转基因水稻环境安全研究进展

随着抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆境和高产优质的转基因水稻从实验室逐渐走向开放环境,转基因水稻可能带来的环境安全问题已引起了广泛的关注。本文就近年来我国转基因水稻环境安全方面的研究工作进行了综述,主要包括转基因漂移及其生态风险,转基因对非靶标生物和生物多样性的影响,转基因对土壤生物群落的影响及转基因水稻本身杂草化风险等方面,旨在为转基因水稻的生物安全研究和转基因水稻商品化提供科学参考。     

我国抗鳞翅目害虫转基因水稻的研究进展

近年来,我国培育抗鳞翅目害虫水稻不只局限在单价转基因水稻,更多的是向双(多)价基因策略及更多样的生物技术方向发展。故而本文综述了近年来我国水稻抗鳞翅目害虫基因的挖掘及其应用研究进展、培育抗鳞翅目害虫转基因水稻的研究成果,并以此为基础对抗虫转基因水稻的未来进行展望,以期为后续研究提供参考。     

抗除草剂转基因水稻及其生物安全性的探讨

抗除草剂转基因水稻在转基因水稻的研究和利用中占主导地位,其安全性问题也成为人们关注的焦点。文章简述了稻田中主要使用的几种除草剂及其作用机理,水稻抗除草剂基因的转化方法及抗性机理,讨论了抗除草剂转基因水稻的应用及生物安全性问题,并对今后的研究与应用进行了展望。     

转基因水稻研究进展及其安全性探讨

自1988年第1批转基因水稻问世以来,经过20多年的发展,已经开发出了许多有价值的转基因水稻品种。概述了转基因水稻在抗虫、抗除草剂、抗病、抗逆及品质改良等方面取得的进展,分析了转基因水稻存在的安全性问题,并对其发展前景进行了展望。     

我国水稻转基因抗虫抗草育种的重大突破浙江大学成功培育抗螟虫除草剂双转基因水稻

浙江大学农业与生物技术学院农学系薛庆中教授带领课题组采用共转化技术将抗虫基因和抗除草剂基因分别构建两个质粒导入水稻,并通过花药培养育种,不仅产生了抗虫型、抗除草型,同时获得了兼抗型种质.这一结果表明,我国已成功培育抗螟虫抗除草剂双基因水稻,丰富了转基因水稻的类型.10月30日,这一名为“抗螟虫抗除草剂转基因水稻花培品系的选育”课题在浙江大学华家池校区通过了专家组的鉴定.这是我国水稻转基因抗虫抗草害育种上的一次重大突破.将抗虫基因和抗除草剂基因导入水稻,螟虫侵食后就会死亡,杂草就会被抑制生长.这项成果意味着防治水…     

转基因抗除草剂水稻Bar68-1田间主要病害发生情况调查初报

[目的]评价抗除草剂转基因水稻对稻田主要病害发生的影响,为抗除草剂转基因水稻的病虫草害综合防治及其生态安全性评价提供科学数据.[方法]以抗除草剂转基因水稻Bar68-1及对照非转基因亲本D68为材料,分别调查田间稻瘟病、纹枯病、白叶枯病和条纹叶枯病等病害的病情指数及紫鞘病、叶鞘腐败病等病害的病株率,比较转基因稻田和非转基因对照稻田各主要病害的发生情况.[结果]转基因水稻Bar68-1田间主要病害为纹枯病(病情指数为8.1～40.7),有少量稻瘟病发生,水稻紫鞘病(病株率为6.7％～48.0％)和叶鞘腐败病(病株率为14.2％～28.7％)等病害也有发生,所发生病害的病情指数或病株率与对照相比均无显著差异(P＞0.05);试验期间Bar68-1和D68稻田均未发生水稻条纹叶枯病、白叶枯病和稻曲病.[结论]转基因抗除草剂水稻Bar68-1对稻田主要病害的发生无显著影响,没有增加稻田主要病害发生危害的风险.     

籼型杂交水稻恢复系“752”抗除草剂转基因研究

用基因枪法对籼型杂交水稻恢复系“75 2”进行了bar基因的遗传转化 ,共获得可育的抗除草剂Basta的转基因株系 6个。PCR检测结果表明 ,抗性转基因植株表现为阳性 ,而非转化的对照表现为阴性 ,证明T0 代转基因水稻基因组中整合有bar基因。转基因植株的抗性能遗传至后代 ,在T1 代中观察到了抗、感分离现象     

转基因水稻食用安全评价

水稻是世界上最主要的粮食作物之一,利用转基因技术可以改良水稻品种,现已获得了抗虫、抗病、抗逆及营养改良型等转基因水稻。虽然转基因水稻的安全研究报道并不多,但转基因水稻的食用安全性一直是争议的焦点,尤其是在转Bt抗虫基因水稻获得安全证书后。本文综合分析了转基因水稻食用安全性研究的国内外进展。安全性评价除了营养成分与抗营养因子的比较外,也需要开展动物饲喂试验。在饲喂试验中,转基因与非转基因处理存在一些差异,但大多数研究认为转基因水稻与传统非转基因亲本水稻的营养性和安全性是一样的;然而,也有少数研究结果显示转基因水稻有毒副作用,或会引起试验动物肠道菌群或相关生化指标的改变。目前动物试验的持续时间很少超过90天,食用安全性的风险可能短期不会显现,需要合理延长动物饲喂试验的持续时间。本综述旨在为转基因水稻的食用安全性研究和生物安全管理提供参考。     

转基因抗除草剂水稻Bar68-1的遗传稳定性分析

目的基因的稳定遗传和稳定表达是转基因水稻的必备特性,也是转基因水稻安全评价的重要科目。采用PCR、Southern杂交、RT-PCR、ELISA和除草剂抗性鉴定技术,对转基因抗除草剂水稻Bar68-1进行遗传稳定性分析。研究结果表明,Bar基因已整合在转基因抗除草剂水稻Bar68-1基因组中并可稳定遗传,在转录水平和翻译水平上均可检测到目的基因的稳定表达,在表型上检测出Bar68-1对草铵膦除草剂具有抗性。     

镉胁迫对转基因水稻根和地上部抗氧化酶的影响

用不同浓度的Cd(NO_3)_2(0、0.1、0.3 mmol/L)处理转GST,和CAT1双抗氧化酶基因水稻和非转基因对照并测定了其根和地上部的抗氧化酶的变化.结果显示,转基因水稻的根和地上部的抗氧化酶的变化与非转基因对照的存在明显差异.在0.1～0.3 mmoL/L镉胁迫期间,转基因水稻地上部的CAT、GST、SOD和GR的活性都明显高于非转基因水稻的;在0.3 mmoL/L镉胁迫下,转基因水稻地上部的APX和DHAR的活性以及其根系的CAT、GR、APX和DHAR的活性也都比非转基因水稻的高.这些结果表明,GST和CAT1基因在转基因水稻中的表达对抗氧化系统内源功能相关组分产生了一定的影响,转基因水稻抗氧化能力的提高是多种抗氧酶之间协调作用的结果.     

Bt基因导入形态抗蚜棉研究

野生棉种多茸毛是一种形态抗蚜性状,其抗虫机理在于阻碍害虫特别是刺吸式害虫的取食,对幼虫的移动产生机械障碍作用,对棉蚜、棉叶螨、棉叶蝉、红铃虫等棉花害虫具有抗性。通过远缘杂交方式将野生棉种的多茸毛性状转育到栽培种陆地棉上,采用花粉管通道法将Bt基因导入形态抗蚜棉,获得转Bt基因形态抗虫棉纯合系;对纯合系2种害虫的抗性检测表明,通过转基因技术可以将高抗棉铃虫特性导入到形态抗蚜棉,但转化株系仍然保留了受体材料的抗蚜性状。表明通过远缘杂交与转基因技术可以实现多茸毛抗蚜性状与转基因抗棉铃虫性状的融合,并可有效解决棉花生产上的主要虫害。     

兼抗虫、除草剂、干旱转基因玉米的获得和鉴定

【目的】培育抗玉米螟、抗草甘膦、抗旱的转基因复合性状玉米种质。【方法】通过农杆菌介导的玉米茎尖遗传转化法,把重组到同一植物表达载体的cry1AcM、epsps、GAT和ZmPIS转入玉米骨干自交系9801和齐319（Q319）,获得转基因植株。通过逐代除草剂筛选、分子检测和抗虫性鉴定,从大量转基因株系中优选出6个优良玉米株系。在此基础上,以非转基因自交系9801、Q319为对照,在严格控制条件下对6个转基因株系进行抗虫、抗除草剂和抗旱性检测。由于不同生长时期植株对玉米螟危害的敏感程度有差异,在抗虫性检测试验中,对不同生长阶段的转基因玉米的抗虫性,分别进行了田间和室内玉米螟接种试验,并以灌浆期玉米的籽粒和苞叶饲喂玉米螟幼虫检测其杀虫性。在草甘膦抗性鉴定试验中,对6叶期田间玉米植株喷洒大田除草用量的草甘膦溶液评估其应用价值;采用3倍应用剂量的草甘膦溶液喷施3叶期玉米植株测试其草甘膦耐受力。在抗旱性鉴定试验中,对10叶期玉米植株进行干旱胁迫处理,观测转基因植株的表型变化并测定光合作用和叶绿素荧光等参数。【结果】选择出6个遗传稳定的兼抗亚洲玉米螟、抗草甘膦和抗旱性提高的转基因玉米株系,其中株系L1-L3来自自交系9801,Q1-Q3来自自交系Q319。通过RT-PCR检测4个转基因的转录强度,证明它们在转基因植株中有效表达;利用Western blot方法检测cry1Ac蛋白的表达水平,确定其在玉米植株中稳定表达。植株抗虫性鉴定结果显示这6个株系在玉米营养生长期和灌浆期的抗虫能力均显著高于未转基因自交系。在草甘膦抗性测试中,转基因植株表现出明显高于未转基因自交系的草甘膦抗性。在干旱控水期间,转基因植株能维持较强的光合能力和光系统Ⅱ活性,对干旱胁迫的抗性显著高于对照植株。【结论】将cry1AcM、epsps、GAT、ZmPIS一同转入玉米,赋予了植株抗玉米螟、抗除草剂草甘膦特性,提高了植株的抗旱性,达到生产中应用标准。培育出具有优良复合性状的转基因玉米新材料。     

多抗PVY、TMV和CMV转基因烟草的培育

 【目的】利用RNA介导抗性培育抗多种植物病毒的转基因烟草。【方法】分别以马铃薯Y病毒（PVY）、烟草花叶病毒（TMV）和黄瓜花叶病毒（CMV）全长衣壳蛋白（CP）基因为模板,通过设计PCR引物和亚克隆获得PVY CP 3′端长度100 bp、TMV CP 3′端长度100 bp和CMV CP 3′端长度200 bp的cDNA片段并拼接成嵌合基因,并以此为模板构建反向重复结构嵌合基因的植物表达载体pRHPTC。将pRHPTC通过冻融法导入农杆菌LBA4404,采用叶盘法转化烟草NC89,然后测定转基因烟草对3种病毒的抗性。【结果】经卡那霉素筛选和PCR检测,共获得276株转基因烟草。Southern和Northern blot分析表明,外源基因以不同拷贝数整合于烟草基因组中;不同转基因植株中病毒RNA的积累量存在显著差异。抗病性检测显示：23%左右的转基因植株表现出对3种病毒侵染的抗性。对转基因植株扩繁后代和T1代的抗性分析表明：多病毒抗性表现稳定。【结论】利用RNA介导的抗病毒基因工程可获得同时抗多种病毒的转基因烟草,其抗病性在T0代扩繁植株和T1代植株中得到稳定遗传。     

转烟草花叶病毒复制酶基因烟草的病毒抗性研究

对用根瘤农杆菌双质粒法导入烟草花叶病毒复制酶基因的转基因烟草后代的研究表明：转基因烟草抗烟草花叶病毒和马铃薯Ｘ病毒,但感染马铃薯Ｙ病毒,抗病毒的转基因烟草存在某种机制限制着病毒在植株内的转移,转烟草花叶病毒复制酶基因烟草植株内不产生该复制酶,其抗病毒的确切机制有等进一步研究。     

转反义PLDγ基因小麦的耐盐性鉴定

利用穗茎注射法将反义PLDγ基因导入普通小麦兰考906,对经特异PCR扩增和PCR-Southern杂交技术筛选出的转基因植株及其受体进行了耐盐性鉴定。耐盐水培鉴定和0.5%的混合盐土培鉴定结果及差异性检验表明,转基因株系的耐盐性均达到1级或2级水平,明显的优于受体。     

葡萄MrRPV1蛋白LRR结构域的功能研究

[目的]明确葡萄霜霉病抗性蛋白(MrRPV1)LRR结构域对葡萄霜霉菌特异性识别的影响,为进一步研究葡萄与霜霉菌间的互作机理打下基础.[方法]将MrRPV1和白粉病抗性蛋白(MrRUN1)两个蛋白的LRR结构域互换,构建重组表达载体后转化至感霜霉病和白粉病的欧亚种西拉葡萄胚性愈伤组织中以获得转基因植株,并通过DNA、RNA分子水平检测和室内接种试验进行抗病性鉴定.[结果]共获得7个RGA10-8LRR阳性转基因(重组了MrRPV1蛋白LRR结构域)株系和6个RGA8-10LRR阳性转基因(重组了MrRUN蛋白LRR结构域)株系.在7个RGA10-8LRR阳性转基因株系中,仅RGA10-8-13阳性植株表现出与MrRPV1转基因苗S8-1一致的坏死斑点,肉眼观察不到白色霜霉状物,但7个阳性转基因系均未表现出明显的白粉病抗性.在6个RGA8-10LRR阳性转基因株系中,RGA8-10-3和RGA8-10-28两个株系表现出对白粉病的抗性,有35%左右的细胞表现出细胞程序性坏死(PCD);RGA8-10LRR转基因苗均不抗霜霉病.[结论]MrRPV1的LRR结构域可能介导对葡萄霜霉菌的特异性识别,而MrRUN1的LRR结构域可能介导对白粉病菌的特异性识别.     

番茄抗病基因工程育种研究进展

综述了基因工程技术在番茄抗病基因工程育种上的应用,探讨了基因工程在番茄抗病毒病、真菌、细菌等方面的研究进展,并对番茄抗病基因工程的发展进行了展望。     

抗病和抗虫转基因植物的研究与应用概述

就抗病、抗虫转基因植物的类型，转基因的技术和方法，抗病抗虫转基因植物的应用和效益，存在的问题等方面进行了综述，并探讨了其未来的发展。     

多抗转基因水稻植株的获得及其抗性鉴定

利用转Xa21基因(抗白叶枯病)纯合稳定的圣稻301与转Bt基因(抗螟虫)、转car基因(抗除草剂)的纯合稳定株系GK-1杂交,依据田间抗病虫性表现,利用标记基因选择,分子标记辅助选择,获得了多抗转基因水稻植株,其中某些多抗转基因水稻株系表现出良好的农艺性状和丰产潜力。     

外源抗菌肽在转基因鱼腥草中的表达及抗茎腐病研究（摘要）

[目的]鉴定转基因鱼腥草中外源抗菌肽的表达,分析抗茎腐病的能力。[方法]通过SDS-PAG电泳和Western blot方法检测转基因鱼腥草植株中外源抗菌肽的表达,接种不同浓度的立枯丝核菌孢子,比较转基因植株与非转基因植株的染病情况。[结果]外源抗菌肽能在转基因鱼腥草中表达;立枯丝核菌的最佳侵染孢子浓度为3×105/mL,观察时间以3d为宜,转基因鱼腥草较非转基因鱼腥草的抗茎腐病能力增强。[结论]外源抗菌肽的表达能增强转基因鱼腥草植株的抗茎腐病能力。