贾俊香, 贾炜珑, 陆欣, 池宝亮, 张彦芹[1]2003年在《转基因玉米苗期抗旱性鉴定方法、指标与综合评价的探讨》文中研究表明采用盆栽法,在苗期干旱胁迫下,测定不同转基因玉米在不同水分胁迫下的相对含水量(RWC)、相对电导率(REC)、光合速率(PR)和蒸腾速率(TR)抗旱性指标,以期综合评价4类转基因玉米的抗旱性能和所选指标作为筛选抗旱性指标的可行性。结果表明:RT的抗旱性最强,PK、BC居中,H最弱。同时,相对含水量、光合速率可以作为转基因玉米抗旱性鉴定指标;相对电导率、蒸腾速率为参考指标。
刘成[2]2016年在《玉米抗旱基因资源的鉴定与评价研究》文中进行了进一步梳理干旱是制约我国玉米发展的主要因素。玉米抗旱育种是提高品种的抗旱性、减少干旱带来损失的有效途径。抗旱性的常规改良比较困难,利用转基因技术可有效提高玉米抗旱育种效率。玉米抗旱基因资源的发掘、鉴定与评价,对筛选创新抗旱的玉米基因和种质、培育抗旱节水的玉米品种意义重大。本研究以玉米骨干自交系及转基因材料为基础,通过4年的田间试验,研究结果如-F：1、以10个玉米自交系为亲本,采用完全双列杂交方法,研究不同玉米双亲杂交组合对其F1代抗旱性的贡献。结果表明：玉米杂交后代的抗旱性取决于父母本双亲的抗旱性,母本的抗旱性贡献略大于父本；正反交F1代抗旱性之和基本等于双亲抗旱性之和。2、对61份转基因玉米材料进行大田抗旱性鉴定评价,结果表明：正常灌水条件下株体适当、产量较高,而在受旱后株高下降少、雌雄穗开花间隔时间(ASI)小的转基因玉米材料通常有较强的抗旱性；无论受旱与否,玉米的穗粗和轴粗、穗重和粒重、百粒体积和百粒重之间存在显着的正比关系。3、在150、225、300、375、450和600mm(CK)梯度灌水胁迫处理条件下,通过对8个转LOS5玉米株系及其受体郑58的大田抗旱性鉴定,结果表明：8个转基因玉米株系的产量在225-450mm灌水范围内均显着高于受体郑58,LOS5转入受体郑58后,对维持受旱玉米的穗长、行粒数和灌浆后期叶色等方面发挥了积极作用,提高了玉米的抗旱性,但抗旱性提高程度在不同转化株系间有显着差异,正常灌水量一半的胁迫强度能最大化玉米抗旱性差异,有利于鉴定筛选出有利用价值的转基因材料。4、在作物产量和水分的数量关系基础上推导出一个简单模型。该模型可拟合产量和累计灌水量间的S曲线或饱和曲线关系。模型中叁个参数均有特定的生物学含义：产量生产能力(Ym)、半产需水量(Wh)和水分敏感系数K。利用5个模型和2个梯度灌水试验数据对模型进行了验证与对比,计算值与试验结果高度拟合。本模型可用于分析玉米的阶段水分利用率和抗旱性。5、对24个转基因玉米材料及受体连续4年在不同生育时期进行干旱处理。利用产量和累计灌水量关系模型对计算值和试验实测值之间进行拟合,效果良好。通过拟合和解析,24个转基因玉米材料的半产需水量均少于相应的受体,较受体表现出更好的抗旱性；模型深度解析了不同的基因转入受体后发挥作用的大小和时期,可有效应用于玉米阶段抗旱性的精准鉴定评价中。
贾俊香[3]2003年在《转基因玉米抗旱性鉴定方法、指标与综合评价的研究》文中提出本试验采用111个转基因材料，包括48个转甜菜碱醛脱氢酶(BC类)基因材料；42个转果聚糖合酶(PK类)基因材料；12个转干旱诱导表达启动子驱动的海藻糖合酶(RT类)基因材料；9个转Ubiquitin启动子驱动的海藻糖合酶(H、q类)基因材料，进行生物盆栽模拟试验，于苗期和花期分别在重度水分胁迫(土壤含水量为7.8％，土壤萎蔫系数为6.83％)和复水(土壤含水量为15.0％)后，通过测定形态指标中根长、根数、植物鲜重、干重、根冠比、叶片卷曲程度；生理指标中相对电导率、相对含水量、光合速率、蒸腾速率、叶片保水力，24小时后含水量和叶水势以及产量等指标，分析这些指标对转基因玉米抗旱性的影响，同时引入模糊数学隶属度作为一种综合评价的方法并对其进行可行性验证，结果表明： 1、形态指标中根长、根数、植物鲜重、干重、根冠比，叶片卷曲程度；生理指标中相对电导率、相对含水量，蒸腾速率、光合速率、叶片失水速率，24小时后含水量均可作为选育抗旱性的有效指标，而叶水势是一个不大适用的指标。 2、运用复水过程可以作为筛选抗旱指标的一个手段。 3、选育抗旱性材料可以苗期为主，花期选育可以作为参考。 4、模糊数学隶属度可以作为一种综合的评价方法应用于作物的抗旱性鉴定中。 5、通过转基因可以提高玉米的抗旱性，转基因玉米材料的抗旱性是：RT＞BC＞PK＞H。 6、采用上述指标并结合模糊数学隶属度来鉴定抗旱性可以作为一条在干旱半干旱地区培育抗旱性玉米品种的有效途径。其中可以选用转RT和BC基因的玉米作为抗旱材料试放于大田。
陈志辉[4]2012年在《玉米抗旱性QTL定位及抗旱品种选育研究》文中指出玉米(Zea mays L.)是世界上主要的粮食作物之一,同时是重要的饲料和工业原料。干旱是世界范围内导致玉米产量损失的主要因素。随着未来气候的变化,如温度上升和降雨分布不均,干旱胁迫对玉米生产地区的影响会更大,而培育抗旱玉米品种是解决这一问题最直接的途径。本研究的目的包括3个方面：(1)在干旱和灌溉条件下,利用湖南及我国西南主推的10个玉米杂交种进行抗旱性鉴定方法与指标研究；(2)为了阐明玉米抗旱性的遗传基础并定位相关的数量性状位点,利用抗旱自交系临1和敏感的湘97-7组配160个F2：3家系的定位群体,于2011年在长沙县高桥和长沙市马坡岭,分别在大田干旱胁迫和正常水分条件下进行表型鉴定所考察的性状包括抽雄至吐丝间隔(ASI)、株高、千粒重和产量,并用抗旱系数来衡量抗旱性；(3)根据抗旱性鉴定筛选出来的指标,选育出适宜湖南特殊生态环境的抗旱自交系和杂交种。本研究的主要结果如下：1.干旱对玉米产量及主要农艺性状有显着影响。通过产量及产量抗旱系数相关分析筛选出产量、抽雄至吐丝间隔(ASI)、根深、株高和千粒重等5个指标可作为玉米抗旱性鉴定的良好参数,本研究提出5个性状的隶属度均值作为综合隶属度指标来评价玉米品种的抗旱性。该方法鉴定抗旱性强的品种是富友9号、洛玉1号、临奥1号、科玉2号、农大108,抗旱性中等的为渝单7号、联合3号,抗旱性较差的有东单57、科玉1号、东单16。利用综合隶属度值评价抗旱性评价的结果与这些品种多年生产上抗旱表现相一致。2.在正常水分和干旱胁迫条件下,ASI、株高、千粒重和产量在160个F2：3家系定位群体中呈连续性变异,基本符合正态分布,表现为数量性状的遗传特点。在不同水分条件下,ASI和产量都表现为显着负相关,而株高、千粒重和产量呈极显着正相关。3.110个SSR标记构建连锁图,图谱总长1246.1cM,标记间平均距离11.33cM,覆盖了玉米全基因组100个区域(bin)中的85个。连锁图谱上SSR标记的排列顺序和染色体区域信息基本上和IBM22008Neighbors Frame参考图谱一致。4.各抗旱相关性状所定位的QTL介于8个～14个之间,共检测到43个QTL。单个QTL解释的表型变异介于6.27%-18.27%之间。不同水分条件下所定位到的QTL大多数不相同,表明对干旱胁迫存在不同的适应机制。抗旱性相关性状所定位到的QTL,除第2和10染色体外,在其它染色体上都有分布,主要集中在第1染色体1.02-03和1.06-07区域,以及第3染色体3.04-05区域。在第1染色体标记umc2224和bnlg176区间同时检测到与株高、千粒重和产量有关的QTL簇；标记bnlg1556和umc1128区间检测到与ASI和产量有关的QTL簇。在第3染色体标记umc1773和umcl311区间同时检测到与株高、千粒重和产量有关的QTL簇。这些QTL簇聚集区可能有助于通过分子标记辅助选择的方法提高干旱地区玉米的抗旱性。5.选育出优质、高产、抗旱的玉米杂交种湘康玉2号,2011年经湖南省审定(湘审玉2011002号)。湘康玉2号在2009和2010年湖南省区试中,平均产量7851.8kg/hm2,日产量71.25kg/hm2,与对照临奥1号相比分别增产9.60%和9.95%,增产点次率100%。经抗旱性对比试验证明,湘康玉2号在主要抗旱性指标产量、ASI、根深、株高和千粒重的抗旱性指数均高于敏感对照东单16。
隆文杰, 雷涌涛, 周国雁, 伍少云, 蔡青[5]2016年在《玉米种质资源抗旱性鉴定研究进展》文中研究指明通过梳理玉米抗旱性鉴定研究的相关文献资料,从作物抗旱机理出发,归纳了不同鉴定时期、鉴定技术方法、评判指标、抗旱级别划分的异同,从中分析了玉米种质资源抗旱性鉴定存在的问题并提出了建议,以期为玉米种质资源的抗旱性鉴定、抗旱性资源的发掘利用等提供参考。
朴明鑫, 李成, 金峰学, 李晓辉, 杨德光[6]2013年在《玉米耐旱鉴定研究进展》文中研究说明干旱是影响玉米产量最主要的非生物胁迫因子。综述玉米耐旱性评价研究进展,对目前耐旱鉴定研究过程中存在的问题进行探讨,提出玉米耐旱鉴定应采取以产量性状为评价指标的直接评价和以生理生化或形态性状为评价指标的间接评价相结合策略。
贾俊香, 贾炜珑[7]2012年在《转基因玉米花期抗旱性指标与综合评价》文中研究表明采用盆栽法,以非转基因玉米为对照,在水分胁迫下,测定转干旱诱导表达启动子驱动的海藻糖合酶基因(RT)、果聚糖合酶基因(PK)、Ubiquitin启动子驱动的海藻糖合酶基因(H)与甜菜碱醛脱氢酶基因(BC)的玉米植株花期的相对含水量、保水力、叶水势、相对电导率、光合速率与蒸腾速率指标;并采用模糊隶属度对4类转基因材料进行抗旱性综合评价。结果表明,在玉米花期,所选指标均可用来筛选玉米的抗旱性能;转基因材料的抗旱性强于非转基因材料;4类转基因材料的抗旱强度为RT最强,PK与BC居中,H最弱。
浦军[8]2012年在《抗逆转基因玉米材料抗旱性的鉴定与评价》文中指出干旱是影响玉米产量增进的第一限制性因素。除了工程措施、农艺措施外，生物措施是缓解干旱造成玉米减产的重要途径，尤其以生物改良最为重要。当前通过转基因的手段进行玉米材料抗旱性的改良是一个重要的途径，抗逆转基因材料抗旱性鉴定评价分析又是转基因抗旱育种与栽培的重要课题。而在以往的很多研究中对玉米材料的田间鉴定过于单一，只简单的采用产量的对比来进行直观的鉴定评价。所以对抗逆转基因玉米材料的抗旱性进行综合全面的田间鉴定评价是十分必要的，也是关系到转基因育种的过程。本研究以109份抗逆转基因玉米材料为试验材料，在控水干旱和灌水两种处理条件下，系统调查了玉米植株的农艺性状、生理指标和产量性状，通过生物统计分析，得出以下结论：1、形成了以抗旱指数为核心，辅助农艺性状（ASI、叶面积衰老指数），关键生理指标（叶绿素SPAD值）的玉米材料抗旱性综合鉴定技术指标体系。2、通过对109份材料进行产量结果与抗旱指数分析，对109份抗逆转基因玉米材料的抗旱性进行了初步的鉴定与评价并进行了分类，得到K11YLT193、K11YLT131等25份抗旱性好的材料；K11YLT89、K11YLT193123等46份抗旱性一般的材料；K11YLT97、K11YLT39等38份抗旱性差的材料。3、通过对不同供水条件下109份抗逆转基因玉米材料的表观性状（雌雄开花间隔期、叶绿素SPAD值和绿叶面积）进行分析，并进一步鉴定评价其抗旱性。分为叁类，第一类抗旱性好的材料包括：K11YLT119、K11YLT197等27份材料；第二类抗旱性中等的材料包括：K11YLT21、K11YLT89等49份材料；第叁类抗旱性差的材料包括：K11YLT97、K11YLT39等33份材料。4、运用聚类分析，通过产量与抗旱系数、抗旱指数，产量与开花雌雄间隔期、叶绿素SPAD值、绿叶面积等性状对玉米抗旱性进行更准确的综合评价，鉴选出第一类抗旱性好的K11YLT161、K11YLT165两份转基因玉米材料和第叁类抗旱性差的K11YLT01、K11YLT03、K11YLT05、 K11YLT07、K11YLT09、K11YLT11、K11YLT13、K11YLT15、K11YLT17、K11YLT19、K11YLT21等46个材料。
李志亮[9]2011年在《玉米蛋白激酶基因ZmPti1、ZmPti1-1和ZmCIPK2的抗旱功能分析》文中研究表明玉米是世界主要农作物之一。全球水资源短缺,干旱已成为玉米生产发展的主要限制因素。发现新的抗旱功能基因,培育抗旱玉米新材料,对于玉米的抗旱遗传育种具有重要的理论和现实意义。蛋白激酶在植物的抗旱过程中起到了非常重要的作用。本研究以京178和京501自交系玉米为材料,利用花粉管通道法、基因枪法构建受干旱胁迫诱导的蛋白激酶基因ZmPtil、ZmPtil-1、ZmCIPK2的过表达或RNAi(?)朱系,进一步分析了这些转基因系的抗旱功能。主要结果如下：为了分析ZmPtil的抗旱功能,构建了植物表达载体pBPC-ZmPtil-bar,利用花粉管通道法转化玉米,对转ZmPtil基因玉米植株的不同抗旱指标进行了分析。结果表明,与对照相比,转基因株系的抗旱能力得到了明显的提高。干旱胁迫下,与对照相比,转ZmPtil基因植株具有较少的卷叶,植株高度和干重分别比对照高6.2%和12.6%。转基因植株的穗粒数和千粒重分别比对照高21.9%和8.7%。在干旱胁迫下,转基因植株的相对电导率和MDA含量分别比对照低14.8%和18.1%,而相对含水量、可溶性糖和脯氨酸含量则分别比对照高7.3%、2.5%和22.7%。为了分析ZmPtil-1的抗旱功能,构建了植物表达载体35S-ZmPtil-1-DHA-NOS-pGreen0029,利用浸花法转化拟南芥,对转ZmPtil-1基因拟南芥植株的不同抗旱指标进行了分析。结果表明,与对照相比,转基因株系的抗旱水平得到了明显的提高。与对照植株相比,在干旱胁迫下,3个转基因株系的存活率分别为70%,76%和87%,显着高于野生型29%的存活率。干旱胁迫下,与对照相比,转ZmPtil-1基因拟南芥植株具有较少的枯萎叶。转基因植株的种子重比对照高58.7%。在干旱胁迫下,转基因植株的相对电导率和MDA含量分别比对照低13.7%和17.7%,而相对含水量、可溶性糖和脯氨酸含量则分别比对照高7.1%、3.6%和22.5%。为了进一步分析ZmPtil-1对玉米抗旱性的影响,构建了植物表达载体pGreen0229-ZmPtil-1,利用基因枪法转化玉米,对转ZmPtil-1基因玉米植株的不同抗旱指标进行了分析。结果表明,与对照相比,转基因株系的抗旱能力得到了明显的提高。干旱胁迫下,与对照相比,转ZmPtil-1基因植株具有较少的卷叶,植株高度和干重分别比对照高8.2%和14.4%。转基因植株的穗粒数和千粒重分别比对照高22.2%和8.8%。在干旱胁迫下,转基因植株的相对电导率和MDA含量分别比对照低20.4%和24.1%,而相对含水量、可溶性糖和脯氨酸含量则分别比对照高9.4%、9.0%和24.1%。CIPK是参与渗透胁迫、盐、低温、脱落酸(abscisic acid, ABA)和糖等信号转导途径的、植物所特有的一类蛋白激酶。ZmCIPK2(GenBank接受号为EF158033)是一个新的玉米CIPK激酶基因。组成型表达ZmCIPK2基因的拟南芥种子发芽和发芽后幼苗的早期生长对干旱胁迫超敏感。为了分析ZmCIPK2的抗旱功能,构建了RNAi表达载体pGreen0229-ZmCIPK2Sense-GFP-ZmCIPK2Antisense,利用花粉管通道法转化玉米,ZmCIPK2基因在RNAi玉米中的表达水平下降直至完全沉默。结果表明,与对照相比,RNAi株系的抗旱性得到了明显的提高。干旱胁迫下,与对照相比,ZmCIPK2基因RNAi植株具有较少的卷叶。在干旱胁迫下,ZmCIPK2RNAi株系的相对电导率和MDA含量分别比对照低16.1%和17.5%,而相对含水量、可溶性糖和脯氨酸含量则分别比对照高8.2%、8.8%和24.2%。
李向龙, 张立全, 张晓东[10]2012年在《转基因玉米的抗旱性鉴定方法与评价指标研究》文中研究表明从抗旱性的鉴定方法(田间鉴定法、温室分子鉴定法、干旱棚或抗旱池法)及各方法的鉴定指标(形态指标、穗部性状指标、产量指标、生理生化指标和生长发育指标)等方面对转基因抗旱玉米的抗旱性进行了综述。
参考文献：
[1]. 转基因玉米苗期抗旱性鉴定方法、指标与综合评价的探讨[J]. 贾俊香, 贾炜珑, 陆欣, 池宝亮, 张彦芹. 山西农业大学学报(自然科学版). 2003
[2]. 玉米抗旱基因资源的鉴定与评价研究[D]. 刘成. 中国农业大学. 2016
[3]. 转基因玉米抗旱性鉴定方法、指标与综合评价的研究[D]. 贾俊香. 山西农业大学. 2003
[4]. 玉米抗旱性QTL定位及抗旱品种选育研究[D]. 陈志辉. 中南大学. 2012
[5]. 玉米种质资源抗旱性鉴定研究进展[J]. 隆文杰, 雷涌涛, 周国雁, 伍少云, 蔡青. 江西农业学报. 2016
[6]. 玉米耐旱鉴定研究进展[J]. 朴明鑫, 李成, 金峰学, 李晓辉, 杨德光. 玉米科学. 2013
[7]. 转基因玉米花期抗旱性指标与综合评价[J]. 贾俊香, 贾炜珑. 山西农业科学. 2012
[8]. 抗逆转基因玉米材料抗旱性的鉴定与评价[D]. 浦军. 西北农林科技大学. 2012
[9]. 玉米蛋白激酶基因ZmPti1、ZmPti1-1和ZmCIPK2的抗旱功能分析[D]. 李志亮. 南京农业大学. 2011
[10]. 转基因玉米的抗旱性鉴定方法与评价指标研究[J]. 李向龙, 张立全, 张晓东. 安徽农业科学. 2012