抗病虫基因新资源:绞股蓝核糖体失活蛋白基因

核糖体失活蛋白(ribosome-inactivating protein,RIP) 具有广谱的抗植物病毒活性和抵抗多种植物病原真菌以及农业害虫的活性,在植物保护上具有广阔的应用前景.从传统中草药绞股蓝中分离的13个核糖体失活蛋白基因序列,基因序列登录代码为:AY075115,AY134616-7,AY279104-7,AY279218-20,AY160767-9,为培育抗病虫作物新品种提供了新资源.     

抗病虫基因新资源:绞股蓝核糖体失活蛋白基因

核糖体失活蛋白(ribosome-inactivating protein，RIP)具有广谱的抗植物病毒活性和抵抗多种植物病原真菌以及农业害虫的活性，在植物保护上具有广阔的应用前景。从传统中草药绞股蓝中分离的13个核糖体失活蛋白基因序列，基因序列登录代码为：AY075115，AYl34616-7，AY279104-7，AY279218-20，AYl60767-9，为培育抗病虫作物新品种提供了新资源。     

冬小麦PPO活性的主基因+多基因混合遗传分析

应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型对冬小麦品种中优9507(高PPO活性)与品种CA9632(低PPO活性)杂交组合的DH群体进行了PPO活性的遗传分析。结果表明,中优9507×CA9632的PPO活性受2对独立主基因控制遗传,主基因遗传率为88.83%,环境影响较小,环境方差占总方差的11.17%。控制PPO活性的2对主基因基因效应不等,第1对     

甘蓝型油菜防御素基因的克隆与表达分析

植物防御素具有广谱抗菌活性,不仅具有抗真菌、抗细菌、蛋白酶抑制和昆虫淀粉酶抑制等活性,而且参与调节植物的生长和发育。本研究根据白菜防御素基因序列设计引物,从甘蓝型油菜中克隆获得5个防御素基因,其c DNA全长325~461 bp,含有177~243 bp开放阅读框,编码58~80个氨基酸,含有8个保守Cys残基,具备Knot1功能域。系统进化分析表明,Bn PDF2.1、Bn PDF2.3、Bn PDF2.5与拟南芥PDF2亲缘关系较近,可能具有蛋白酶抑制活性。荧光定量分析表明,防御素基因具有组织表达特异性,在花蕾和叶中表达量较高,角果中次之;经1 mmol L–1水杨酸处理开花期油菜2 h后,防御素基因在茎、花蕾、角果中的表达量均有不同程度的上调,但在叶中表达有所下调,在根中表达无明显变化。     

盾叶半夏凝集素基因的克隆及功能分析

为克隆盾叶半夏凝集素基因,并对其功能进行分析。采用RACE技术从盾叶半夏中克隆得到盾叶半夏凝集素基因的全长cDNA序列,命名为ppl。同时,构建了ppl基因的原核表达载体,并成功实现了33 k Da重组蛋白在E.coli BL21中的表达。纯化后的重组蛋白PPL用于凝血和体外抗癌试验。该基因的全长cDNA序列为1 504 bp,其中开放性阅读框(ORF)813 bp,编码270个氨基酸,具有3个甘露糖结合识别位点。PPL具有凝血活性,这种凝血活性可受甘露糖抑制。PPL对人鼻咽癌细胞(CNE)、人宫颈癌细胞(Hela)及人乳腺癌细胞(Bcap-37)的生长均具有抑制作用,其中对Hela细胞的抑制效果最好。为进一步研究PPL蛋白的功能奠定了理论基础。     

3个陆地棉球蛋白基因启动子的克隆与功能初步分析

为克隆陆地棉来源的种子特异性启动子,根据雷蒙德氏棉测序结果,设计针对GhαGLOA、GhβGLOA和GhβGLOB基因编码区上游约1.5 kb序列的引物,分别以陆地棉总DNA为模板克隆了3条序列。构建了含有编码区上游序列驱动GUS的表达载体,经农杆菌介导转化野生型拟南芥。转基因拟南芥种子的GUS活性荧光检测结果表明,所克隆序列具有启动子功能,其中GhαGLOA启动子的转录活性极显著高于其他2个启动子。在转基因拟南芥成体植株的多个器官中,仅可检出痕量的GUS活性,认为所克隆启动子为种子特异性启动子。     

棉花不同茸毛性状近等基因系的选育与生理生化特性研究

为了培育具有抗病虫优良性状的棉花新品种,并对棉花多茸毛基因进行定位克隆,从棉花三元杂种后代中选育了绿叶无茸毛和绿叶多茸毛近等基因系。以该近等基因系为供试材料,测定了具有不同茸毛性状的棉株间光合速率、叶绿素含量、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性以及单宁含量的变化,通过光合生理与相关生化指标测定相结合,初步探讨棉花不同茸毛性状近等基因系材料间生理生化特性的差异,为今后选育具有优良性状的棉花新品种提供依据。结果表明,无茸毛与多茸毛棉花近等基因系的叶绿素a、b及总量的动态变化趋势基本一致,蕾期较高,花期、铃期降低;净光合速率变化趋势一致,二者均呈先上升后下降再上升的趋势,在铃期达到了顶峰。因此,光合速率与叶绿素含量变化趋势在近等基因系材料间差异不明显。无茸毛和多茸毛棉花纤维和种皮单宁含量变化具有相同的趋势,均为先升高再降低,纤维中的PAL活性多茸毛棉株逐渐下降,无茸毛棉株下降后再升高,而种皮中PAL活性上升至最高值后保值不变。PAL活性与单宁含量在材料间差异较大,绿叶多茸毛棉株高于绿叶无茸毛棉株。表明PAL活性和单宁含量与茸毛性状存在一定的相关关系。     

大豆CHI1基因启动子的克隆及功能初探

为了解大豆ClassⅠ几丁酶基因(Chitinase gene)对不同胁迫响应的分子机制。利用PCR技术克隆了大豆ClassⅠChitinase基因的启动子片段(Gm CHI1p),序列分析表明,扩增片段(1 641 bp)与Gen Bank中的已知序列同源性达99.8%,且含有多个胁迫响应调控元件。利用GUS基因上游无启动子的表达载体p CAMBIA1391Z,构建GmCHI1p与GUS基因融合的植物表达载体pCAM-Gm CHI1p,并通过农杆菌介导法导入烟草中。在转基因烟草愈伤组织中检测到GUS活性,表明该启动子具有启动活性。对转基因烟草中的GUS活性进行初步定性分析,结果表明,GmCHI1p可驱动GUS基因在转基因烟草的根部特异性表达,而且在伤害处理的叶片中检测到GUS的强烈表达,表现出明显的根组织特异性及伤害诱导性。这种伤害诱导仅在伤害组织部位及其附近高效表达而没有被长距离传递,预计该启动子在转基因抗虫分子育种中具有巨大的应用前景。     

含cry7类基因的苏云金芽胞杆菌菌株的分析

对我室所保存的18株含cry7类基因的菌株进行晶体形状、生物活性和蛋白型基因型等进行分析.结果表明:这些菌株能产生菱形、小菱形和不规则形伴胞晶体,SDS-PAGE检测主要蛋白的分子量是130 kDa,PCR扩增得到1 300 bp条带.对马铃薯瓢虫二龄幼虫的生物活性测定结果表明,菌株WZ-9具有很高的杀虫率,72 h校正死亡率达到了93.1%;菌株WCG-10活性次之,72 h校正死亡率达到44.8%,而其他菌株杀虫活性低或没有活性.对杀虫活性最高的WZ-9菌株扩增全长基因,得到cry7Ab3基因(GenBank Number:BI 1015188).     

过表达αNAC基因抑制木薯蔗糖合酶Ⅰ基因的转录活性

木薯是世界第三大薯类作物,所产淀粉广泛用作食品和工业原料,是重要的粮食和经济作物。木薯蔗糖合酶是将光合同化物蔗糖向淀粉转化的第一个关键酶,前期本课题组通过酵母单杂交分析发现αNAC可能是木薯蔗糖合酶Ⅰ基因的调控因子,本研究在此基础上获得了αNAC基因转录序列并克隆其编码序列,发现编码蛋白具有典型的NAC和UBA保守结构域。αNAC基因在木薯地上部叶和地下部块根肉中转录活性较高,为β-actin基因的5%~25%,在施用外源激素条件下转录活性显著上调,其中茉莉酸达到峰值时间最短,水杨酸次之,乙烯、脱落酸、赤霉素和生长素较长。此外,在MeSuSy1Promoter::GUS的转化株中二次过表达αNAC基因,发现二次转化株中GUS酶活显著低于单价转化株,表明过表达αNAC基因可以显著抑制木薯蔗糖合酶Ⅰ基因的转录活性。     

转Bt基因作物储藏期对储粮害虫的影响及风险评估

随着商业化转Bt基因作物的大规模种植,研究转Bt作物储藏期对储粮害虫的影响以及对其进行相应的风险评估对今后开发和利用转Bt基因作物有重要的意义.文章综述了转Bt基因作物储藏期对储粮害虫影响的研究进展,包括转Bt基因作物储藏期Bt毒蛋白的残留风险,转Bt基因作物储藏期对鳞翅目、鞘翅目害虫的影响以及转Bt基因作物储藏期对储粮害虫群落的影响,并就储藏期转Bt基因作物对生态环境及人类所存在的风险进行了评估.     

转Cry1Ac+Cry2Ab抗虫棉对3种害虫的存活、生长发育及中肠相关酶活性的影响

 以转Cry1Ac基因棉花和常规非转基因棉花为对照,系统研究了转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉花对棉铃虫、斜纹夜蛾、甜菜夜蛾的存活、生长发育及中肠酶活性的影响。研究结果表明,与常规棉对照相比,转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉花和转Cry1Ac基因棉花叶片对3种害虫的慢性毒性差异较大,对每种害虫的抗性程度也有一定的差异;饲喂转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉花和转Cry1Ac基因棉花叶片的3种害虫幼虫生长发育进度明显缓慢、体重明显减轻,相关酶活性也有不同程度的变化,但每种酶的变化有一定的差异。     

Heritability and gene effects for incorporating pubescence into cowpea (<Emphasis Type="Italic">Vigna unguiculata</Emphasis> (L) Walp.) from <Emphasis Type="Italic">V. rhomboidea</Emphasis> Burtt. Davy

Cowpea, an important subsistence pulse crop in the tropics and subtropics is susceptible to several insect pests that seriously limit its yield potential. Pubescence (hairiness) on the parts of some of its wild relatives has been reported to reduce the damage caused by some of the insect pests. A generation mean analysis was conducted between a cowpea variety IT82D-716 and two accessions of Vigna rhomboidea to investigate the gene effects and heritability for incorporating pubescence into cultivated cowpea from V. rhomboidea. The additive-dominance model that was adopted in the analysis was observed to sufficiently explain the mode of inheritance of leaf and stem pubescence with the additive effect being more important than the dominance effect. A six-parameter model with epistatic gene interactions was adequate for explaining the inheritance of pod pubescence. Heritability estimates, in the narrow sense were high for pubescence density and pubescence length. Inheritance of pubescence in crosses between cowpea and V. rhomboidea was governed by one and two genes. Significant and higher additive gene effects and high-heritability suggest that backcross selection schemes should be responsive in the development of pubescent cowpea lines.     

粘着式信息素诱引器捕获小菜蛾试验及图像识别系统的研究

利用粘着式信息素诱引器捕获小菜蛾。对捕获小菜蛾的图像进行处理,除去图像背景,根据害虫所占面积和体态特征进行识别,对面积较大的害虫识别很容易;对不能进行面积识别的害虫,根据其颜色等进行主成分分析,小菜蛾的正确识别率达到96%。     

抗虫转基因植物的鉴定方法研究进展

农作物受害虫侵害严重,给农业生产带来巨大损失,喷施化学杀虫剂使害虫产生抗药性,且污染环境。近年来,转基因技术研究不断深入,抗虫转化研究工作进展迅速。鉴定转基因植物的方法技术有很多种,在此主要阐述了利用标记基因进行鉴定,分子标记,免役技术三大类方法,并对其原理分别进行了简单介绍。     

转Bt基因抗虫棉对非靶标昆虫的影响

本文就转Bt基因抗虫棉对非靶标害虫、天敌和经济昆虫的影响以及影响因素进行了论述。研究表明,转Bt基因抗虫棉使得一些对Bt蛋白不敏感的次要植食性非靶标害虫种群数量明显增加或呈加重趋势,但没有证据表明转Bt基因棉对棉田其它害虫的发生有直接的促进作用。外源Bt基因导入棉花后,引起的棉花重要营养物质含量的变化以及棉花叶片形态结构的改变可能会直接影响棉花害虫种群的数量,且转Bt基因棉田更有利于其它植食性昆虫的发生和危害。害虫种群数量和Bt蛋白也会直接或间接影响天敌的数量。目前大多数的研究表明,转Bt基因抗虫棉对家蚕和蜜蜂等经济昆虫无明显不利影响。     

抗虫转基因植物鉴定方法的研究进展

农作物受害虫侵害严重,给农业生产带来巨大损失,喷施化学杀虫剂使害虫产生抗药性,且污染环境。近年来,转基因技术研究不断深入,抗虫转化研究工作进展迅速。鉴定转基因植物的方法技术有很多种,在此主要阐述了利用标记基因进行鉴定,分子标记,免役技术三大类方法,并对其原理分别进行了简单介绍。     

性信息素技术在高粱鳞翅目害虫发生动态监测中的应用

为研究高粱鳞翅目害虫发生动态,解决防治适期问题,通过3年田间试验,利用性诱技术诱集鳞翅目害虫,探索黏虫、条螟、玉米螟、桃蛀螟、草地贪夜蛾和二化螟的发生动态。研究发现,玉米螟和条螟发生最为严重,占鳞翅目害虫数的70%以上,各类鳞翅目害虫的发生时段在5月初—8月初,其中主要集中在5月底—7月中下旬大量发生。研究结果可为更加科学合理预测高粱鳞翅目害虫的发生危害提供依据,也为本地有机高粱生产过程中的鳞翅目害虫制定防控方法提供实践基础。     

云南甘蔗病虫害发生危害新特点及防控对策

甘蔗是我国主要的糖料作物,病虫害是甘蔗生产的最大威胁。近年来病虫害在云南的发生危害呈现出新的特点,主要表现为：一是常发性病虫害持续处于常发态势,二是次要病虫害上升为主要病虫害,三是病虫害混合发生,复合侵染,四是突发性危险性病虫害频发,暴发成灾。针对新特点从病源虫源、品种布局、气候条件和栽培管理等方面分析了其形成原因,提出了甘蔗病虫害绿色防控对策：一是严格执行甘蔗引种、调种检疫制度,选育推广抗病、抗虫健康种苗,二是完善甘蔗病虫害监测预警体系,提升安全科学用药水平,三是集成绿色防控技术模式,探索优化推广机制,四是建立健全应急防控机制,大力推进统防统治,五是创新科技培训机制,宣传普及植保新技术。     

洛川苹果虫害的动态监测

为了研究洛川苹果虫害的发生规律及其动态监测,以对渭北黄土高原果园有害生物生态调控具有实践指导意义。2001-2010年在洛川苹果园,通过田间试验与室内实验相结合的方法,对苹果虫害进行了动态监测。结果表明：该地区果园虫害不同年度的发生规律和危害评价有不同程度的差异。因此,每年和常年动态监测可为苹果虫害的生态调控提供更准确的信息。