNA直接导入法和种质系统介导法三类转化方法和抗生物胁迫、抗非生物胁迫、抗除草剂、品质改良及生物反应器开发五方面的转基因与遗传改良研究进行了全面的综述与分析,并对其应用前景及相关安全性等问题进行了展望,以期为紫花苜蓿基因工程改良的后续研究提供参考与借鉴。

紫花苜蓿(Medicago Sativa)被誉为"牧草之王",是我国种植面积最大的豆科牧草。紫花苜蓿含有大量的次生代谢产物,其中皂苷是一种分布广、含量高的生物活性物质,具有降低胆固醇、调节脂质代谢、增强机体免疫、抗氧化等功能。为此查阅近年来国内外研究进展,阐述了紫花苜蓿皂苷的理化性质、分布及含量、分离及提取等,并对其应用前景进行了展望,指出紫花苜蓿皂苷作为一种绿色的植物附加产物将会有很大的开发和利用价值,也为紫花苜蓿皂苷的进一步研究提供重要资料。

　比较了引进美国的15个紫花苜蓿品种和新疆大叶苜蓿的生长特性、产草量、营养价值、产出能量、经济效益等的差异。结果表明,15个引进品种中有10个品种的各个性状均优于对照品种,其中牧歌401、巨人201的生长势、再生性能强;鲜干草产量、粗蛋白含量高,营养丰富;产能效率高、经济效益好,值得大面积推广。

为研究沙冬青脱水素的功能,根据沙冬青cDNA文库中脱水素基因序列设计引物,采用PCR技术进行了脱水素基因的扩增,扩增产物与载体pGM-T载体连接,转化大肠杆菌Top10,筛选阳性克隆,测序结果表明,已成功克隆的阳性重组子经测序鉴定其片段大小与已知沙冬青cDNA文库中脱水素基因大小一致,为760 bp,说明此序列无内含子。将成功克隆的阳性重组子提取质粒与pCAMBIA3301质粒同样进行酶切反应,再以T4DNA连接酶连接,成功构建了脱水素基因的植物表达载体,为下一步的抗逆性研究打下了基础。

通过在金沙江干热河谷引种14个紫花苜蓿品种的适应性研究,结果表明:金沙江干热河谷地区适宜引种紫花苜蓿作为优良牧草;在引种的紫花苜蓿品种中,利用越夏率、产草量、营养成分等测定指标进行综合性能评价,得出猎人河(74-55)最适宜在金沙江干热河谷地区引种,其次为甘农3号、德宝、萨兰纳斯(75-43)等紫花苜蓿品种。

【目的】在紫花苜蓿中表达鸡β-防御素3(Gal-3),为利用紫花苜蓿规模化生产Gal-3奠定基础。【方法】PCR扩增鸡Gal-3基因,以潮霉素作为转基因植物的选择标记,将鸡β-防御素Gal-3基因克隆至表达载体pCAM-BIA1390R(简写为p1390R)上,构建重组表达质粒p1390R-Gal-3;采用冻融法将质粒p1390R-Gal-3转入根瘤农杆菌EHA105中,通过农杆菌介导法转化至紫花苜蓿;采用PCR检测、Southern blot筛选阳性转基因苜蓿植株,并对Gal-3蛋白进行抑菌活性研究。【结果】PCR扩增获得了240bp的鸡Gal-3基因,成功构建植物表达载体p1390R-Ga...

【目的】DELLA蛋白属于GRAS家族,是赤霉素信号转导途径中重要的转录因子,负向调节GA转导途径。克隆获得紫花苜蓿GAI,分析其基因生物信息学特征并预测蛋白结构域。明确紫花苜蓿GAI组织表达特征及不同处理下的表达模式,构建该基因超表达载体并转入紫花苜蓿,以探究DELLA蛋白基因在紫花苜蓿赤霉素(GA)信号转导途径及胁迫条件下的作用机理。【方法】利用同源克隆的方法,从紫花苜蓿中克隆得到MsGAI。利用生物信息学方法分析该基因的序列特征,使用MEGA7.0对MsGAI蛋白序列及同源序列进行多序列比对,构建同源物种间的系统发育树。利用实时荧光定量PCR检测紫花苜蓿各组织GAI表达量以及在PEG、NaCl、GA、ABA和黑暗处理下,GAI的表达变化。同时对转基因GAI株系表达水平进行分析,选择表达量高、中、低株系(L5、L8、L11)分别进行PEG和NaCl处理,分析GAI的表达变化。以pBI121为基础载体,采用双酶切-连接的方法构建植物超表达载体35S:MsGAI-gus。将重组载体转入农杆菌GV3101菌株中,以紫花苜蓿叶片为外植体,采用农杆菌介导的愈伤组织转化法转化紫花苜蓿,经PCR检测和GUS组织化学染色,得到转基因阳性苗。【结果】该基因序列包含有一个1 818 bp的开放阅读框,编码605个氨基酸。生物信息学分析结果显示,MsGAI蛋白具有GRAS家族的典型结构域和保守区,其中包含N端保守结构域DELLA和TVHYNP,C端保守结构域SAW。多序列比对及系统进化树分析表明,该序列与其他物种的DELLA蛋白序列相似度均高达80%以上,将其命名为MsGAI。该基因与蒺藜苜蓿GAI亲缘关系最近,其次与鹰嘴豆、红三叶等双子叶豆科植物亲缘关系较近,与大麦等单子叶植物较远。实时荧光定量PCR分析表明,MsGAI在紫花苜蓿各组织中均有表达,根中的表达量最高。经PEG、NaCl、GA以及ABA处理后,均有明显响应;黑暗处理显著抑制MsGAI的表达。转基因株系经PEG、NaCl处理后,GAI表达量均上调。对构建完善的35S:MsGAI-gus植物超表达载体进行双酶切检测,琼脂糖凝胶电泳显示,条带大小与预期一致。对转基因植株进行GUS组织染色验证,结果表明,阳性植株呈现蓝色,对照组为白色。对超表达载体携带的MsGAI和GUS序列进行PCR检测均呈阳性。【结论】紫花苜蓿DELLA蛋白基因的克隆和超表达载体构建成功,MsGAI对逆境胁迫有响应。

通过7个浓度水平的咸水灌溉盆栽试验,研究了咸水灌溉对紫花苜蓿生物学性状的影响。结果表明,随着NaCl浓度的加大,分枝期、现蕾期、初花期的株高均呈下降的趋势。随株龄的增长,紫花苜蓿对咸水灌溉的耐受力增强。在初花期,高盐分含量的咸水灌溉对紫花苜蓿茎的生长发育抑制作用显著,而低盐分含量的咸水对其也有抑制作用,但未达到显著水平(P>0.05)。过高盐分含量的咸水灌溉将增大紫花苜蓿的茎叶比,降低紫花苜蓿的品质。低盐分含量的咸水对紫花苜蓿的再生速度虽有抑制作用,但未达到显著水平(P>0.05)。

以紫花苜蓿(Medicago sativa)不育系MS-GN-1A为母本,恢复系MS178为父本组合构建BSA分离群体,获得的F1代均表现为雄性可育,在大田种植了221株F2代群体单株,盛花期将花粉颗粒染色后,显微镜下观察统计出,不育的F2代株数为57,可育F2代株数164,并没有观察到半不育植株。将所有植株划分为可育和不育两组,并构建可育和不育DNA混池,混池DNA从可育和不育植株组DNA中各随机抽取20个样品,以此对恢复基因定位。随机挑选160对已知的四倍体苜蓿SSR引物扩增基因池DNA,获得2个具有多态性的分子标记,分别是Mt2c12、AW166,初步定位Rf基因在类群Composite5上。将类群Composite5上的所有引物进行合成,进一步进行引物筛选,最终获得4个具有多态性的标记BI68、Mt2c12、BG267和AW776153,遗传距离分别为19.0、20.9、44.6和72.1cM。

氮素添加对于紫花苜蓿生长具有重要作用。本试验研究了不同氮素添加水平对于紫花苜蓿生长性能各个指标的影响机制。结果表明,施氮对不同茬次苜蓿的株高、茎粗影响效果不明显,而对苜蓿的分枝数影响效果显著。每一茬次的苜蓿分枝数都随施氮量的增加而增加,并且处理之间差异显著(P<0.05);苜蓿单株地上生物量随施氮量的增加而增加,但从第1茬到第4茬,增加的趋势逐渐平缓。施氮对第1茬、第2茬和第4茬的苜蓿单株生物量有显著影响(P<0.05),而对第3茬苜蓿单株生物量影响不显著;随着施氮量的增加,紫花苜蓿根系的总表面积、总体积、根颈粗和交叉数呈逐渐增加的趋势,而紫花苜蓿的总根长、平均直径和分叉数随施氮量的增加并未呈...

应用"康乃尔生态学"程序(Cornell ecological program,CEP)中的二歧指示种分析TWINSPAN(Two-Way Indica-tors Species Analysis)数量分析方法,以不同紫花苜蓿品种的生理生态特性值和牧草产量值为指标,对24个紫花苜蓿品种进行分类。结果表明:用TWINSPAN可将24个苜蓿品种划分为8类,并且根据试验站所在地区的干旱半干旱的气候特征,筛选出高产、高水分利用效率、高光能利用效率的4个优良品种—超级阿波罗、胜利者、WL232、中苜1号。

　研究了国内外10个紫花苜蓿品种在我国河南省种植的主要生产性能及适应性。结果表明,国外苜蓿品种种子质量较高,在我国河南地区普遍生长良好,均能安全越冬,生产性能一般优于我国地方品种。在10个苜蓿品种中,78,MHA1和78-1的年鲜草产量较高,分别为93365.6,89837.2和87770.4kg/hm2;78,赛特和MHA1的年干物质产量较高,分别为18309.0,18049.2和16799.6kg/hm2;赛特,78,MHA1和78-1的年蛋白质产量较高,分别为4163.7,3919.1,3593.5和3568.7kg/hm2。这些品种能够满足不同生产目的的需要,可以在我国河南地区推广种植...