Bt基因转化龙稻8号和龙稻9号初探

为提高水稻品种抗性,以特种稻龙稻8号和龙稻9号的成熟种子作为试验材料诱导形成胚性愈伤,分别用携带有pCDMAR-UBb-Hyg质粒单价Cry1Ab基因的菌株LBA4404和携带有pCDMAR-UBAC-Hyg质粒双价Cry1Ac+SCK基因的菌株LBA4404为Bt基因的载体,再以农杆菌介导的方法实现Bt基因对龙稻8号和龙稻9号基因座的修饰。结果表明:两种质粒的转化率都在20%～30%,而两个品种的Bt蛋白表达阳性几率存在一定的差异。     

农业转基因生物小常识(系列)

<正>(接上期)94.我国已发放生产应用安全证书的转基因抗虫水稻基本情况及应用前景如何?答:转cry1Ab/cry1Ac基因抗虫水稻"华恢1号"及杂交种"Bt汕优63"是由华中农业大学培育的高抗鳞翅目害虫转基因水稻品系。"华恢1号"的受体品种是水稻三系恢复系"明恢63",外源基因是由我国自主合成的杀虫蛋白cry1Ab/cry1Ac融合基因,其表达产物可以专一、高效地控制二化螟、三化螟和稻纵卷叶螟等水稻鳞翅目害虫。外源抗虫基因通过基因枪介导转化法导入,经多代选择获得能够稳定遗传表达的恢复系。"华恢1号"与"珍汕97A"所配组合被命名为"Bt汕优63"。     

利用农杆菌介导的共转化法获得含双Bt基因转基因水稻

利用农杆菌介导的共转化法,将分别携带不同Bt抗虫基因Cry1C*和Cry2A*的两个植物表达载体同时导入吉林省主栽超级粳稻品种吉粳88中,获得598株草丁膦(Basta)抗性独立转化植株。以Cry1C*和Cry2A*特异性引物对独立转化植株进行双引物PCR扩增,结果得到35株Cry1C*和Cry2A*基因双阳性植株,双基因共转化率为6.28%。以目的基因Cry1C*和Cry2A*为探针进行Southern blot分析,获得3个双基因单拷贝株系。利用RT-PCR检测Bt基因在这3个株系中的mRNA表达情况,结果表明两个Bt基因在转录水平上同时得到了有效表达。     

Bt转基因抗虫粳稻品种选育中若干问题研究

以Bt转基因水稻"克螟稻"为供体,与农艺性状优良的粳稻品种杂交,对杂交后代抗虫品种选育中GUS组织染色辅助选择、农艺性状选择对Bt基因纯合影响、混合选择与外源基因传递、及自然抗虫鉴定选择效果等方面作了研究,结果发现采用系谱法并结合GUS组织染色辅助选择的Bt转基因粳稻育种效果为最佳.经8代系谱选择,育成了3 个集高产和抗虫于一体的优良粳稻新品系.     

转基因水稻

<正>转基因抗虫水稻"华恢1号"是由华中农业大学培育的高抗鳞翅目害虫转基因水稻品系。外源基因是由我国科学家人工改造合成的苏云金芽胞杆菌(简称Bt)杀虫蛋白融合基因cry1Ab/cry1Ac,受体品种是水稻三系恢复系"明恢63"。"华恢1号"与"珍汕97A"所配的杂交组合为"Bt汕优63"。     

转Bt基因水稻与非转基因水稻在虫压下的适合度差异(英文)

以转Bt抗虫水稻Bt63、R1、R2和非转基因常规水稻Ⅱ优838为试材,采用高、低两个不同虫害胁迫水平和转基因与非转基因水稻相间种植方式,通过观察水稻植株营养生长、结实以及对螟虫危害的抗性表现等差异,研究比较Bt外源基因插入后对水稻植株适合度的影响,以解转基因水稻的基因扩散效率和潜在生态风险。结果表明:在低虫害胁迫条件下,转Bt基因水稻在植株分蘖数、生物量鲜重等营养生长指标方面与非转基因对照品系间无明显差异,但株高、穗长、穗重等指标不及对照,且R2和Bt63与对照间差异显著;在高虫害胁迫条件下,3个转Bt基因水稻品系的分蘖数、穗长、穗重等指标明显高于对照。而不同转基因品系株高适合度效应不同,这可能与受体品系本身的特性相关。3种转基因水稻的单株结实粒数、千粒重与对照在两种虫害胁迫条件下均无显著性差异,Bt基因对受体植株的结实影响不明显。在高虫害胁迫条件下,3种转Bt基因水稻的抗虫能力均显著优于非转基因水稻,表明Bt基因对受体植株的抗虫性影响显著。本研究结果还表明转Bt基因水稻的适合度代价较小,预示了抗虫转基因水稻外源Bt基因在一定环境条件下具有逃逸的可能,但这种风险比较小。     

含Cry1Ab和Xa21基因抗病虫水稻选育研究及其田间表现

 以稳定遗传的含Cry1Ab基因的抗虫水稻品种镇稻88和含Xa21基因的抗白叶枯病水稻品种圣稻301为亲本进行杂交，利用选择标记基因（bar基因和gus基因）和Southern杂交分析研究了转基因在杂交后代中的遗传分离规律和遗传稳定性。实验结果表明，在杂交后代中选择标记基因bar基因和gus基因分别与抗性基因Cry1Ab基因和Xa21基因紧密连锁并协同表达。Basta抗性检测和GUS活性的组织化学染色检测显示，Cry1Ab基因和Xa21基因在F2代中遵循9∶3∶3∶1的孟德尔遗传规律，F3代的部分株系中Cry1Ab基因和Xa21基因已稳定纯合；对F3代和杂交亲本的Southern杂交分析表明，Cry1Ab基因和Xa21基因可稳定地遗传。通过田间选育，获得了农艺性状优良的双抗（抗螟虫、白叶枯病）转基因水稻新品系SK-1、SK-2、SK-3，3个品系均对二化螟和白叶枯病菌表现出显著的抗性，产量高于镇稻88和圣稻301近20%，品质与镇稻88和圣稻301相近，部分指标优于这两个品种。     

抗虫基因cry1Ab／Ac在水稻杂交转育后代中的表达效应

以转入了Bt基因cry1Ab/Ac的水稻品系TT51为供体,与10个恢复系杂交。通过分子检测,并结合田间的抗虫性观察,筛选出农艺性状良好的转基因纯合株系。抗虫基因在所有的杂交组合后代中按照孟德尔规律遗传,但是不同遗传背景下的表达量有很大差异。 Cry1Ab/Ac蛋白含量维持原有水平的株系对螟虫表现出良好的抗性,蛋白含量降低的株系则受到轻微的危害。纯合株系的部分农艺性状发生变异,其程度与Cry1Ab/Ac蛋白含量有关。结果为利用杂交转育培育优良抗虫水稻提供依据。     

转Cry1Ab水稻纯合体快速准确的PCR鉴定方法

转Cry1Ab基因水稻Bt22为一种新型的转基因抗虫水稻,本研究介绍了一种筛选纯合转基因植株Bt22的PCR方法。根据外源序列在Bt22中插入位点的两侧旁邻序列设计引物,建立了转基因抗虫水稻Bt22品系特异的定性PCR检测方法,该方法灵敏度可达0.01 ng,在此基础上组合各引物建立了筛选转基因水稻Bt22纯合体的多重PCR方法,结果表明该方法简单高效,便于操作。     

Bt抗虫基因导入上海主栽粳稻品种‘秀水134'的研究

为培育适宜上海地区种植的转Bt基因抗虫粳型水稻品种,采用传统轮回育种与现代分子育种手段结合,将我国第一个通过安全评估的水稻品种‘华恢1号'中的Bt基因CrylAb/CrylAc转育到上海主栽粳稻品种‘秀水134'中,育成了回交3次自交7代(BC_3F_7)品系‘Bt秀水134';该品系在生育期、形态、产量及品质上与‘秀水134'相近或略好,可作为后续抗虫育种材料,也可作为上海地区推广转基因抗虫粳稻的储备品种。     

转双Bt基因巨霸杨外源基因表达及抗虫性检测

为提高转基因杨树中Bt基因的表达效率并扩大抗虫谱,以同时转入Cry1Ac和Cry3A基因的转双Bt基因巨霸杨(Populus deltocdes‘55/56’×P.deltocdes‘2KEN8’)株系1年生苗为材料,对外源基因的表达和抗虫性进行检测。经PCR检测,证明目的基因已被整合到巨霸杨基因组中。利用荧光定量PCR和ELISA技术检测了4个转基因株系叶片中Bt基因的转录丰度和毒蛋白表达量。结果表明:不同株系间Bt基因的转录丰度存在显著差异,Cry3A基因的转录丰度显著高于Cry1Ac基因的转录丰度;2种Bt毒蛋白表达量在各株系间存在显著差异,Cry3A毒蛋白质量分数均显著高于Cry1Ac毒蛋白质量分数。各株系对鳞翅目害虫美国白蛾(Hyphantria cunea)幼虫抗虫效果不明显,且无显著差异;对鞘翅目害虫柳蓝叶甲(Plagiodera versicolora)表现出极高抗虫效果,且均显著高于转单基因Cry3A 741杨高抗株系CC84,不同株系间存在显著差异。     

利用回交转育培育黄淮稻区抗虫转基因水稻新品系

利用黄淮稻区主栽品种圣稻13、圣稻15、镇稻88为受体亲本,选择以籼稻明恢63为背景的转基因抗虫材料TT51(cry1Ab/1Ac)、T2A-1(cry2A)、T1C-19(cry1C)和以粳稻中花11为背景的转基因抗虫材料RJ-5(cry1C)为供体,分别进行杂交和多代回交。每一世代后代单株,通过涂抹Basta抗性筛选,结合PCR鉴定跟踪抗虫目的基因以及田间抗虫性鉴定、农艺性状选择,培育出来源于TT51带有cry1Ab/1Ac基因的抗虫稳定株系3个,来源于T2A-1带有cry2A基因的稳定株系2个,来源于T1C-19带有cry1C基因的稳定株系3个,来源于RJ-5带有cry1C基因的抗虫稳定株系2个。这些株系于田间均表现出很好的抗虫性状和优质丰产性状,为黄淮稻区抗虫转基因水稻育种奠定了基础。     

昆虫Bt作物抗性与中肠类钙粘蛋白的关系

Bt作物已在世界范围内广泛种植,为有效控制害虫的危害发挥了重要作用。靶标害虫的抗性问题是影响Bt作物长期利用的关键因素。通过分析Bt Cry1A毒素的主要受体类钙粘蛋白（cadherin-like）的生物学特性及其与Bt毒素的结合作用,讨论类钙粘蛋白基因突变与Bt抗性的关系,综述了基于基因突变的抗性分子检测技术的研究进展。     

转cry1Ab基因抗虫水稻的培育

采用农杆菌介导的遗传转化法,将cry1Ab基因导入优良三系恢复系明恢63,共获得了92个独立转化株,其中13株为单拷贝。通过发芽试验,获得了11个单拷贝转基因纯合系。ELISA检测结果表明:不同株系其Bt蛋白含量不一样,但杂种的Bt蛋白含量与其亲本一致。室内人工接虫试验及田间抗虫性试验初步表明:5个纯合株系表现高度抗性,且农艺性状与原品种没有显著差异。由此说明,所获得的这些单拷贝转基因株系可作为育种材料,用于抗虫水稻的培育。     

基于GR79 EPSPS筛选标记的抗虫抗除草剂表达载体构建及抗性鉴定

虫害和草害是农业生产中两大主要危害。目前,尽管转基因抗虫和抗除草剂作物相继报道和应用,然而我国抗虫抗除草剂复合性状作物培育仍然明显滞后,而且多依靠传统杂交选育的手段,费事费力、周期长。根据苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis, Bt）Cry1Ac蛋白结合结构域和毒性结构域特征,人工合成杀虫基因cry1Ac-2.5。同时,利用抗除草剂基因GR79 EPSPS替换卡那霉素筛选标记,构建基于草甘膦除草剂筛选标记的复合抗虫抗除草剂植物表达载体,并转化烟草。qRT-PCR结果表明转基因烟草cry1Ac-2.5和GR79 EPSPS基因转录水平均成功表达,经Bt和GR79试纸条检测表明上述基因在蛋白水平正确翻译。抗性实验表明,转基因烟草愈伤经草甘膦筛选,阳性率达到80%,且转基因烟草耐受100 mg/L草甘膦处理。抗虫实验表明,饲喂cry1Ac-2.5转基因烟草4 d后,棉铃虫幼虫死亡率为90%左右,表明人工基因cry1Ac-2.5具有显著的的抗虫效果。以上结果表明,构建的抗虫抗除草剂植物表达载体（Cry1Ac-2.5+GR79 EPSPS）将抗虫基因和抗除草剂基因有效合并,对于快速培育抗虫抗除草剂作物具有指导意义。     

用Envirologix Cry1Ab/Cry1Ac试剂盒快速测定转基因水稻Bt杀虫蛋白含量的研究

 用 Envirologix Cry1Ab/Cry1Ac平板试剂盒检测了两个转 cry1Ab的水稻品系克螟稻 1号 ( KMD1)、克螟稻 2号 ( KMD2 ) ,及未转化的对照品种秀水 11米粒中的 Bt杀虫蛋白含量。结果表明 ,该试剂盒标样制作的标准曲线相关系数为 0 .985～ 0 .998,在 0 .0 5或 0 .0 1水平上显著。同批次试剂盒的不同试验及不同批次试剂盒的测定值均差异不显著。最低检测剂量达 0 .5 ng/g,每次测试时间比 Western dot blotting方法缩短约 2 h。试验表明 ,该试剂盒是定量检测转基因水稻 Bt毒蛋白表达的一种理想产品     

转Bt基因水稻生长期几种重要成分含量的变化研究

 对Bt水稻汕优63及其非转基因亲本汕优63不同生长期几种重要成分的含量进行了分析，以期为转Bt基因水稻的生态学和安全性评价提供基础代谢方面的依据。结果表明，在抽穗期，Bt水稻和非Bt水稻茎秆和叶片中大部分氨基酸的含量差异显著或极显著；在大部分生长期，Bt水稻和非Bt水稻氮、磷和硅的含量差异显著或极显著，但它们的变化趋势基本一致，氮和磷的含量在拔节期之后均呈下降趋势，而硅的含量则随水稻的生长发育呈上升趋势；在水稻生长前期，Bt水稻可溶性糖和还原糖的含量比非Bt水稻低，但在后期比非Bt水稻高，且差异均显著或极显著。     

Bt水稻对蜘蛛优势类群及其与猎物相关性的影响

以转cry1Ab/cry1Ac基因水稻汕优63（以下简称Bt水稻）为供试材料,亲本汕优63（非Bt水稻）为对照,在田间自然条件下研究了Bt水稻对稻田蜘蛛优势类群消长动态及其与猎物相关性的影响。结果表明,Bt和非Bt稻田中蜘蛛优势类群发生数量相对大小依次为：皿蛛〉狼蛛〉园蛛〉肖蛸。2种类型稻田中蜘蛛优势类群消长动态基本一致,早期狼蛛和肖蛸占优势,随后园蛛和皿蛛成为田间优势蜘蛛类群,但Bt水稻田各类优势蜘蛛数量都显著高于相应非Bt水稻田。2种类型稻田中蜘蛛优势类群与2类主要害虫稻飞虱和叶蝉消长动态相关性存在一定差异。其中,狼蛛与2类主要害虫消长动态相关性在非Bt水稻上达到显著或极显著水平;而在Bt水稻上相关性不显著;肖蛸与2类主要害虫消长动态相关性在2类型稻田中都不显著。     

转双价抗虫基因(Cry1Ac+Cry2Ab棉靶标害虫不防治环境下检测技术和生存竞争能力研究

[目的]为国家转双价抗虫基因(Cry1Ac+Cry2Ab)棉环境安全评价技术的建立提供参考。[方法]在靶标害虫不防治的环境下,以杂交抗虫棉赣棉杂1号(CK1)和非转基因棉赣棉11号(CK2)为对照,对转双价抗虫基因(Cry1Ac+Cry2Ab)棉进行生存竞争能力研究。[结果]转双价双Bt基因抗虫棉与2个对照相比未显示抗虫优势;在株高、覆盖度、果枝层数、单铃壳重方面无显著竞争优势;在单铃籽棉重、单铃皮棉重、衣分率方面表现显著或极显著负竞争优势;在单株成铃、脱落率、籽棉产量方面与CK1相比无显著竞争优势,与CK2相比表现极显著和显著竞争优势;在皮棉产量方面与CK1相比表现极显著负竞争优势,与CK2相比表现极显著竞争优势。[结论]转双价双Bt基因抗虫棉推广种植可行性为一般。该项检测技术和评价方法有较好的适用性。