抗虫转基因欧洲黑杨叶片水浸提液的生物效应

为了研究抗虫转基因欧洲黑杨可能产生的非预期效应,为其生物安全评估提供进一步的数据支持,以蒸馏水为对照,通过叶片浸提法测定了非转基因欧洲黑杨鲜叶片及转基因欧洲黑杨鲜叶片水浸提液对小麦、胡萝卜、白菜、油松等植物种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明:非转基因欧洲黑杨和转基因欧洲黑杨的叶片水浸提液化感作用都不是十分强烈,且两者的化感作用具有选择性。浸提液在高质量浓度下对部分供试植物(双子叶植物:胡萝卜、白菜;裸子植物:油松)的种子萌发与对照相比表现出了明显的抑制作用,但对单子叶植物小麦种子的萌发并无明显的抑制作用。在对供试种子根生长和苗高的表现上,当受体植物为小麦和油松时,二者与对照相比均无显著的差异;但当受体植物为胡萝卜和白菜时,二者的水浸提液在高质量浓度下与对照相比表现出了明显的抑制作用。与非转基因欧洲黑杨相比,转基因欧洲黑杨的鲜叶片水浸提液化感能力并未因转入B t基因后而发生明显的改变,其对供试种子的萌发、根生长、幼苗生长等方面的负面影响程度比非转基因欧洲黑杨还要弱。     

不同氮素水平下欧洲黑杨光合特性的遗传分析

通过测定在两种氮素水平下15个欧洲黑杨无性系的生长指标(苗高和地径)与光合生理指标(叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度和空气CO2浓度),计算了15个欧洲黑杨无性系的材积和水分利用效率、表观叶肉导度、胞间CO2浓度与空气CO2浓度比值;对欧洲黑杨在不同氮素水平下的生长指标与光合生理的关系、光合能力遗传变异进行了研究.方差分析结果表明,欧洲黑杨生长指标与各光合参数存在着极显著水平的差异,无性系重复力高,变异系数较大,说明各指标遗传控制强,且遗传变异丰富,可以进一步选择高氮高光效品种.双重筛选逐步回归分析结果表明,欧洲黑杨的表观叶肉导度、叶片气孔导度、胞间CO2浓度、水分利用效率和叶片蒸腾速率与生长指标相关,因此光合生理指标也可以作为欧洲黑杨良种选育的指标.     

抗虫转基因欧洲黑杨鲜叶对小鼠的急性毒性

[目的]为了研究抗虫转基因欧洲黑杨对小鼠的急性毒性,为其生物安全性评估提供依据。[方法]以转基因欧洲黑杨鲜叶和非转基因欧洲黑杨鲜叶作为受试物,采用限量法测定小鼠的急性经口毒性反应。[结果]灌胃后7 d时间内所有处理组无小鼠死亡,一般状况观察和大体解剖也未见明显异常和毒性反应,小鼠LD5010.0 g/kg体重,表明其属于"实际无毒"级别。组织病理学切片检查发现转基因灌胃组中有一雌性小鼠肺部出现间质性炎症及一雄性小鼠肝部出现局部胞浆淡染、细胞轮廓不清及空泡样变的现象,具体原因需进一步深入研究。[结论]转基因欧洲黑杨和非转基因欧洲黑杨鲜叶对小鼠均无明显急性毒性作用。     

一年生转Bt基因欧洲黑杨对土壤微生物的影响

利用PCR技术检测欧洲黑杨植株内转入Bt基因的稳定性,连续1 a对苗期转Bt基因和其林地间及根际土壤中3大类微生物(细菌、真菌和放线菌)进行选择性培养和数量统计分析,并将经过辐射杀菌的转Bt基因欧洲黑杨和其落叶干粉加入培养基,分别对已知细菌、霉菌和放线菌培养并对其数量和生长情况进行了对比分析。结果表明:(1)Bt基因稳定存在于苗期转Bt基因欧洲黑杨植株内。(2)转基因和对照林地间及根际土壤中微生物数量在不同月份无显著差异。(3)转基因植株落叶干粉对已知微生物的培养结果与对照组无显著差异。从而得出:苗期转Bt基因欧洲黑杨林对土壤微生物尚没有明显的影响。     

转TaLEA基因小黑杨抗寒株系的筛选

为验证转TaLEA基因小黑杨耐低温能力并筛选抗寒的优良株系,对11个转LEA基因小黑杨株系与非转基因野生型小黑杨对照(WT)进行了低温胁迫处理,测定其丙二醛(MDA)的质量摩尔浓度、过氧化物酶( POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、叶绿素质量分数、冷害指数等.结果表明:低温胁迫条件下,除XL09外,其余各转基因株系...     

农杆菌介导phyB基因转化枳壳研究

以枳壳(Poncirus trifoliate (L. ) Raf.)实生苗上胚轴为试材,利用农杆菌介导法将光敏色素基因phyB导入其中,建立了枳壳实生苗的遗传转化体系,共获得27株抗性植株,PCR检测结果表明其中有5株扩增出phyB基因的特异目的带;RT-PCR分析结果表明 phyB基因在phyB3,phyB4株系枳壳基因组中能表达;Li-6400光合测定仪对转基因枳壳进行的光合特性测定结果显示,转基因枳壳光合效率高于对照;转phyB基因枳壳植株在形态上与对照也存在差异,表现出植株矮化、节间缩短、叶面积变小.     

轻度盐碱地转betA基因小黑杨的生长表现

在前期获得11个转胆碱脱氢酶基因(betA)小黑杨株系的基础上,将转基因株系与非转基因对照株系在轻度盐碱地上造林,5 a后对试验林的转基因株系进行PCR分子检测,并运用SPSS软件对其树高、胸径、材积和保存率4个生长性状进行了方差分析.结果表明:转betA基因小黑杨外源基因稳定,目前尚未丢失;转基因株系与对照株系间树高、胸径、材积和保存率的差异均达到极显著水平;利用隶属函数法选择的转基因株系T1、T6和T8,为生长速度快、耐盐性高的优良株系.     

干旱胁迫对转拟南芥AtP5CS1基因羽衣甘蓝光合特性的影响

以转拟南芥AtP5CS1基因羽衣甘蓝和野生型(对照)为试验材料,在水分胁迫0 d、2 d、4 d、6 d和复水2 d、4 d条件下,研究水分胁迫和复水后叶片的气体交换、叶绿素荧光参数、叶绿素含量的变化特征。结果表明:随着水分胁迫天数的增加,转基因羽衣甘蓝的叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、Fv/Fm等指标的下降幅度均小于对照,气孔限制值(Ls)和非光化学猝灭系数(NPQ)上升的幅度小于对照,说明转基因羽衣甘蓝的光系统在水分胁迫时受到的伤害程度要小于对照;复水后转基因羽衣甘蓝的光合参数、叶绿素荧光参数、叶绿素含量等迅速恢复,而对照的光合参数及其他参数恢复缓慢。在水分胁迫条件下,转基因羽衣甘蓝能保持良好的光合特性,复水后具有良好的生理补偿效应,是适应干旱环境的重要生理因素。     

反义CCoAOMT基因转化烟草调控木质素生物合成

通过农杆菌介导法将美洲黑杨CCoAOMT cDNA反向导入烟草,获得一批转基因抗性植株.经PCR检测,证明CCoAOMT基因已成功反义转入到烟草植株中.通过对转基因植株和对照植株木质素含量的对比分析,大部分转基因株系木质素含量均有不同程度下降,下降最多的达9.2%.     

严重土壤干旱后复水条件下转基因 甘薯的光合响应特性

采用盆栽试验在重度干旱胁迫（土壤田间持水量的35%~40%及复水条件下,对同时转入Cu/Zn SOD 和APX 基因的甘薯和未转基因对照植株的光合响应特性进行研究结果表明,干旱胁迫及复水过程中转基因和未 转基因植株光响应曲线的变化趋势基本一致采用非直角双曲线模型拟合良好转基因TS和未转基因甘薯NS的 最大净光合速率Pmax光饱和点LSP和表观量子效率（渍暗呼吸速率（Rd）在干旱胁迫下均明显降低复水后又逐 渐增加但与NS 植株相比TS 植株在胁迫条件下降低的幅度较小,而在复水过程中恢复得也更快,反映出转入的抗 氧化酶基因提高了甘薯在干旱胁迫条件下的光合能力及修复能力,增强了对干旱胁迫的适应性TS 和NS 植株的光 补偿点（LCP）在干旱胁迫下显著提高,但TS 植株上升的幅度比NS 植株小复水过程中修复得也更快,表明转基因甘 薯增强了对光环境的适应性.     

超表达杨树RPEase基因促进了拟南芥的生长发育

卡尔文循环是光合作用CO2同化的重要途径,在植物生长发育过程中起着重要作用。磷酸核酮糖3-差向异构酶(RPEase:EC 5.1.3.1)是卡尔文循环再生阶段的一种重要酶类。本文从速生欧美杂交黑杨NE-19中克隆得到RPEase基因,构建植物表达载体,利用农杆菌花序侵染法转化野生型和突变体拟南芥,通过普通PCR检测和绿色荧光蛋白(GFP)观测进一步鉴定得到CaMV35S:PdRPE:GFP超表达株系,然后对野生型、超表达株系、突变体和回补株系的生理指标进行测定。结果显示,超表达株系RPEase活性显著升高(P<0.05)。在正常浇水的生长条件下,超表达株系相比于其他3个株系(野生型、突变体、回补株系),气孔数目减少,气孔变大,提高了植物的水分利用效率以及净光合速率,使得超表达株系有更好的生长优势,积累更多的淀粉。在10d的短期干旱条件下,超表达株系的净光合速率和水分利用效率依然显著高于其他3个株系(P<0.01)。因此,研究表明超表达RPEase基因会提高植物生物量的积累以及对短期干旱的抵抗能力。      

超表达杨树SBPase基因促进拟南芥光合作用及营养生长

目的卡尔文循环是植物光合作用中极为重要的生理过程,对植物的生长发育具有显著影响。前期研究表明,高光合速率的速生欧美杨的景天庚酮糖-1, 7-二磷酸酯酶(SBPase)基因表达水平在速生期显著上调,预示该基因在光合碳固定过程中可能起着关键作用。方法为进一步解析SBPase在木本植物光合速率和生长发育中的作用,本文从速生欧美杨品系NE19中克隆得到了PdSBPase基因,并构建35S:PdSBP:GFP表达载体,采用农杆菌花序侵染法转化拟南芥,通过抗生素筛选,PCR鉴定和组织定位等多种方式鉴定并成功得到了超表达PdSBPase拟南芥株系。结果在正常生长状态下,超表达植株的叶面积、根长、株高都优于野生型和突变体,其中叶面积是野生型的1.79倍,根长是野生型的1.93倍,而突变体表现为植株矮化,叶子明显发黄短小,叶绿素含量低于野生型株系。转基因株系SBPase酶活是野生型1.4倍,是突变体的1.9倍,RuBP产量以及淀粉含量均要高于野生型和突变体株系,RuBP产量分别是野生型和突变体的1.37和1.76倍,转基因株系的淀粉含量达到了50.26μg/g,而突变体的淀粉含量未检出。结论这些结果说明,PdSBPase对RuBP的形成和淀粉等多糖的合成起到关键作用,能促进植物积累更多的碳水化合物,进而正向调控植物的光合能力。      

3个新引进黑杨无性系间水分利用效率差异性研究

北美杂交黑杨是一种速生但高耗水的树种,筛选高水分利用效率的黑杨品系有重要的理论和实际意义.本文研究了不同水分处理下,3个不同黑杨无性系DN-2、R-270、NE-19的长期水分利用效率(WUE<,L>)、瞬时水分利用效率(WUE<,i>)、叶片碳同位素组成(δ<'13>C)、光合速率(P<,n>)、气孔行为及其相互关系...     

转TaLEA基因小黑杨株系变异及生长稳定性分析

以6个地点栽培的11个转TaLEA基因小黑杨株系及1个对照株系为材料,对2年生株系的树高和地径进行调查分析。方差分析结果表明:树高、地径在不同地点间、不同株系间的差异达极显著水平(P＜0.01),株系×地点间的交互作用达显著水平（P＜0.05）;不同地点12个小黑杨转基因株系2年生树高平均值变化范围为128～235 cm,地径变化范围为13～24 mm;不同地点参试株系树高和地径变异系数变化范围分别为19.84%～33.38%和24.21%～49.16%;重复力变化范围为0.497～0.952,表明相同地点不同株系树高和地径差异较大,但差异主要由遗传因素控制,有利于株系选择。采用Tai模型对各株系的遗传稳定性进行评价,其中XL11株系为不稳定株系,其他11个为稳定性较强的株系。根据各株系的稳定性参数和树高与环境的交互作用效应值,预测了各株系的适生地区,其中XL9、XL1、XL14等3个株系在6个试验地点的生长量大、稳定性强,是6个试验点推广的首选株系。      

欧美杨对不同粒径氧化锌颗粒物的吸附与吸收能力

为揭示植物叶片对大气颗粒物的滞纳效应，本研究首次采用氧化锌(ZnO)纳米颗粒物模拟PM_2.5等颗粒物在欧美杨DN-2叶片表面的沉降、附着和滞留过程，利用水洗法和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分别测定叶片表面和组织内的ZnO含量，通过扫描电子显微镜对叶表形貌进行观察和附着颗粒物数量统计，定量研究欧美杨对不同粒径颗粒物的吸附和吸收能力及其光合生理的响应特征。结果表明:粒径约为30 nm(NPs)、100 nm(BPs)和1 μm(MPs)的3种ZnO气溶胶处理16 d后，欧美杨叶片表面对MPs的吸附质量最大，高达653.03 mg/g，显著高于NPs。而通过Image J软件统计叶表面颗粒物的数量发现，NPs处理下叶面附着颗粒物数量最多，BPs次之，MPs最少，说明颗粒物的粒径越小，分布在叶片表面的数量越多，但其在叶面附着质量较低。此外，通过对植物叶表形貌观察发现，颗粒物对气孔和角质层产生了负面影响，气孔轮廓不清晰，角质层皱折不规则。在模拟颗粒物环境中，欧美杨对粒径小于1 μm颗粒物均有一定量的吸收。与吸附质量不同，欧美杨叶片对NPs的吸收量显著高于BPs和MPs，在处理16 d后高达1.17 mg/g，分别是BPs和MPs的2.59和2.89倍，这表明粒径越小的颗粒物越容易被植物吸收进入体内。NPs、BPs和MPs处理16 d后，欧美杨叶片净光合速率(P_n)分别降低了22%、44%和19%，这是由气孔和非气孔因素共同导致的。      

转Bt(Cry1Ab)基因对水稻光合特性及光合产物积累的影响

 【目的】明确外源Bt基因插入对水稻倒1叶光合速率及光合作用相关生理特性的影响。【方法】以转Bt基因水稻及亲本水稻为试材,研究盆栽及田间条件下转Bt基因及亲本水稻苗期、拔节期、抽穗期和成熟期倒1叶光合特性及其相关光合酶活性、光合产物积累的动态变化。【结果】转Bt基因及亲本水稻生理活动峰值均出现在拔节期。与亲本水稻相比,转Bt基因水稻苗期叶片净光合速率显著低于亲本;而拔节期和抽穗期,转Bt基因水稻倒1叶净光合速率、叶绿素含量和乙醇酸氧化酶活性显著高于亲本水稻（P＜0.05）,且拔节期转Bt水稻倒1叶气孔导度和胞间CO2浓度也显著高于亲本水稻（P＜0.05）;成熟期,转Bt基因与亲本水稻倒1叶光合特性无显著性差异（P＞0.05）。【结论】与亲本水稻相比,外源Bt基因的插入对水稻叶片光合特性产生短暂影响,但这种影响不具有持续性。