抗源蛋白质在植物基因工程中的应用

近十年来,随着植物分子生物学技术的快速发展,植物抗病基因工程已成为热门课题,例如抗真菌病害基因工程、抗细菌病害基因工程和抗病毒病害基因工程等。在抗真菌病害基因工程中,研究最多的是两种抗真菌病原蛋白质———几丁质酶和β-１,３-葡聚糖酶以及将两种蛋白基因导入作物,通过基因表达产生几丁质酶或葡聚糖酶,达到防治真菌病害的目的。一、几丁质酶和β-１,３-葡聚糖酶的生化特性几丁质酶和β-１,３-葡聚糖酶通常都是纯蛋白,几丁质酶的分子量在２５～４０ＫＤａ之间,β-１,３-葡聚糖酶的分子量为３２～３７ＫＤａ。它们和其他蛋白质一样…     

番茄抗病基因工程育种研究进展

本文对近十几年来国内外在番茄抗病基因工程方面的研究进展进行了较全面的概述，内容主要包括抗真菌病害、细菌病害、病毒病和根结线虫病等基因的克隆和转育研究，讨论了番茄基因工程育种今后的发展方面及前景。     

植物抗病毒基因工程研究进展

简要介绍了植物病毒病害及植物的抗病机制,综述了植物抗病毒基因工程的研究进展,包括利用病毒基因、利用植物自身的抗病毒基因、干扰素基因、抗体基因和多基因策略等,并对其以后的发展进行了展望。     

番茄抗病基因工程育种研究进展

综述了基因工程技术在番茄抗病基因工程育种上的应用,探讨了基因工程在番茄抗病毒病、真菌、细菌等方面的研究进展,并对番茄抗病基因工程的发展进行了展望。     

国外植物抗病虫害基因工程的研究进展

国外植物抗病虫害基因工程的研究进展中国农业科学院科技文献信息中心王颖在过去的１０年中，人们采用多种方法培育对病虫害不敏感的转基因植物，并取得了巨大进展。基因检测手段和基因转移技术的完善为这一进步奠定了坚实基础。目前，使植物抵抗病毒已获初步成功；抗细菌...     

植物抗病基因进化的分子基础

探索植物抗病基因进化的分子机制是开展和实施作物抗病基因工程的基础，也是目前国内外研究的热点。自Johel等（1992）应用转座子标签法分离出第一个玉米抗病基因Hm1，Martin等（1993）首次应用定位克隆法分离出第二个番茄抗霜霉病基因Pto以来，这方面的研究已取得长足的进展。随着对抗病基因及其编码产物的结构和功能的了解，以及信号转导链上其他组分的解读，人们对植物与病原菌互作、植物抗病基因进化的分子机制的认识正在不断深化，各种着眼于植物抗病基因及其启动的植物内在抗病机制的基因工程正由设想变成现实。一、植物抗病性的分…     

植物基因工程在作物育种中的应用与展望

从抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆以及品质改良、改善发育状况、提高光合作用和固氮效率等方面论述了基因工程在作物育种中的具体应用和进展,阐述了基因工程改良作物品种的方法和优点。通过植物基因工程获得的转基因作物主要有大豆、玉米、棉花、油菜和烟草,并开始大面积应用于农业生产,取了得较好的经济效益、社会效益和环境效益。分析了植物基因工程在作物育种中广阔前景,有望培育出高产优质、集高光效、抗虫、抗病、抗除草剂和抗逆等特性于一体的作物新品种。解决了人类所面临的资源短缺、环境恶化和效益衰退的三大难题,为农业的持续、稳定发展提供了有力保障。     

生物技术在作物抗病育种中的应用及其研究进展

<正> 植物基因工程应用于农作物抗病育种的研究起步较晚,仅仅是近10年左右才开始的,但在短短的几年时间内即崭露头角,取得了一系列突破性进展和瞩目的成就。植物基因工程应用于作物抗病育种,并与常规育种和植保技术相结合,既是抗病育种工作的需要,也是今后抗病育种研究发展的趋势。一、作物抗病基因工程发展的回顾植物基因工程作为基因工程的一个重要组成部分,具有一套独立的技术体系,包括基因的分离、构建,特殊的载体(Ti质粒等)以及克隆、转化系统等。但是,作物抗病基因工程与常规作物育种、与植物保护研究有着千丝万缕的联系,是建立在植物病理学、分子和细胞生物学以及遗传学、生理学     

类黄酮物质及查尔酮合酶在油菜性状改良中的作用

类黄酮化合物(Flavonoids)是一类重要的植物次生代谢产物,查尔酮合酶(CHS)是类黄酮物质形成步骤中的一个关键酶,影响植物的多种重要性状.油菜是重要的经济作物,许多植物的CHS基因已经被克隆并进行了基因工程的研究,但CHS与油菜性状发育的关系和分子机理的研究还十分欠缺.本文简略综述了类黄酮物质的结构、分布、功能、CHS基因在类黄酮途径中的重要作用、植物界CHS基因克隆和基因工程的研究进展,重点论述了CHS在油菜的种皮色泽、花瓣颜色、异花传粉、花粉育性、抗紫外线能力、茎表紫色、抗病能力等性状形成中可能的重要作用,并提出了通过对CHS基因的表达调控来改良这些性状的可能性.     

植物抗线虫基因工程研究进展

植物寄生线虫是一类世界性分布的植物病原物,其种类繁多,环境适应性强,每年给世界农业造成巨大的经济损失。大部分植物寄生线虫具有特定的寄生策略,能够诱导根细胞分化形成专门的取食结构来完成自身的生长发育和繁殖等,因此防治困难。随着植物与寄生线虫之间相互作用机制的深入研究以及遗传技术的日趋成熟,利用基因工程方法防治线虫病害也有了许多新策略。重点论述了近年来植物抗线虫基因工程的研究进展及其在分子抗病育种中的应用。     

基因工程在番茄育种中的应用

文章简单介绍了基因工程的概念、特点及其意义,并对基因工程在番茄抗虫害、抗病害、抗除草剂、抗逆性、雄性不育、改善番茄品质和终结种子育种上的原理、应用及研究进展进行了综述,同时探讨了基因工程在番茄育种中存在的问题,解决方法和发展前景,并且对基因工程在番茄育种中的应用进行了简单总结与概括。     

植物抗病基因作用机理及克隆研究进展

综述了植物抗病基因作用机理及抗病蛋白的类别,介绍了克隆植物抗病基因的不同方法,同时对植物抗病基因克隆提出了展望。     

拟南芥抗病基因克隆的策略及利用

生物技术的快速发展为植物抗病基因的克隆奠定了坚实的基础。克隆抗病基因不但有利于深入研究植物与病原物的分子互作机理,而且为植物重要病害的防治提供了有效措施。迄今为止,在拟南芥中已经克隆了十几个抗病基因。对拟南芥抗病基因的种类和特性、克隆策略以及克隆抗病基因的应用前景进行了综述。详细介绍了定位克隆技术和转座子标签技术的原理及其在拟南芥抗病基因克隆中的应用。     

植物三型信号分泌系统下的抗病基因防御机制

近年来随着对植物抗病机理及信号转导途径的深入研究和探索,以及通过分子生物学手段新的抗病基因和病原菌无毒基因不断被克隆,科研人员对于植物三型信号分泌系统中抗病(R)基因和无毒(Avr)基因的结构、功能,作用模式及作用机制具有更加深入的认识。深入研究病原菌—寄主之间的相互作用关系,为制定更为有效的植物病害防治措施提供了依据。该文通过对三型信号分泌系统中植物病原识别受体的组成部分,抗病基因的结构域及种类,抗病基因与无毒基因及相互作用的两种模式及具体机制的总结,从植物抗病基因角度探讨了三型信号分泌系统下植物的抗病机制并在此基础上进行了前景展望。     

桃基因组中R类抗病基因同源序列的克隆与序列分析

许多抗病基因均具有核苷酸结合位点(NBS)和富含亮氨酸重复区(LRR)。根据已知的NBS-LRR型抗病基因蛋白质的保守序列,设计简并引物,用以扩增桃基因组中的抗病基因同源序列。获得一条大小约500 bp的扩增片段,克隆测序后得到4个NBS-LRR类抗病基因同源片段(PNBS1、PNBS2、PNBS3、PNBS4)。推导的氨基酸均具有P-loop(激酶1a)保守区和中间的激酶2a、激酶3a保守区,除PNBS4外,均具有3端疏水结构域。它们与已克隆的N、L6、PRS2 等抗病基因在核苷酸水平上的同源性为21 1%~58 8%;在氨基酸水平上的同源性为18 8%~41 4%。这些抗病基因同源片段(RGA)可做为分子标记筛选桃的抗病候选基因。     

转基因烟草的耐盐性研究

通过植物基因工程技术,获得了分别表达编码细菌1-磷酸甘露醇脱氢酶基因(mtlD)和6-磷酸山梨醇脱氢酶基因(gutD)的转基因烟草。Southern和Northernblot结果表明,mtlD基因和gutD基因均已整合到烟草染色体DNA中,并转录产生对应的mRNA。糖醇含量测定表明,在所测试的mtlD基因转化烟草中,均有不同剂量的甘露醇的合成;在gutD基因转化烟草中,gutD的表达导致了细胞内山梨醇相对浓度的提高。在含1.75%NaClHoagland溶液中的耐盐实验表明,转化植株的耐盐性比非转化植株的大为增强。     

转无毒基因马铃薯抗晚疫病的研究

晚疫病菌(Phytophthora infestans)引起的马铃薯晚疫病是危害全球马铃薯生产的严重病害.通过基因工程方法把外源基因导入植物体内以增强抗病性被证明是一条行之有效的途径.应用植物基因工程技术将具有能激活植物自身防御系统的无毒基因与适合于植物背景、非专一性的病原物诱导启动子组合成嵌合基因构建到植物表达载体中.通过农杆菌或基因枪的介导转化植物,可筛选出高效广谱的抗真菌和细菌病害的转基因植株.本研究从病原细菌Pseudomonas syringae PV.tomato中获得的无毒基因avrD(0*93kb)和从病原真菌Phytophthora parasitica中获得的无毒基因Elicitin(0.294kb)分别与非专一性病原物诱导启动子Pill和BG组成含2个嵌合基因(Pill-avrD,BG-Elicitin)的植物表达载体pYH144和pYHEt.通过农杆菌LBA4404介导转化马铃薯,其中用pYH144载体转化2个品种(克新1号,2号),用pYHEt载体转化3个品种(Desiree,克新2号,4号),通过组织培养分别获得潮霉素(HygromycinB)标记的转基因马铃薯试管苗.将转基因试管苗扩繁,应用马铃薯脱毒微型种薯生产技术获得转无毒基因微型薯,在温室(15～25℃和湿度高)条件下,观察转无毒基因马铃薯植株中对晚疫病菌自然感染的抗性.1998年和1999年(每年的3-5月)的温室试验初步表明用avrD和elicitin基因分别转化的转无毒基因马铃薯植株都具有较明显的对晚疫病菌侵染的抗性,大部分转基因植株不表现或表现轻微的感病症状,对照植株(未转化)则表现明显的感病症状.转基因植株生长正常,且在感染后期(恢复期)生长良好.对照植株在恢复期生长弱和缓慢.在获得较多数量的转无毒基因马铃薯微型种薯的时候,将进行人工接种晚疫病菌和田间种植试验,从中筛选出抗真菌病和细菌病的转基因马铃薯株系.     

两种抗病性不同的水稻种子固有细菌群落的多样性研究

通过构建细菌16S rRNA基因克隆文库,对相同生长环境中两个抗病性不同的北方水稻品种"越富"和"津稻305",连续两年跟踪研究了其种子的固有细菌群落结构,2008年从文库"越富"和"津稻305"中分别得到211个和174个阳性克隆,22个和25个OTUs,2009年分别得到164个和137个阳性克隆,11个和19个OTUs。检测到固有细菌分属于α-Proteobacteria、β-Proteobacteria、γ-Proteobacteria和Actinobacteria,其中α-Proteobacteria和γ-Proteobacteria均为优势类群。并发现抗病性较强的"津稻305"种子中固有细菌的多样性比"越富"丰富,且群落结构比较稳定。     

外源DNA导入培育水稻抗白叶枯病种质材料的研究

在水稻自花授粉 1～ 3h后 ,利用其形成的花粉管通道 ,将提取的含有抗白叶枯病Xa2 1基因的水稻IRBB2 1的总DNA直接导入受体水稻豫粳 6号中 ,经白叶枯病菌接种鉴定 ,在D1代获得抗白叶枯病材料 3株。利用RAPD技术对该组合的受体、供体及转化后代进行分析 ,证明供体DNA片段已整合到受体基因中。