马铃薯转三价病毒 YRX 外壳蛋白基因片段株系的核型及荧光原位杂交分析

为了解外源三价外壳蛋白基因保守片段重组序列 YRX（马铃薯 X 病毒、Y 病毒和卷叶病毒）在转基因马铃薯染色体中的位置,分析其遗传稳定性,采用核型分析与荧光原位杂交技术对转基因马铃薯夏波蒂株系 pHeYCPC326-XC-Sh 进行染色体分析。结果表明：夏波蒂的染色体数目为48条,臂比范围为（1．37±0．23）～（2．28±0．14）,核不对称属2B 型,核型公式为2n＝4x＝7m ＋5sm,其中 C 组与 J 组含随体。发现外源基因 YRX 在染色体 A、B、E、G、I 组均存在,大多位于染色体短臂端部。     

表达葡萄糖氧化酶基因抗晚疫病马铃薯的培育

葡萄糖氧化酶催化分子氧氧化b-D葡萄糖产生葡萄糖酸和H2O2。产生H2O2和其它活性氧物质是植物对病原体侵入的防御反应。实验证明H2O2水平升高不仅可诱发细胞过敏坏死反应，而且还能激活抗病基因表达如植物抗毒素及诱导病原相关蛋白（PR）等基因的表达。通过农杆菌介导将来自黑麴霉（Aspergillus niger)的葡萄糖氧化酶基因转入2个马铃薯重要栽培品种大西洋（Atlantic)和夏普蒂（Shepody)中获得23个转基因株系，其中75％为Kan抗性植株。在23个转基因株系中有16个株系可用PCR扩增出目的基因。进一步用核酸斑点杂交选出13个杂交阳性株系。转基因植物总DNA的Southem blot分析表明，GO基因已整合到马铃薯四倍体基因组中，转基因大西洋植株中目的基因为2－4个拷贝，而夏普蒂转基因植株中为1个拷贝。将转基因植株离体叶妆种呼和浩特地区流行的Phytophthoro infestans的复合生理小种1，3，4孢子。结果表明，和未转基因对照组相比转基因植株病斑出现时间晚，病斑扩展速度慢，发病程度轻，感病叶片少。总体上表现出较明显抗病性。转基因大西洋中抗性株系多于夏普蒂。转基因马铃薯植株体内H2O2含量测定表明，转基因马铃薯植株的根系和叶片在KI－淀粉培养基上数天后变为蓝色，而未转基因对照植株的根系和叶片变化不明显。试验表明，转基因马铃薯植株对晚疫病的抗性和体风H2O2含量水平呈正相关。还对马铃薯转化中再生小植株诱导，转基因植株中GO基因拷贝数，对晚疫病抗性的鉴定以及表达葡萄糖氧化酶基因的转基因马铃薯产生抗性的机理等问题进行了讨论。     

PVYN与PVYO病毒RT-PCR快速检测体系研究

 马铃薯Y病毒（PVY）是侵染马铃薯的重要病毒之一，严重影响马铃薯的生产。本文通过对PVY病毒N株系（PVYN）与O株系（PVYO）的基因序列进行比较，在其外壳蛋白同源区设计一对通用引物，建立了PVY病毒的RT-PCR检测体系。另外在N株系与O株系同源区设计一条3′引物，选择N株系与O株系差异区设计两条5′端引物，建立了可鉴定PVYN与PVYO的复合RT-PCR体系。这个体系的建立，对于马铃薯脱毒苗的检测与PVY病毒的调查及病理研究都具有一定的应用价值。     

新疆加工番茄病毒病毒原种类及TMV,CMV株系的鉴定

对１９９１，１９９２和１９９４年采集的４１２份加工番茄病毒病样本的鉴定结果表明，新疆加工番茄主要毒原种类有烟草花叶病毒（ＴＭＶ）、黄瓜花叶病毒（ＣＭＶ）、马铃薯Ｘ病毒（ＰＶＸ）和马铃薯Ｙ病毒（ＰＶＹ），分别为样本数的４０．５％，２４．８％，１４．６％和４．４％。ＴＭＶ主要株系为０株系，占分离物的６５．７％，其次为１株系占３４．３％，没有发现２株系和１．２株系。ＣＭＶ以轻花叶株系为主，占分离物的６６．７％，重花叶株系为次，占３３．３％。     

番木瓜品种对PRSV抗性能苗期鉴定

番木瓜环斑病毒（Papaya Ringspot Virus，PRSV）是引起番木瓜病毒病的最主要病毒，是马铃薯Y病毒组（Potyviruses）的成员之一，为单分体正链RNA病毒，由多种蚜虫以非持久方式传播，属PRSV株系，寄主范围可划分为P型和W型两种。P型株系（PRSV～P）是制约生产的主要病原，给番木瓜生产带来严重危害。关于番木瓜环斑病毒病，国内外研究颇多，肖火根、蔡建和等在抗病性、转基因等方面做了大量的研究。     

烟草液泡转化酶抑制子基因调控马铃薯块茎低温还原糖累积的研究

【目的】克隆烟草液泡转化酶抑制子基因，并在马铃薯中表达，从而抑制低温贮藏块茎还原糖积累，提高马铃薯加工品质。【方法】通过RT-PCR法分离Nt-VIF全长cDNA，转化马铃薯植株，PCR、Northern杂交和Southern杂交检测转基因植株，转基因植株块茎在低温和常温条件下贮藏30 d，分析转化酶活性与还原糖含量。【结果】克隆到Nt-VIF全长cDNA，35S调控下正向的Nt-VIF基因cDNA已经成功转入鄂马铃薯3号（E3）植株。转基因植株块茎在4℃和20℃贮藏30 d表明，VI活性受温度调节，高温贮藏块茎的VI活性显著低于低温贮藏的块茎，且高温条件下转基因块茎与对照无显著差异，而低温条件下转基因块茎的VI活性与对照相比下降幅度为22.7%（株系A-3）～78.1%（株系A-31）。转基因块茎还原糖（RS）含量在高温贮藏条件下与对照差异亦不明显，而低温贮藏条件下RS含量下降幅度为20%（株系A-17）～80.5%（株系A-30）。进一步分析还表明，转基因块茎低温贮藏其液泡转化酶活性与还原糖含量呈显著正直线相关（RS = 0.289VI + 0.0736）。【结论】Nt-VIF基因的表达显著抑制了马铃薯液泡转化酶活性，导致还原糖积累降低。     

黑龙江省马铃薯新病毒株系调查研究

2009年通过对黑龙江省20余个县市马铃薯主产区的马铃薯病叶采集,经鉴别寄主反应、血清学测试、电镜观察、新病毒检测技术等,较全面地了解了黑龙江省马铃薯病毒（包括病毒株系）存在和分布情况。系统鉴定出马铃薯X病毒（Potato virus X,PVX）、马铃薯Y病毒（Ptato virus Y,PVY）、马铃薯S病毒（Potato virus S,PVS）、马铃薯M病毒（Potato virus M,PVM）、马铃薯A病毒（Potato virus A,PVA）、马铃薯卷叶病毒（Potato leafroll virus,PLRV）、黄瓜花叶病毒（Cucumbermosaic virus,CMV）、烟草花叶病毒（Tobacoo mosaic virus,TMV）、烟草脆裂病毒（Tobacoo rattlevirus,TRV）和马铃薯Y病毒坏死株系（PVYn）。TRV,PVYn为局部分布。研究证实至2009年黑龙江省无马铃薯黄矮病毒（Potato yellow dwarf virus,PYOD）、马铃薯V病毒（Potato virus V,PVV）、马铃薯帚顶病毒（Potato mop top virus,PMTV）和安第斯马铃薯潜隐病毒（Andean potato latentvirus,APLV）、安第斯马铃薯斑驳病毒（Andean potato mottlevirus,APMV）的分布,没有发现侵染马铃薯的番茄斑萎病毒（Tomato spotted wilt virus,TSWV）和苜蓿花叶病毒（Alfalfa mosaic virus,AMV）。检测到马铃薯番茄黑环斑病毒（Potato black ringspot virus,PBRSV）、马铃薯烟草花叶病毒黄斑株系和马铃薯PVYNTN病毒皆呈零星分布。     

病毒外壳蛋白基因在马铃薯基因组中的整合与转录表达

以表达马铃薯卷叶病毒（ＰＬＲＶ）外壳蛋白（ＣＰ）基因的转基因马铃薯植株为供试材料,在接种病毒后续发感染条件下提取转基因植株ＤＮＡ和ＲＮＡ,用克隆的病毒ＣＰ基因ｃＤＮＡ为探针进行Ｓｏｕｔｈｅｒｎ和Ｎｏｒｔｈｅｒｎ杂交分析,结果表明,外源ＣＰ基因稳定整合于马铃薯基因组内,并在转录水平上高效表达．     

转病毒移动蛋白及复制酶基因烟草的协生和重组风险分析

 对转化番茄花叶病毒 (ToMV)、烟草花叶病毒 (TMV)移动蛋白 (MP)基因和黄瓜花叶病毒P1株系(CMV P1)部分复制酶基因的 3种转基因烟草 ,分别接种马铃薯X病毒 (PVX)、马铃薯Y病毒 (PVY)、CMVRB株系 (CMV RB)和TMV。症状观察和ELISA测定发现 ,各病毒在转基因烟草和非转基因烟草上的症状及病毒浓度没有显著差异 ,表明这些病毒在转基因烟草上没有协生作用发生。对转化ToMVMP基因和转化CMV P1部分复制酶基因的转基因烟草 ,分别接种TMV和CMV RB ,定期进行生物学、ELISA和免疫捕获反转录PCR(IC RT PCR)检测 ,在 16个月的连续测定中未发现病毒重组现象。     

马铃薯sAGP基因表达对块茎淀粉和还原糖含量的影响

 通过根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）介导将CaMV 35S驱动的正/反义sAGP基因导入马铃薯（Solanum tuberosum L.）品种鄂马铃薯3号（E3）和南中552（N552）以研究sAGP基因对马铃薯块茎淀粉-糖代谢的影响。PCR扩增和Southern杂交证明正/反义sAGP基因已整合到马铃薯基因组中。Northern杂交分析表明，该正/反义基因在转基因植株中均能正常转录。转基因植株块茎分析显示，导入正义基因的株系中除4个与转反义基因表现相同外，其余19个株系AGPase酶活性平均上升约25％，还原糖含量下降20％左右，淀粉含量增加5%～6％。其中3个测定指标与各自对照相比，差异均达到显著水平的有A8、C1和C5，最大变化幅度分别为酶活性上升53.5％，还原糖含量下降60.1％，淀粉含量增加33.9％。转反义sAGP基因的15个株系中，AGPase酶活性平均下降约27％，还原糖含量上升近36％，淀粉含量下降亦达27％，其中株系B5、B6、B8和D7的这3个指标均与各自未转基因对照差异显著。本研究结果表明，sAGP基因与AGPase酶活性直接相关，而AGPase很大程度上调节着马铃薯块茎淀粉-糖代谢，通过增强sAGP表达，能有效改良块茎的加工品质。     

Over-Expression of Tomato GDP-Mannose Pyrophosphorylase （GMPase） in Potato Increases Ascorbate Content and Delays Plant Senescence

GDP-D-mannose pyrophosphorylase (GMPase) catalyses the synthesis of GDP-D-mannose and represents the first committed step in the synthesis of ascorbate. In the present study, the GMPase gene of tomato was introduced into potato by Agrobacterium-mediated transformation. Two transgenic lines with higher GMPase expression were selected using qPCR and protein blot analyses. The results showed that the content of L-ascorbic acid (AsA) and the ratio of AsA/DHA (dehydroascorbate) significantly increased in both leaves and tubers of transgenic potato plants. Both pigment content and photosynthetic rate were much higher in transgenic plants than in wild-type plants. Transgenic plants showed a distinguishable change in phenotype from the wild-type plants. Furthermore, transgenic plants showed delayed senescence.     

应用ihpRNA干扰技术创制高支链淀粉马铃薯材料

【目的】创造块茎高支链淀粉或纯支链淀粉含量的转基因马铃薯材料。【方法】以构建的由Patatin启动子驱动的pBI121g-PgABI为干扰表达载体,采用农杆菌介导法转化马铃薯优良品种甘农薯2号。用PCR、Southern blotting、半定量RT-PCR和实时荧光定量PCR技术检测转基因植株,并对转基因植株的微型薯进行淀粉含量的测定。【结果】通过农杆菌介导法获得10个转基因株系。PCR和Southern杂交结果证明,目的基因已被整合到基因组中,通过半定量RT-PCR分析表明,转基因株系中GBSSI的表达均受到明显抑制,且在6个转基因株系中检测不到mRNA的表达。进一步通过real-time PCR分析表明,转基因株系中GBSSI的mRNA沉默效率为66.27%—93.53%;转基因株系微型薯的淀粉含量也发生明显变化,其支链淀粉含量高达90.16%—98.84%,比对照高出10.31%—20.92%。转基因株系GBSSI的mRNA沉默效率与支链淀粉含量呈显著正相关（r=0.937,P<0.01）。【结论】采用ihpRNAi技术可有效抑制马铃薯块茎中内源GBSSI表达,获得高支链或纯支链淀粉含量的马铃薯材料。     

用RNA干扰技术创造高直链淀粉马铃薯材料

【目的】创造块茎高直链淀粉含量的转基因马铃薯材料。【方法】采用RT-PCR技术分别克隆了马铃薯Sbe 1基因CDS内300 bp的片段SⅠ和Sbe 2基因CDS内410 bp的片段SⅡ,并将SⅠ和SⅡ顺序连接得到融合片段SⅢ;以载体pHANNIBAL和pART27为基础,构建具有SⅢ反向重复结构的植物表达载体pRNAiⅢ;采用农杆菌介导法转化马铃薯优良品种陇薯3号、甘农薯2号和大西洋。【结果】获得了融合片段SⅢ,构建了以Sbe 1基因和Sbe 2基因为靶标的RNA干扰载体pRNAiⅢ,通过农杆菌介导法获得了24个转基因株系,其中21个转基因株系试管薯的淀粉粒形态发生明显变化,表观直链淀粉含量介于59.31%～87.14%,比受体材料平均高出3.2倍。RT-PCR分析表明,在8个直链淀粉含量超过80%的转基因株系中检测不到Sbe 1和Sbe 2基因mRNA的积累。【结论】采用RNAi技术通过沉默内源Sbe 1和Sbe 2,可获得高直链淀粉含量的马铃薯材料。     

转GhABF2基因马铃薯植株的获得及抗旱性分析

转录因子GhABF2是AREB1/ABF2的同源基因,过表达GhABF2能显著提高植物的抗旱性。为了创制马铃薯抗旱种质资源,利用根癌农杆菌介导法将GhABF2基因导入马铃薯栽培品种‘大西洋’中,获得卡那霉素抗性苗12株,并通过PCR、qRT-PCR、Southern-blotting检测,筛选出GhABF2基因整合到受体基因组且表达量较高的8个转基因株系。在干旱条件下,对苗期植株生长情况及相关生理生化指标进行测定,结果表明:在PEG模拟干旱胁迫下,转基因株系与对照植株相比,其生物量显著增加,叶绿素、可溶性糖和脯氨酸含量升高,超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和过氧化物酶(peroxidase,POD)活性显著提高,转GhABF2基因植株在生长状态、生理生化指标方面都表现出更强的耐受性,说明转录因子GhABF2的高表达显著提高了马铃薯的抗旱性。结果为马铃薯抗旱新品种的选育提供中间材料和重要基因资源,具有重要的理论和实际意义。     

超表达番茄GDP-D-甘露糖焦磷酸化酶基因马铃薯对温度胁迫的响应

 【目的】研究番茄GDP-甘露糖焦磷酸化酶基因（GMPase）在马铃薯中的超表达对其抵御温度胁迫能力的影响。【方法】利用已经获得的超表达番茄GMPase的两个转基因马铃薯株系,用野生型马铃薯作对照,比较其在常温（25/20℃）、温度胁迫（10/5℃低温处理3 d,35/30℃高温处理3 d）及25/20℃恢复3 d后GMPase的相对表达量、抗坏血酸（AsA）含量及其相关生理指标的变化。【结果】在常温、温度胁迫与恢复阶段,与野生型植株相比,转基因马铃薯植株具有较高的GMPase相对表达量、GMPase活性、AsA和脱氢抗坏血酸（DHA）含量;高温和低温胁迫后,转基因马铃薯的脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）、单脱氢抗坏血酸还原酶（MDAHR）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性均明显提高,丙二醛（MDA）和H2O2含量及细胞质膜透性均明显降低。【结论】番茄GMPase在马铃薯中的超表达可能有提高马铃薯植株抵御温度胁迫的能力。     

马铃薯StERF3超量表达载体转基因植株矮化原因初探

基于马铃薯StERF3超量表达载体转基因株系中出现了部分矮化植株,通过基因表达量检测、组织切片分析和转基因试管苗添加外源生长调节剂等方面对矮化原因进行了初步探讨.结果表明:矮化株中StERF3基因表达比对照降低;矮化株木质部和薄壁细胞明显变小,栅栏组织和海绵组织较致密;培养基中添加0.5 mg/mL GA3能够使矮化株...     

转群体感应淬灭基因attM烟草抗青枯病的研究

自根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)克隆获得attM基因。采用叶盘转化法,农杆菌介导转化烟草,经过卡那霉素抗性筛选获得抗性愈伤组织,对其分化产生的植物株系进行PCR、PCR-Southern和荧光定量PCR及GUS染色检测分析。结果表明:attM基因被成功插入烟草基因组DNA中。在转基因株系中均能够表达,相对表达量最大可达125.8,最小为31.0。以野生型烟草和转pBI121空载体的烟草为对照,分别进行了离体及活体检测试验,结果表明:转attM基因烟草植株对茄科雷尔氏菌引起的青枯病抗性显著。1×107～1×108CFU.mL-1的青枯菌接种离体叶片,野生型烟草和转pBI121空载体的烟草的中毒面积与接种面积比值为15～25,转基因植株的比值低于3;青枯菌3×106CFU.mL-1伤根接种盆栽烟草植株14d,野生株和转空载体烟草均青枯死亡,病情指数为100,转基因植株病情指数为31.25。     

关于烤烟栽培模式的对比研究

研究了不同栽培模式对烤烟生长、产量、品质及土壤温度、土壤湿度的影响。结果表明,烟厢上（双行烟厢）间作大豆和红薯的模式较传统的单行烟厢单作烤烟模式,烟株TMV的发病率和病情指数呈显著的下降趋势;与红薯间作较烤烟单作有利于降低上部烟叶烟碱、总氮及氯含量,提高上部烟叶总糖、还原糖含量;单行烟厢烟株之间间作红薯和烟厢上（双行烟厢）间作红薯两种模式较传统单行烟厢烤烟单作能提高上中等烟比率、单位面积的经济效益,增加复种指数,降低了烟农的植烟风险。