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2005年07月26日

【期刊论文】彩色棉雄性不育系、保持系和恢复系的选育及DNA指纹图谱的构建

王学德, 李悦有

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-1年11月30日

摘要

用棉花杂交育种技术,将棕色棉纤维性状转育到现有的棉花细胞质雄性不育系、保持系和恢复系中,育成了一套棕色棉细胞质雄性不育系统(三系):“棕A-ZJ12”、“棕B-ZJ015”和“棕R-ZJ02”。不育系分别与保持系、恢复系按2:1比例间隔种植,昆虫自然传粉,繁种产量和制种产量分别为1948.5千克/公顷和1282.5千克/公顷,杂种“棕杂1号”的皮棉产量为1266.0千克/公顷,表现为超亲优势。不育系“棕A-ZJ12”为完全雄性不育类型,它的花药体积、花药鲜重、柱头长度、受精前胚珠体积及鲜重均显著低于保持系和恢复系。应用AFLP同位素标记法,获得了棕色棉“三系”及杂种F1的DNA指纹图谱,在18对引物的扩增片段中存在52处多态性。研究表明AFLP是一种十分有效的DNA指纹技术,它具有多态性丰富、稳定性高、重复性好等优点。

彩色棉, 细胞质雄性不育(, CMS), , AFLP, 指纹图谱

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2005年07月26日

【期刊论文】Improvement of cotton fiber quality by transforming the acsA and acsB genes into Gossypium hirsutum L. by means of vacuum infiltration

王学德, X. Li

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-1年11月30日

摘要

A novel method for the genetic transformation of cotton pollen by means of vacuum infiltration and Agrobacterium-mediated transformation is reported. The acsA and genes, which are involved in cellulose synthesis in Acetobacter xylinum, were transferred into pollen grains of brown cotton with the aim of improving its fiber quality by incorporating useful prokaryotic features into the colored cotton plants. Transformation was carried out in cotton pollen-germinating medium, and transformation was mediated by vector pCAMBIA1301, which contains a reporter gene β-glucuronidase (GUS), a selectable marker gene, hpt, for hygromycin resistance and the genes of interest, acsA and acsB. The integration and expression of acsA, acsB and GUS in the genome of transgenic plants were analyzed with Southern blot hybridization, PCR, histochemical GUS assay and Northern blot hybridization. We found that following pollination on the cotton stigma transformed pollen retained its capability of double-fertilization and that normal cotton seeds were produced in the cotton ovary. Of 1,039 seeds from 312 bolls pollinated with transformed pollen grains, 17 were able to germinate and grow into seedlings for more than 3 weeks in a nutrient medium containing 50mg/l hygromycin; eight of these were transgenic plants integrated with acsA and acsB, yielding a 0.77% transformation rate. Fiber strength and length from the most positive transformants was 15% greater than those of the control (non-transformed), a significant difference, as was cellulose content between the transformed and control plants. Our study suggests that transformation through vacuum infiltration and Agrobacterium mediated transformation can be an efficient way to introduce foreign genes into the cotton pollen grain and that cotton fiber quality can be improved with the incorporation of the prokaryotic genes acsA and acsB.

Cotton

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2005年07月26日

【期刊论文】用IAA和GA3离体诱导棉花短纤维突变体胚珠的纤维伸长1

王学德, 程超华, 王学德*

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-1年11月30日

摘要

以棉花等基因系超短纤维突变体(Ligon Li1)及其野生型(Ligon li1)为材料,用胚珠离体培养方法,研究IAA(生长素)和GA3(赤霉酸)与纤维细胞伸长的关系。研究表明:(1)在含单激素IAA或GA3培养基内,离体诱导突变体胚珠产生的纤维长度分别约为1.86mm和2.1mm,比在对照(不含激素)培养基内的纤维长度分别显著增长86%和110%,表明外源激素IAA或GA3对突变体纤维伸长能力的缺损有补偿作用。(2)在同时含有IAA和GA3两种激素的培养基中,突变体和野生型胚珠产生的纤维长度分别为3.41mm和7.23mm,是它们在田间自然条件下纤维长度的76%和24.3%,均显著高于只含一种激素培养基内的纤维长度,这表明IAA与GA3间在诱导纤维伸长上有协同作用,而且,这种作用对突变体的作用大于野生型高达3.1倍,即:在一定程度上能解除突变体纤维伸长受到的阻碍。(3)突变体胚珠在含GA3和IAA培养基内经培养21d后,胚珠IAA和GA3平均含量,虽稍高于对照培养基内野生型胚珠的含量,但明显小于GA3和IAA培养基内野生型胚珠的平均含量,而且其纤维长度也显著小于野生型的纤维长度。说明在离体培养条件下,突变体的纤维伸长比野生型需更高的胚珠GA3和IAA水平,但由于突变体在遗传上的缺损,外源GA3和IAA尚不能完全解除突变体胚珠纤维伸长受到的限制。这可能与突变体胚珠利用外源激素能力不及野生型胚珠有关。

IAA (, 生长素), , GA3 (, 赤霉酸), , 纤维伸长, 胚珠培养

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2005年07月26日

【期刊论文】棉花恢复系的恢复力与花药谷胱甘肽S转移酶活性的关系

王学德, 朱云国, *赵佩欧, 倪西源

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-1年11月30日

摘要

转gst基因棉花恢复系“浙大强恢”克服了传统恢复系的恢复力不够强的缺陷,用此种恢复系配制的杂种F1,其花粉育性强,杂种优势明显。进一步研究的结果表明:在造孢细胞增殖、小孢子减数分裂和花粉成熟三个时期,转基因恢复系花药中GST酶活性比受体恢复系花药中的都有极显著提高。与受体恢复系配制的F1相比,转基因恢复系配制的F1花药中GST酶活性也有极显著提高。相关性分析表明,以“浙大强恢”和“DES-HAF277”为父本配制的F1,其可育花粉率与其小孢子减数分裂时期和花粉成熟时期花药中GST酶活性呈极显著正相关,显示GST酶对棉花花粉育性有明显的促进作用。

陆地棉, 细胞质雄性不育, 转基因恢复系, 花粉育性, 谷胱甘肽S转移酶

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2005年07月26日

【期刊论文】棉花短纤维突变体纤维伸长的电镜观察

王学德, 程超华, *倪西源

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-1年11月30日

摘要

以棉花等基因系超短纤维突变体(Ligon Li1)及其野生型(Ligon li1)为材料,观察在田间生长和离体培养条件下纤维的超微结构,分析纤维伸长的细胞学特点。结果发现,在田间条件下,突变体纤维在伸长趋向停止时,与正常纤维比较,细胞质稀薄,小液泡增多,线粒体、高尔基体和内质网减少,细胞壁附近有较多游离或包含在质体中的淀粉粒,推测功能性细胞器的缺乏和淀粉的糖转化受阻是突变体纤维细胞过早退化和停止伸长的主要原因。在离体条件下,突变体胚珠在含GA3的培养基中产生一种因生长快而形成的巨大愈伤组织,它的表面覆盖一层白色、疏松、半透明、脆而易脱离胚珠的拟纤维细胞;这种拟纤维细胞常被细胞壁分截,形成不同于单细胞正常纤维的多细胞纤维,且有黑色斑点分布,如同田间棉花茎和叶上的色素腺体;多细胞纤维质膜处有大量的微管,初步具备次生壁沉积的条件;推测赤霉素(GA3)可诱导在田间自然条件下沉默的与纤维细胞分裂相关的基因的表达,从而刺激表皮细胞己分化完成的原始纤维细胞再次迅速分裂。

短纤维突变体 超微结构 多细胞纤维

合作学者

  • 王学德 邀请

    浙江大学,浙江

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