cryIA(b)基因及其介导的抗性在转基因水稻中的遗传

研究了cryLA(b)基因及其介导的抗虫性在转基因水稻自交或回交后代中的遗传规律和遗传稳定性。结果表明：cryLA(b)基因及其连锁的bar基因作为一个显性遗传位点遵循孟德尔遗传分离规律；在T1代群体中遵循3：1的分离规律，T2代稳定纯合；在BC11～BC4代群体中遵循1：1的分离规律，BC群体自交的BCF9群体中遵循3：1分离规律。cryLA(b)基因及其介导抗性已稳定地遗传至T7代和BC4代。室内及田间抗虫性鉴定显示，不同世代的转基因植株均保持稳定的高度抗虫性。     

抗芜菁花叶病毒转基因大白菜的培育

 以大白菜栽培品种"福山大包头"的子叶柄为供试材料,对影响大白菜植株再生和基因转化频率的因素进行了研究。在此基础上,建立了大白菜高效再生体系和有效的基因转化体系,并将芜菁花叶病毒的CP基因(TuMV-CP)导入大白菜中,获得转化植株。PCR检测和Southern杂交分析证明TuMV-CP基因已整合于大白菜的基因组中;Northern杂交分析及EL ISA检测表明TuMV-CP基因在转录和翻译水平上进行了有效表达。转基因植株T1代的遗传分析表明,外源基因在转基因植株后代中遵循3:1的分离规律。抗病性测定结果显示,转基因植株具有明显的抗病毒侵染能力。     

小麦抗白粉病基因Pm21 的抑制基因

 小麦-簇毛麦6VS. 6AL 易位染色体含有抗白粉病基因Pm21,在我国的小麦育种中被广泛应用。近年来,一些含有Pm21 基因的小麦品种(系)开始感染白粉病。为探索含Pm21 的品种(系)感染白粉病的原因,本研究在6VS. 6AL 易位系与小麦品系(种)R14 和川农12 的杂交后代中利用分子标记CINAU17-1086 和CINAU18-723 辅助选择的遗传背景相对简单的F7 和F8 近等基因系为材料,研究了小麦抗白粉病基因Pm21 的抗病性表达。结果发现,在3 个含有6VS. 6AL 易位染色体的感病F6 植株繁殖的F7 近等基因系中发生了白粉病抗性的分离,分离比率符合13 感病︰ 3 抗病的理论值。在随机选取的F7 感病小麦单株所繁殖的F8 近等基因系中,有7 / 13 的株系一致地重感白粉病,有6 / 13 的株系发生了抗白粉病的分离,其中2 / 13 的株系分离比符合3 感病︰ 1 抗病、4 / 13 的株系分离比符合13 感病︰ 3 抗病的分离模式。这一结果指出,小麦株系中的抗白粉病基因Pm21 的抗性表达受小麦基因组中的一对显性抑制基因所控制,该基因来源于小麦品种(系)川农12或R14,建议命名为SuPm21。本研究指出,在把外源基因引入小麦的研究中,有利的外源基因与不含抑制基因的受体遗传资源同等重要。     

应用基因工程创造抗黄矮病毒转基因小麦新种质

应用花粉管通道法和基因枪法将大麦黄矮病毒ＧＰＶ株系外壳蛋白基因导入小麦栽培品种，获得了抗大麦黄矮病毒ＧＰＶ株系的转基因小麦株系（文献检索证明世界上无任何其它抗病毒转基因小麦报道）。转基因植株经ＰＣＲ、Ｓｏｕｔｈｅｒｎ检测，证明ＣＰ基因可稳定遗传到Ｔ３代；经Ｗｅｓｔｅｒｎ测定，证明ＣＰ基因在转基因小麦中已经得到表达；经带毒蚜温室和田间人工接种试验，获得了一些抗病性明显的后代，并得到了ＥＬＩＳＡ验证     

应用基因工程创造抗黄矮病毒转基因小麦新种质

应用花粉管通道法和基因枪法将大麦黄矮病毒ＧＰＶ株系外壳蛋白基因导入小麦栽培品种，获得了抗大麦黄矮病毒ＧＰＶ株系的转基因小麦株系（文献检索证明世界上无任何其它抗病毒转基因小麦报道）。转基因植株经ＰＣＲ、Ｓｏｕｔｈｅｒｎ检测，证明ＣＰ基因可稳定遗传到Ｔ３代；经Ｗｅｓｔｅｒｎ测定，证明ＣＰ基因在转基因小麦中已经得到表达；经带毒蚜温室和田间人工接种试验，获得了一些抗病性明显的后代，并得到了ＥＬＩＳＡ验证     

小麦纹枯病抗性及抗性遗传的初步研究

 从一个多亲本的复式杂交后代中,选育了4个高抗纹枯病的小麦新品系,编号为MN-3、7、18和19。抗病性鉴定证明,在对照品种绵阳19病株率100%,发病等级4~5级的情况下,这4个新品系的病株率和发病等级分别在3.65%~6.98%和0~1之间。这4个品系与高感纹枯病的小麦品种绵阳19杂交,在F2代群体中植株符合抗:感=3:1的分离比率,在隐性亲本的测交后代中符合1:1的分离比率;在这4个品系之间的杂交后代群体中未观察到抗性的分离。试验结果指出,4个品系均含有同一个抗小麦纹枯病的单显性抗病基因,该基因被命名为Ses 1。本研究指出了小麦抗纹枯病育种的可能性,并为进一步研究小麦宿主和纹枯病菌原的相互关系及其遗传学提供了材料。     

转葡聚糖酶和防御素基因的番茄植株及其对番茄灰霉病的抗性

用根癌农杆菌Agrobacterium tumesfaciens介导法，将烟草β-1，3-葡聚糖酶Glucanase基因、苜蓿防御素alfAFP基因及二者双价基因导入番茄Micro—Tom中，以期获得抗灰霉病的转基因株系，并比较验证双价基因是否具有协同作用。绿色荧光蛋白基因（GFP）活性检测、PCR和Southem杂交检测表明，外源基因分别以1—4个拷贝整合到番茄基因组中。对T1代植株进行接种鉴定表明，转基因植株对灰霉病侵染的抵抗能力较对照明显增强，各株系的抗病能力与外源基因的表达相关，且葡聚糖酶基因和防御素基因对抗灰霉菌表现一定的协同作用。T1株系田间抗病鉴定结果表明，转基因株发病程度不同，病情指数在19—28之间，抗病性均高于对照。所得到的稳定表达的株系可作为抗病育种材料进一步研究。     

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…     

二倍体及四倍体中抗叶锈病基因在双二倍体中的表达与抑制

 通过杂交将近缘植物中的抗病基因导入普通小麦是抗病育种的常用方法。在利用二倍体和四倍体杂交合成双二倍体小麦过程中, 二倍体或四倍体携带的抗叶锈病基因在双二倍体中大多数情况下可以完全表达或部分表达其固有的抗病性, 但部分抗叶锈病基因则不能表达。四倍体波斯小麦Ps5、Ps8和野生二粒小麦D s3含有相同的抗叶锈病基因LrPs (暂定名), 在双二倍体Am1、Am2、Am3、Am5和Am7中可以表达其抗病性, 但在Am4中不能表达;二倍体粗山羊草Ae37含有Lr41和未知基因, 但Lr41在双二倍体Am2中不能表达;四倍体硬粒小麦Dr147携带Lr23和未知基因, 在双二倍体Am6中不能充分表达。抑制基因的存在是导致抗病基因不能表达或部分表达的主要原因之-。抑制基因位于AB染色体组或D染色体组上, 其抑制作用对抗病基因和病菌致病类型具有专化性, 还可能受温度等环境条件和寄主遗传背景等因素的影响。遗传分析结果表明, 在常温下, 双二倍体Am1、Am2、Am3和Am5对叶锈菌致病类型DGS/HB的抗病性均由1对相同的隐性抗病基因LrPs (暂定名)控制, 与它们具有共同的四倍体亲本Ps5有关。Am4不具有苗期抗叶锈病基因, 但含有来自粗山羊草A e39的1对隐性抑制基因SuLrPs (暂定名), 可抑制Am1、Am2、Am3和Am5中隐性抗叶锈病基因的表达。对抗病抑制基因存在原因和遗传分析验证方法等进行了讨论。     

转基因大豆外源基因的漂移风险

转基因作物外源基因的漂移已为国内外学者所证实。我国每年进口转基因大豆的数量巨大,转基因大豆外源基因的漂移对我国传统的大豆作物和生态环境是一个潜在威胁。本文论述了转基因大豆的概况和外源基因漂移的风险,并对进境转基因大豆的检测监管进行了思考。     

花生HyPGIP基因克隆及抗叶腐病表达分析

本文采用基因克隆和生物信息学方法研究了花生Hy PGIP基因及编码蛋白的基本性质和生物学功能,并通过测定接种叶腐病菌后花生植株内PG酶的活性变化和PGIP蛋白的生成量变化,以及Hy PGIP基因瞬时表达分析,探讨了PGIP蛋白与寄主抗病性关系。结果表明,受叶腐病菌侵染的花生植株中,抗病品种的PG酶活性都明显低于感病品种,而生成的PGIP蛋白量都比感病品种显著多,暗示PGIP蛋白与花生叶腐病抗性有关。经基因克隆和测序获得HyPGIP基因全长序列为1 029 bp,编码342个氨基酸,无内含子,终止密码子为TGA,与已报道的五个花生PGIP序列的同源性都很高;结构预测发现该序列存在8个LRR结构域,存在信号肽,疏水性较强,定位于细胞壁上;RT-PCR显示,经接种叶腐病菌处理后,花生植株中的PGIP基因表达量明显增加。     

水稻白叶枯病抗性基因在不同载体品种上及杂种F_1的抗性研究

本研究测试了八个水稻白叶枯病抗性基因Xa3、Xa4、xa5、Xa7、Xa10、Xa11、Xa14和Xa23在相应载体品种上对华南白叶枯病优势致病菌系Ⅳ型菌和强毒菌系Ⅴ型菌的抗性反应;分析了Xa4、xa5、Xa7和Xa23抗病基因与不同感病品种杂交组合F_1的抗性表达模式以及显性抗病基因Xa7和Xa23在杂交水稻上的利用价值。结果表明:大部分抗性基因在不同载体品种上抗性表达一致,但也有少数基因在不同载体品种上抗性表现不一,甚至截然相反,说明不同遗传背景对抗性表达有影响,而这种影响因不同抗性基因而异。隐性抗病基因xa5(IRBB5)和显性抗病基因Xa23(CBB23)与感病亲本组合的F_1代分别表现感病和抗病,符合隐性基因或显性基因的抗性表达模式;而2个显性抗病基因Xa4(IRBB4))和Xa7(IRBB7)与感病亲本组合的F_1代,有部分组合的F_1代表现抗病,符合显性基因的抗性表达模式,有部分组合的F_1代表现感病,不符合显性基因的抗性表达模式。在杂交水稻上的利用价值方面,Xa7与2个不育系组合的F_1代均表现高感,不宜在杂交水稻上利用;Xa23(CBB23)与4个感病亲本,无论是不育系还是常规稻组合的4个F_1代全部表现抗病,抗性在F_1充分表达,在杂交水稻上有重要的利用价值。     

芸芥自交亲和性的遗传及自交亲和基因mRNA差异显示分析

以8份芸芥自交亲和系与4份芸芥自交不亲和系为试验材料,通过正交和反交方式共组配了18个不同的杂交组合,调查了F1群体的自交亲和性与否,及1424株F2群体和626株BC1群体的性状分离情况.同时,还采用mRNA差异显示技术研究了芸芥自交亲和基因的表达器官,分离、筛选了与自交亲和性相关的特异基因片段.结果表明:芸芥自交亲和性与细胞质遗传无关,而是由一对核基因控制的简单隐性遗传性状;芸芥自交亲和基因的表达不属于组成性表达,而属于组织特异性表达;在芸芥自交亲和系的柱头cDNA扩增中共得到3条差异cDNA片段,其与芸芥自交亲和基因有密切关系.     

韭菜迟眼蕈蚊紫外敏感视蛋白基因的克隆及光强度对其表达量影响

为明确韭菜迟眼蕈蚊Bradysia odoriphaga紫外敏感视蛋白基因Bo-uv的作用及其与趋光性的关系,利用常规PCR方法克隆获得Bo-uv基因的全长cDNA序列,分析了其敏感视蛋白的氨基酸序列与其它12种昆虫同源蛋白氨基酸序列之间的系统进化关系,运用qPCR技术检测了不同发育阶段、不同组织及不同光强度下Bo-uv基因的相对表达量。结果表明,Bo-uv基因cDNA全长2 757 bp,开放阅读框1 542 bp,编码514个氨基酸。韭菜迟眼蕈蚊紫外敏感视蛋白的氨基酸序列与其它12种昆虫同源蛋白的氨基酸序列一致性为21.93%～43.00%,与橘小实蝇Bactrocera dorsalis的氨基酸序列同源性最高。Bo-uv基因在韭菜迟眼蕈蚊蛹末期、成虫期表达,在成虫头部的相对表达量较高。在0～10 000 lx光强范围内雌、雄成虫体内该基因的相对表达量均呈先增高后降低趋势。与对照相比,1 000 lx光强度下其相对表达量显著升高,10 000 lx时相对表达量显著降低。表明光强度能够有效地调控Bo-uv基因的表达,该基因在韭菜迟眼蕈蚊感知外界光刺激过程中具有重要作用。     

小麦品种(系)抗白粉病基因推导及分子标记鉴定

利用基因推导法和分子标记对我国主要麦区的小麦品种(系)进行了抗白粉病基因的鉴定。结果表明,南30-10等15个品种(系)含有Pm8,新麦2号等9个品种(系)含有Pm4,中植4号等9个品种(系)含有Pm21,郑麦113含有Pm4b+5b,杨09-111和新紫1号含有Pm2+mld。研究发现,基因推导和分子标记相结合,可大大提高小麦品种(系)抗白粉病基因鉴定结果的准确性,鉴定结果可为抗病育种和品种布局及白粉病的防治提供依据。     

水稻黄单胞菌致病相关基因插入突变体系的建立

 水稻白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv. oryzae, Xoo）和条斑病菌（Xanthomonas oryzae pv. oryzicola, Xoc）是水稻上的模式病原菌,分别引起水稻白叶枯病（bacterial blight, BB）和细菌性条斑病（bacterial leaf streak, BLS）。为了精确和高效地实现目的基因的突变,本研究利用pK18mobGⅡ载体,建立了一套适于Xoo和Xoc目的基因定点插入的突变体系。通过同源片段与目的基因间的同源重组,成功获得了Xoo和Xoc的hrcV和hrpF突变体。PCR和Southern杂交证实：pK18mobGⅡ携带不同大小的同源片段,能够整合于hrcV和hrpF的特定位点;200～400 bp的同源片段能够获得最佳的突变效率;两亲接合的转化效率是电转化的5～100倍。毒性测定结果显示,hrcV基因决定着Xoo在水稻上的致病性。致病相关基因插入突变体系的建立为研究水稻黄单胞菌与水稻互作中致病相关基因的功能奠定了遗传学研究基础。     

30个小麦新品系抗条锈病基因分析及成株期抗病性评价

 小麦条锈病是影响我国小麦生产的重要病害之一,利用抗病品种是控制小麦条锈病流行的最经济有效的措施。逐步澄清我国小麦品种抗病基因组成及特点是合理利用抗病品种的基础。     

Broad-Spectrum Resistance to Different Geographic Strains of Papaya ringspot virus in Coat Protein Gene Transgenic Papaya

ABSTRACT Papaya ringspot virus (PRSV) is a major limiting factor for cultivation of papaya (Carica papaya) in tropical and subtropical areas throughout the world. Although the coat protein (CP) gene of PRSV has been transferred into papaya by particle bombardment and transgenic lines with high resistance to Hawaii strains have been obtained, they are susceptible to PRSV isolates outside of Hawaii. This strain-specific resistance limits the application of the transgenic lines in other areas of the world. In this investigation, the CP gene of a local strain isolated from Taiwan, designated PRSV YK, was transferred into papaya via Agrobacterium-mediated transformation. A total of 45 putative transgenic lines were obtained and the presence of the transgene in papaya was confirmed by polymerase chain reaction amplification. When the plants of transgenic lines were challenged with PRSV YK by mechanical inoculation, they showed different levels of resistance ranging from delay of symptom development to complete immunity. Molecular analysis of nine selected lines that exhibited different levels of resistance revealed that the expression level of the transgene is negatively correlated with the degree of resistance, suggesting that the resistance is manifested by a RNA-mediated mechanism. The segregation analysis showed that the transgene in the immune line 18-0-9 has an inheritance of two dominant loci and the other four highly resistant lines have a single dominant locus. Seven selected lines were tested further for resistance to three PRSV heterologous strains that originated in Hawaii, Thailand, and Mexico. Six of the seven lines showed varying degrees of resistance to the heterologous strains, and one line, 19-0-1, was immune not only to the homologous YK strain but also to the three heterologous strains. Thus, these CP-transgenic papaya lines with broad-spectrum resistance have great potential for use in Taiwan and other geographic areas to control PRSV.     

球孢白僵菌有性世代培养及子代毒力稳定性鉴定

在利用球孢白僵菌Beauveria bassiana有性态改良球孢白僵菌菌株的研究中,菌株的选择非常重要,其中利用交配型基因选择菌株是必要手段。而且虫生真菌的有性态能够使菌株间产生基因交流,促进其进化的过程。为更好地研究球孢白僵菌的遗传规律,以获得避免菌种衰退的方法,本研究建立了分别以柞蚕蛹为活体寄主和糙米培养基为基质的2种人工培养有性世代繁殖体系。结果表明,交配型为MAT1-1-1型和MAT1-2-1型混合型菌株BbDPSD5,经过自交在2种基质上均能够产生有性态。而具有2种单一交配型的菌株BbOFDH1-5和BbDPSD2进行配伍试验,BbOFDH1-5×BbDPSD2、BbOFDH1-5×BbDPSD5和BbDPSD2×BbDPSD5在2种基质上均没有有性态产生。对获得的有性态子囊孢子经无性繁殖产生的菌株进行r DNA-ITS片段以及交配型基因检测,并对测序结果进行比对分析。结果显示,扩增得到的r DNA-ITS序列和MAT1-2-1交配型基因与亲本序列同源性为100%,而没有检测到MAT1-1-1型。2种培养方式获得的结果完全一致。对有性态子代子囊孢子产生的株系进行毒力测试结果表明,所有子代菌株与原始菌株BbDPSD5的毒力差异不显著,子代交配型基因虽然缺失了MAT1-1-1,但是毒力没有衰退,未出现菌种退化现象。     

脐孢木霉菌Trichoderma brevicompactum 0248 tri5基因片段的克隆及表达分析

脐孢木霉菌Trichoderma brevicompactum能合成木霉素等单端孢霉烯类化合物,而基因tri5编码的单端孢霉二烯合酶是合成途径中的关键酶,它催化反式法呢基焦磷酸（tFPP）合成单端孢霉二烯。为分析基因tri5与木霉素合成的关系,本研究从脐孢木霉菌0248中克隆了基因tri5片段,并运用实时荧光定量PCR技术分析了基因tri5在不产木霉素培养基和产木霉素培养基中的差异表达。在相同培养时间下,基因脚在不同产木霉素状态间的表达量差异显著;在培养96h时基因tri5在2种培养基中均达到最大值,基因tri5在产木霉素状态下的表达量是不产木霉素状态下的107．18倍。通过检测产木霉素培养基中基因tr／5表达量与木霉素含量的变化,结果显示木霉素的含量随着基因tr／5表达量的增加而不断增加,在培养96h时达到最大值118．71mg·L-1,推测基因tri5表达量与木霉素合成相关。该研究为基因tri5功能的进一步研究和对脐孢木霉菌0248进行基因工程菌改造奠定了理论基础。