转基因抗虫植物研究进展

虫害是制约农作物高产、稳产的重要因素。全球每年因施用化学杀虫剂防治农业害虫的费用高达10 0亿美元 ,即使如此 ,每年虫害损失仍占农作物总产量的 14% ,价值达数千亿美元。在我国 ,因虫害水稻减产在 10 %以上 ,小麦减产近 2 0 % ,棉花减产在30 %以上 ;每年造成的损失达 60～ 10 0亿元。化学杀虫剂能造成不可再生资源的巨大浪费、低效率 (指到达靶标部位的比例 )、不可接受的环境后果 ,比如食物链污染、水资源污染、食物中的药物残留 ,从而导致农业生态系统的非持续发展。微生物杀虫剂在一定程度上克服了化学杀虫剂的缺点 ,但很难同时管理…     

基于纳米递送系统的RNA农药及转基因植物研究进展

近年来,转基因植物和RNA农药作为绿色可持续发展农业的重要组成部分受到越来越多的关注。传统的基因工程元件和RNA农药递送策略往往会受到多种外界因素的干扰,造成效率偏低甚至失效,这也是限制植物基因工程和RNA农药发展的主要技术瓶颈。基于纳米载体的新型递送系统与植物基因工程和RNA干扰技术的结合展现出了广阔的应用前景。本文结合最新研究进展,重点综述了以纳米科技为核心的植物保护新理念、基于纳米递送系统的RNA农药以及纳米载体在植物基因工程中的应用,展望了纳米科技在未来植物保护中的应用前景。     

喷雾诱导基因沉默技术在植物真菌病害防治中的研究进展

植物病原真菌是农业上的第一大病原菌,能够持续性地给全球的作物和果蔬产量带来严重的损失。目前真菌病害的防治方法主要依赖化学农药的大量使用,这也带来了真菌耐药性、食品安全以及生态环境污染等问题,因此开发应对病原真菌的新型绿色防控技术迫在眉睫。喷雾诱导基因沉默（spray induced gene silencing,SIGS）技术是一种通过外源施用双链RNA或小干扰RNA的方式来控制病原体关键靶标基因的生物技术,是农业生产上颇具潜力的新型绿色防控技术之一,目前已经成功应用于多种病原真菌的防控。本文主要综述了SIGS技术原理及其在植物真菌病害防治研究中的研究进展,旨在为开发用于防治植物病原真菌的生物农药提供研究基础。     

基于RNA干扰原理抗病毒转基因作物的应用及安全性

基因沉默是广泛存在于各种生物中的一种古老现象,是生物抵抗外来入侵者的保护机制。RNA干扰（RNA interference,RNAi）则是近年来发现的一种重要基因沉默现象。此策略已在植物抗病毒育种等研究中应用,如对水稻、大麦、大豆、玉米、马铃薯、番茄、辣椒、木瓜、南瓜、李、烟草等的抗病毒研究。在转基因抗病毒展现出诱人的前景时,对转基因抗病毒植物释放的安全性问题的关注也越来越多。本文介绍了RNAi的作用机制,在转基因抗病毒育种中的应用,并探讨了以RNAi为基础的转基因抗病毒作物的食用安全性和环境安全性等问题。     

转基因抗虫水稻研究介绍

(下文续本刊 2 0 0 1年第 2期第 1 8页 )2　转基因程序和方法2 .1　目的基因的构建　　要使一个结构基因发挥作用 ,必须有启动子和终止子的协作。重组 DNA技术以及外源基因的遗传化技术在作物育种中的应用关键因素之一就是如何获得转化体 ,如何使外源基因在受体植物中目标时期的高效表达 ,而植物表达载体的构建是实现上述目标之关键 ,大量实验证明植物基因的转录水平的调控是主要的 ,其中许多转录水平的调控又是通过启动子的顺式作用元件 ( cis- acting elements)和反式作用因子 ( trans- acting factors)的相互作用实现的。因此植物表达…     

转基因技术在现代农业中的应用

粮食危机、资源短缺、环境恶化、效益衰退等全球性难题,对传统农业提出了严峻的挑战.转基因植物的开发和应用,展示了巨大的生产潜力,给现代农业注入了无限的生机.目前转基因植物主要应用于杂草防除、病虫害防治、品质改良、培育新品种和提高产量等方面.     

转基因抗虫植物对天敌昆虫的影响

迄今对16种捕食性和7种寄生性天敌昆虫个体进行的毒性测定表明，转基因植物对天敌昆虫没有直接毒性；取食了转基因植物的猎物对大部分捕食性天敌昆虫个体无毒副作用。取食了转基因植物的寄主害虫如表现亚致死反应，则对寄生蜂个体无毒副作用，甚至对寄生蜂与抗虫作物间有增效作用；如寄主表现致死反应，则对寄生蜂个体有明显毒副作用。转Bt基因棉花，玉米和马铃薯田中主要广谱捕食性天敌种群数量等于或显著高于常规田，生测中对普通草蛉的副作用并未使其大田种群受到不良的影响；寄生性天敌昆虫种群数量除在个别Bt棉田中明显减少外，在其他Bt作物田中均等于或高于常见田，除个别棉田外，未发现Bt作物田中天敌群落受到不良影响，部分研究发现Bt作物田中某些非靶标刺吸口器害虫上升为主要害虫，数量明显高于常规田，建议采用“三层次检测体系”评价转基因作物对天敌昆虫的影响。     

数字PCR在转基因植物检测中的应用

随着转基因植物种植规模不断扩大,对其中转基因成分检测也提出了新的要求。近年来,数字PCR作为一种新兴的分子生物学技术在其检测方面得到了广泛应用。本文主要介绍了数字PCR的原理及数字PCR在转基因检测中的应用优势,并对转基因植物检测中的转基因成分定量检测、标准物质制备与定值及外源基因拷贝数鉴定等应用进行了总结。     

转基因烟草中PVYN CP基因沉默及其介导的抗病性受温度的调控

 本研究以转不可翻译的马铃薯Y病毒坏死株系外壳蛋白基因(PVY^N CP)烟草的T₃代植株为材料,在获得高度抗病植株并证明转基因植株的抗病性是由RNA沉默介导的基础上,采用Northern杂交及ELISA检测病毒的方法,分析了温度对转基因烟草中RNA沉默以及转基因植株抗病水平的影响。结果表明,低温可以改变转基因植株中已发生的RNA沉默和转基因植株的抗病状态。在15℃低温下生长的转基因植株,转基因产生的RNA沉默被抑制,转基因植株失去了对PVY^N高度抗病的特性,表现感病症状;而在25℃或以上高温(30℃、35℃)下生长的转基因植株,转基因产生的RNA沉默没有发生被抑制的现象,转基因植株对PVY^N病毒的侵染仍保持高度抗病性。     

应用转基因技术治理害虫展望

应用转基因技术治理害虫展望王琛柱黄玲巧（中国科学院动物研究所北京１０００８０面向２１世纪,随着人口的激增,耕地面积的锐减,发展可持续农业势在必行。化学农药的大量使用,已带来了一系列副作用,如对水质的污染、对天敌的杀伤及其在粮食中的残留等,威胁到人类...     

植物抗病毒的可能机制--基因沉默

根据目前RNA介导的植物病毒抗性(RMVR)、转录后基因沉默(PTGS)的研究成果,综述了基因沉默可能是植物抵抗病毒的一种机制,深入研究基因沉默不仅在抗病机制上有重要的理论意义,而且对彻底解决植物病毒问题有较大的潜在实用价值.     

寄主诱导的基因沉默技术研究和应用进展

病原真菌严重威胁着农作物的产量和品质,提高作物抗性是病原真菌病害防控的重要措施。寄主诱导的基因沉默(host induced gene silencing,HIGS)技术是在RNA干扰的基础上发展而来,以病原真菌生长发育和侵染过程中的关键基因为靶标,通过在寄主植物中表达这些基因的干扰RNA从而抑制病原真菌中靶标基因的表达,达到抵制病原真菌扩展,提高寄主植物抗病性的目的。近年来,HIGS技术被用于防控多种由病原真菌引起的病害,并取得了明显成效,为植物抗病资源的开发及应用提供了新途径。本文综述了HIGS技术的原理、技术路线、操作方法和国内外的主要研究进展,总结了操作中需要注意的事项,并对该技术的发展趋势和应用前景进行了展望。     

RNAi基因沉默技术及其在植物抗病性改良中应用的策略

RNAi (RNA interference) 是一种由dsRNA参与、对靶基因表达进行干扰或沉默的现象。由此发展起来的RNAi基因沉默技术已成为当今植物基因功能研究和遗传改良的一个重要手段。该技术已经在靶向病原物(真菌、细菌、病毒和线虫)基因沉默方面得到了广泛的应用,并且产生了一批抗病性增强的转基因植物。人工设计和合成的amiRNAs和ata siRNAs的成功研发加快了RNAi技术的应用。本文对RNAi基因沉默机制、RNAi技术研发进展及其在植物抗病性遗传改良中的应用进行综述,并对其应用策略进行探讨。     

利用RNA干扰介导抗病性获得兼抗四种病毒的转基因马铃薯

为获得兼抗马铃薯X病毒(Potato virus X,PVX)、马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)、马铃薯卷叶病毒(Potato leaf roll virus,PLRV)和马铃薯潜隐花叶病毒(Potato virus S,PVS)4种病毒的转基因马铃薯新材料,分别以这4种病毒全长CP基因为模板,通过设计PCR引物和亚克隆获得4种病毒CP基因相对保守区段的基因片段,并将其拼接成融合基因,以载体pHANNIBAL和pBI121为基础,构建RNA干扰(RNA interference,RNAi)载体,利用农杆菌介导的转基因体系进行马铃薯遗传转化,并对获得的转基因马铃薯进行病毒抗性检测。结果表明,所获得的融合基因片段RH1和RH2,酶切鉴定分别得到长度为1 200 bp的条带,与预期片段相符;构建了含pdk内含子和RH1、RH2融合基因的RNAi植物表达载体,经Bam H I/Sac I双酶切,获得长度约3 200 bp的片段,表明RNAi植物表达载体pBI121-pRH构建成功;转化易感病毒马铃薯品种陇薯11号,PCR检测和PCRSouthern杂交分析表明融合基因已整合到陇薯11号马铃薯基因组中;抗病性检测显示4株转基因马铃薯植株对4种病毒均免疫。表明利用RNAi可筛选出抗多种病毒的转基因马铃薯新种质。     

利用RNA介导的抗病性获得高度抗马铃薯Y病毒的转基因烟草

 以马铃薯Y病毒坏死株系(PVY^N)的RNA为模板,应用反转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)方法,扩增出长度为801 bp的非翻译的马铃薯Y病毒外壳蛋白基因。将扩增的片段克隆到pBSK的BamHI和KpnI之间并进行了序列测定。用BamHI和KpnI从重组克隆载体上切下该基因并插入到质粒pROKII内得到植物表达载体pPVYCP。通过根癌农杆菌(LBA4404)介导的方法转化烟草NC89,经卡那霉素抗性筛选、PCR和Southern blot检测,获得82株转基因植株。Northern blot和Western blot分析表明,转基因植株只在RNA水平上得到了表达。抗病性试验表明转基因植株之间抗性水平存在着差异,其中有7株是对PVY^N高度抗病性的植株。转基因植株抗病特异性试验初步表明,对PVY^N表现高度抗病的植株对PVY^O也具有高度抗病性。