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西南大学
2005年“211工程”已取得的标志性成果
一、家蚕基因组芯片
基因芯片技术通过微加工工艺在厘米见方的芯片上集成有成千上万个与生命相关的信息分子,从而实现对基因、配体、抗原等生物活性物质进行高效快捷的测试和分析,它的出现将给生命科学、医学、化学、新药开发、生物武器战争、司法鉴定、食品与环境监督等众多领域带来巨大的革新甚至革命。家蚕基因组芯片整合了家蚕基因组中预测的2万多个基因的片段,它的研制成功,可对家蚕发育、变态、抗性、凋亡以及与丝物质合成相关的基因进行大规模的扫描,进行高通量的基因功能研究,可快速解析家蚕发育、变态、抗性以及丝物质的合成的分子机制和调控网络,从而加快家蚕功能基因组研究的进度,更好更快地为产业服务。
二、主要作物育种新理论与新方法的研究与利用
理论上揭示了油菜、水稻、小麦、棉花等作物的产量和品质性状遗传规律。
在油菜上:对高效脂肪酸去饱和酶基因进行鉴定克隆,从黑根霉克隆的△6脱饱和酶进行原核表达的基础上,开展了黄籽双低油菜的遗传转化工作,目前已得到少量转基因植株。采用GH06×油研2号选和GH06×中油821选分别构建了272个株系和219个株系的重组自交系群体,选择稳定F8代在开花期、株高、产量、千粒重、粒色、含油量、饼粕蛋白质、芥酸、硫苷等性状上均有极端表现型为作图群体,已筛选到具有多态性的SSR、AFLP、CAPS、TRAP标记300个,建立了分子标记遗传连锁图谱,并对上述产量、品质性状进行精确定位。利用该群体中不同粒色稳定遗传的家系配制了2个5
×5的双列杂交F2代,据此对粒色主效基因和QTLs精确定位。以甘蓝型油菜为材料,采用RACE技术克隆获得其PAL家族成员的6个新基因序列的全长序列,其中2条全长cDNA序列和2条全长基因组序列已经在NCBI Genbank上登录。已经完成上述PAL新基因反义转化甘蓝型油菜的植物表达载体构建,并已获得转基因油菜植株。采用拟南芥14个透明种皮基因(TT)位点的基因序列为参考,采用保守域引物,以RACE(cDNA末端快速扩增)技术为核心,构建了RACE文库,并从甘蓝型油菜中克隆获得对应的透明种皮基因全长cDNA新基因25个,并从白菜中克隆获得对应的新基因序列13个,已完成大部分基因的原核表达,证明确实具有相应功能。同时,采用组成性表达的CaMV 35S启动子及种皮特异表达启动子为驱动,已构建完成了甘蓝型油菜BnTT3、BnTT6等基因的正义表达与反义表达转化植物的载体,其余基因克隆、载体构建与油菜转化等工作正在进行。R1-1、R1-2的2条全长cDNA序列,正在进行载体构建。其“甘蓝型黄籽油菜粒色形成机理及调控技术研究”由重庆市科委组织、傅廷栋院士为组长的国内专家鉴定为“国际领先”水平的成果;其“甘蓝型油菜含油量调控方法”获得国家专利。在理论研究的基础上,通过常规与分子育种相结合,油菜上已筛选出48%含油量材料12份,最高含油量材料达50%,培育出油菜
“渝黄3号”(国审)和“渝油20”两个品种;其“渝黄3号”(国审)是目前重庆市和长江上游主要推广的甘蓝型黄籽油菜品种,成为重庆市百万亩优质油菜产业化工程推广的首选品种;
在水稻上:探索了叶绿体与CMS的关系,通过 AFLP分析,筛选到一对引物,存在于cpDNA上。进一步确定了差异位点的序列,细胞质雄性不育系比同核