抗除草剂草甘膦转基因作物

利用生物工程技术,培育出抗除草剂作物新品种、近年来研究发展迅速。草甘膦因其具有最优秀的除草剂特性而成为抗除草剂转基因作物研究的首选对象,抗草甘膦转基因大豆已培育成功并大面积种植。将抗性基因导入油菜、烟草、番茄、棉花、玉米等作物也获得了表达。本文对草甘膦的作用靶标酶———ＥＰＳＰ合酶的发现,抗草甘膦突变的ＥＰＳＰ合酶基因及变异的ＥＰＳＰ合酶抗性特点,及其将快速催化草甘膦代谢成无毒产物的酶的基因导入植物,而获得抗草甘膦作物研究作了概况综述。     

转基因抗除草剂作物及其食品安全性

一、转基因抗除草剂作物的发展抗除草剂作物的创制是植物生物技术应用最广泛的技术之一,大多数抗性品种都是采用分子生物学与植物转移技术将外源基因导入而成,从而使每种植物细胞获得外源基因后繁殖成再生植株。在转基因作物中,发展最快的是抗除草剂作物,其中主要是大豆、油菜、玉米与棉花。1993年第一个抗磺酰脲类除草剂大豆品种在生产中开始应用,1996年抗草甘膦大豆品种推广,1998年抗草铵膦大豆品种试验种植,目前虽然已创制出各种抗不同除草剂的转基因作物,但以抗草甘膦作物的种植面积最大,如2000年美国种植抗草甘膦大豆面积3000万hm2,占…     

转基因抗草甘膦棉花鉴定方法研究

以引进的转基因抗草甘膦棉花5A39及其与非抗除草剂材料的杂交后代为试材,采用不同的草甘膦浓度,对不同生长发育时期的棉花进行处理。试验初步明确棉花苗期对除草剂最为敏感,也是进行抗性鉴定的最佳时期。     

抗除草剂转基因作物

抗除草剂转基因作物近十余年研究迅速,就其主要研究方面作了概述。１Ｂａｒ基因及ｐａｔ基因转入作物,可获得抗草丁膦烟草、番茄、小麦、水稻等;２多种植物的ＥＰＳＰ合成酶基因可产生抗草甘膦的突变,现Ｍｏｎｓｏｔｏ公司商品化的抗草甘膦大豆基因来源于ＣＰ４ＥＰＳ会成酶基因,一些氧化、代谢酶可将草甘膦快速成无毒化合物而将这些酶基因转入作物,是获得抗草甘膦的另一余径;３植物ＡＬＳ酶基因突变及酶量的过量产生,是产生抗磺酰脲及咪唑啉酮类除草剂的主要原因;４土壤中一微生物的硝酸酶ｂｘｎ基因,是溴苯腈的抗性基因;５植物ｐｓｂ基因多点突变、均可产生抗阿特拉津作物;６一些细胞色素Ｐ４５０及卤素酶等快速代谢除草剂,从而利用此类酶基因获得抗除草剂作物;７愈伤组织培养,悬浮细胞培养,原生质体培养等生物技术也是获得抗除草剂作物的重要手段。     

抗草甘膦转基因大豆的获得

大豆[Glycine max(L.)Merrill]是我国主要的粮食和油料作物,但近年来由于大量进口美国的转基因大豆,使我国的大豆生产严重萎缩。生物技术方法应用于改良大豆的农艺性状和产品质量以及对除草剂的耐受性,特别是对草甘膦的耐受性这一个重要性状。本研究以东农50为受体,采用农杆菌介导法,将抗草甘膦基因G10-EPSPS基因转入到大豆中,先后获得了3株T0代植株,在T0代进行抗性鉴定后,1株得到种子。试验通过对转基因后代的PCR检测、Western检测以及草甘膦抗性鉴定,证明外源基因已整合到植物基因组中,并在T0、T1和T2代稳定表达。本研究为转基因大豆育种提供了材料和数据。     

草甘膦抗性菌株的分离鉴定及其抗性基因的克隆

从草甘膦污染土壤中分离获得一株耐受400 mmol/L草甘膦的菌株S1536,该菌株在草甘膦浓度为100～400 mmol/L之间生长迅速,最适pH为6.0,最适生长温度为30℃,具有氨苄青霉素抗性。以S1536基因组DNA为模板,通过通用引物进行扩增、测序获得其16S rDNA序列,在GenBank登录号为MG519831,在NCBI中经BLAST比对与泛菌属（Pantoea sp.）同源性达到99%。用ClustalW对S1536与泛菌属各个种模式菌的 16S rDNA进行多重序列对比,该菌株与Pantoea rodasii同源性最为接近,达到99.2%,故将菌株S1536命名为Pantoea rodasii S1536。该菌株具有较高草甘膦抗性,对温度和pH适应性强,是优良的耐草甘膦菌株,通过全基因组测序及基因注释,获得抗除草剂基因aroA序列,为下一步明确基因功能,挖掘Pantoea rodasii S1536高抗草甘膦的分子机制奠定基础。     

抗草甘膦转基因油菜品种RG1和RG2的抗性测定

以转基因抗除草剂油菜RG1、RG2及陇油5号(CK)为材料,通过盆栽试验鉴定RG1、RG2及陇油5号对草甘膦的抗性.结果表明RG1、RG2对草甘膦具有很强的抗性,当草甘膦的喷施浓度达到4 000 mg/L时,RG1和RG2油菜可以正常生长.在甘肃永登县区域试验中,RG1和RG2的产量分别为3 952.5 kg/hm2和3 561.0 kg/hm2;在甘肃靖远县区域试验中RG1、RG2产量分别为3847.3 kg/hm2和3 535.0 kg/hm2.相比之下,陇油5号(CK)在永登县和靖远县的产量分别为3 568.5 kg/hm2和3 584.0 kg/hm2.     

阿根廷新发现一种抗草甘膦杂草

在阿根廷，一种新的杂草品种Bradley出现了抗草甘膦除草剂的特性。国家杂草抗性知识网REM已经发出预警，提醒这种多年生的草本植物Bradley已产生出抗药性。据REM称，这是禾本科杂草中出现的第六个抗性品种，其余还包括假高梁多花黑麦草，黑麦草和野燕麦。其中假高梁于2006年被报道成为首例抗性杂草。     

甘蓝型抗草甘膦双低杂交油菜选育初报

利用国外引进的抗草甘膦油菜品系，应用常规的回交、测交等育种方法，将草甘膦抗性导入MMICMS，初步育成一批具有草甘膦抗性的细胞质雄性不育系和恢复系。抗性组合产量鉴定结果表明，其优势明显，超亲优势率达到17．84％～42．80％，部分组合达到超标优势，具有实用价值。     

除草剂:草甘膦看衰,产品格局生变

<正>随着草甘膦抗性问题凸显,以及耐其他除草剂转基因作物的发展,一些以前默默无闻的除草剂品种迎来了市场新机遇。由于草甘膦的长期施用,其抗性渐增,难除杂草变多,草甘膦市场被看衰。同时,在耐其他除草剂转基因作物的发展、种植结构调整、用药习惯改变等因素的拉动下,2015年除草剂发展迎来良饥,产品结构将有较大改变。     

抗除草剂转基因小麦生态安全性评估(三)--抗除草剂黑麦草自然突变体的离体筛选

多年生黑麦草为禾本科牧草,是转基因小麦基因漂流的主要对象之一。本研究在细胞培养条件下，采用在培养基中添加除草剂为选择剂的方法，对多年生黑麦草的两个品种Tove和Napoleon进行离体筛选，并且在较高浓度的选择压力下，均获得了一定频率的抗Dalapon，草甘膦，精稳杀得和快锄四种除草剂的抗性愈伤组织，其中，Dalapon的浓度为2．88mM时，Tove的抗性频率达0．56％，Napoleon的抗性频率为0．49％，而且，当Dalapon的浓庶4．32mM时，Tove仍有0．5％以上的抗性愈伤组织产生，将Tove的抗性愈伤组织在MS0培养基上进行分化，并得到了200余棵完整植株，在细胞水平上和植株水平上进行鉴定，抗性愈伤组织的无性繁殖后代及其再生植株的抗除草剂特性均没有丧失，这表明，多年生黑麦草中确实在一定频率的抗以上四种除草剂的自然变异体。     

新麦草抗除草剂自然变异体的筛选

在细胞和植株两个水平上,筛选野生新麦草抗除草剂草甘膦自然变异体。在适宜的选择压力下,野生新麦草在两个水平上均有一定频率的抗除草剂自然变异体或突变型产生。100 mg/L的草甘膦是野生新麦草的抗性愈伤组织适宜的筛选浓度,抗性愈伤组织出现的频率为0.23%。用高于大田推荐剂量的草甘膦喷施野生新麦草植株,结果出现2×10-6的抗性个体。     

抗草甘膦作物的创制与发展

一、草甘膦的靶标与作用机制草甘膦是世界上生产吨位数与销售量最大、使用范围最广的除草剂品种,没有任何一种除草剂能像草甘膦这样成功,它是80年代早期第一个销售值超过10亿美元的农药。目前,全世界年销售20亿美元,1995年用药量约67100t工业原酸,年产1000t原酸的单位超过20家,孟山都是草甘膦的发明者与世界上产量最大的公司。草甘膦作为一种广谱、传导性除草剂在世界各地广泛使用外,还可用作小麦、大豆、玉米、油菜等作物的催熟干燥剂以及甘蔗收获前的增糖剂,并抑制禾本科牧草剪股颖(Agrostisstolonifera)抽穗及降低顶端休眠,从而提高其可…     

草甘膦抗性菌株假单胞菌P818的筛选鉴定

5-磷酸烯醇式丙酮酰-莽草酸-3-磷酸合成酶(EPSPS)是除草剂草甘膦的靶标酶,转基因抗草甘磷作物主要通过转入外源EPSPS编码基因或者对外源EPSPS定点突变来获得。为了扩充草甘膦抗性基因资源,筛选新型草甘膦抗性基因,本研究分离筛选并获得了一株新型草甘膦抗性菌株,16sr DNA鉴定显示该菌株属于假单胞菌,该菌株被命名为假单胞菌818。该菌株的获得为进一步筛选克隆草甘膦抗性相关基因提供了可靠保障,丰富了草甘膦抗性基因资源库,获得自主知识产权的新型草甘膦抗性基因有利于应对国外生物技术公司对该领域的垄断,有利于我国遗传改良作物的培育。     

国际

美国农业部拟采用多样化措施进行抗性杂草防控 美国农业部（USDA）正在采取多种措施来解决美国农业生产中日益严重的除草剂抗性杂草问题。措施如下：美国农业部自然资源保护局（NRCS）将通过利用综合虫害管理计划和实践进行除草剂抗性杂草防除的环境质量激励计划（EQIP）提供财政援助。     

应用生物技术进行除草剂抗性育种

应用生物技术将除草剂抗性引入栽培作物是目前生物技术中最活跃的研究课题之一。迄今除草剂对植物的杀伤选择性仍依赖于杂草和作物对不同除草剂的吸收量、施用时期、施用范围及作物自身的解毒作用。如果作物自身具有除草剂抗性,那么杂草化学防除将更加有效,并将大幅度提高作物产量,改善农业生产措施。 由于长期大量使用除草剂,自然选择而产生了许多对除草剂具有抗性的遗传变异物     

农田杂草抗药性及抗性作物的选育

农田杂草抗药性及抗性作物的选育苏州大学生物系孙丙耀一、杂草抗药性问题的提出本世纪５０年代初,英国学者曾预言,在一种除草剂长期、连续、单一使用多年后,杂草会产生对该除草剂的抗药性。美国学者Ｒｙａｎ于１９７０年首次公开报道欧洲千里光（Ｓｅｎｅｃｉｏｖｕ...     

作物抗除草剂工程

作物抗除草剂工程是使作物获得对除草剂的选择性抗性,提高作物安全性和生产的一种新途径。 有效的除草剂应具有区分作物和杂草的选择性,然而问题是除草剂影响作物和杂草所共有的诸如光合作用等过程。因此,目前除草剂的选择性只仅仅根据作物和杂草的差异性吸收,控制施用时间     

普通小麦抗除草剂Dalapon自然变异体的初步筛选

为了获得抗除草剂小麦新种质,研究对两个普通小麦品种进行抗除草剂自然变异体筛选.在大田环境条件下,喷施10 kg/hm2的除草剂Dalapon后,C362和J1361都有成活植株,成活率分别为9.67%和2.92%.为了进一步确定成活个体的抗性,再次在进行10 kg/hm2Dalapon喷施,C362的M1代有一株存活.C362的抗性频率为4.44×10-7.在温室蛭石中用0.36 mM的Dalapon处理发芽种子,获得了0.007 4%的抗性个体.     

高度耐受草甘膦菌株JDG-1的分离及其培养条件初探

通过摇瓶富集培养法从长期喷施草甘膦的土壤中分离出一种草甘膦抗性菌株,命名为JDG-1。该菌株在M9基础盐培养基上最高可以耐受500 mmol/L的草甘膦浓度。通过菌株基因组16S rDNA序列及菌落形态学分析,鉴定JDG-1菌株为欧文氏菌属(Erwinia)细菌(GenBank:MH777390)。JDG-1菌株在含100、200 mmol/L草甘膦筛选压的LB和M9液体培养基中长势良好。通过pH值梯度和温度梯度培养试验发现,在pH值为7.0和温度为31℃的条件下菌株JDG-1生长最好。抗生素抗药性试验发现JDG-1菌株具有一定水平的氨苄青霉素、链霉素和庆大霉素抗性能力。菌株JDG-1具有较高的草甘膦抗性和嗜药性,可作为草甘膦污染环境的生物修复菌种。