高温胁迫对Bt转基因棉叶片毒蛋白含量的影响

以科棉1号为试验材料，研究连续48h的40℃高温胁迫对棉花果枝叶片游离氨基酸、可溶性蛋白和Bt毒蛋白含量的影响。结果表明：高温胁迫后叶片游离氨基酸含量一直增加，其中以胁迫后12h内增加速度最快；可溶性蛋白含量急剧下降，胁迫后24h内下降最快；叶片Bt毒蛋白含量的变化趋势与可溶性蛋白基本一致。高温胁迫后可溶性蛋白含量与Bt毒蛋白含量呈极显著正相关，游离氨基酸含量则与Bt毒蛋白含量呈极显著负相关。与盛花期相比，结铃盛期高温胁迫对Bt毒蛋白含量的影响更大。     

高温胁迫对Bt转基因棉叶片毒蛋白含量的影响

以科棉1号为试验材料,研究连续48 h的40℃高温胁迫对棉花果枝叶片游离氨基酸、可溶性蛋白和Bt毒蛋白含量的影响.结果表明高温胁迫后叶片游离氨基酸含量一直增加,其中以胁迫后12 h内增加速度最快;可溶性蛋白含量急剧下降,胁迫后24 h内下降最快;叶片Bt毒蛋白含量的变化趋势与可溶性蛋白基本一致.高温胁迫后可溶性蛋白含量与Bt毒蛋白含量呈极显著正相关,游离氨基酸含量则与Bt毒蛋白含量呈极显著负相关.与盛花期相比,结铃盛期高温胁迫对Bt毒蛋白含量的影响更大.     

种植密度对转Bt棉纤维杀虫蛋白表达量及氮代谢的影响

为了探讨种植密度对转基因抗虫棉纤维中杀虫(Bt)蛋白表达量的影响及其氮代谢机制,以Bt棉常规种泗抗1号和Bt棉杂交种泗抗3号为试验材料,比较1.5×10⁴、3.0×10⁴、4.5×10⁴、6.0×10⁴、7.5×10⁴ 株·hm^-2五个种植密度下转Bt棉杀虫蛋白表达量及其氮代谢的差异。结果表明,纤维中Bt蛋白表达量随种植密度增大呈上升趋势。相关分析表明,单株铃数、单铃体积、单铃干重与Bt蛋白表达量均呈显著负相关。纤维中氮代谢生理相关指标中,可溶性蛋白含量及谷氨酸丙酮酸转氨酶(GPT)和谷氨酸草酰乙酸转氨酶(GOT)活性随种植密度的增大而升高,但游离氨基酸含量、蛋白酶和肽酶活性随密度增大而下降。纤维中Bt蛋白表达量与可溶性蛋白含量、GPT和GOT活性呈显著正相关,而与游离氨基酸含量、蛋白酶和肽酶活性呈显著负相关。可见,提高种植密度降低了棉铃生长,但提高了纤维中Bt蛋白的表达量,且Bt蛋白表达量的提高与植株氮代谢生理密切相关。因此,在生产中通过协调种植密度既可以保持棉铃适度发育,又有利于提高棉纤维中Bt蛋白的表达量,为提高Bt棉产量器官抗虫性提供栽培基础。     

高温干旱下缩节胺通过调节碳和氨基酸代谢提高Bt棉杀虫蛋白含量的生理机制

【目的】探讨高温干旱胁迫下缩节胺（mepiquat chloride,DPC）调控Bt(Bacillus thuringiensis)棉杀虫蛋白含量的生理机制，为高抗虫性Bt棉品种选育及高产高效栽培提供理论依据。【方法】2020—2021年以转Bt抗虫基因抗虫棉品种泗抗3号为材料，采用盆栽法，在人工气候室进行高温干旱胁迫，胁迫开始后立即用20 mg·L-1 DPC和清水（对照）喷施。7 d后测定铃壳杀虫蛋白含量、α-酮戊二酸含量、丙酮酸含量以及谷氨酸合酶活性、谷氨酸草酰乙酸转氨酶活性、可溶性蛋白含量、游离氨基酸含量。并进行转录组测序，利用DESeq进行差异基因分析，通过GO富集和KEGG Pathway数据库注释参与DPC调节杀虫蛋白含量的差异表达基因。【结果】与清水对照相比，DPC可显著提高高温干旱条件下Bt棉铃壳中杀虫蛋白含量，提高幅度达4.7%—11.9%。在碳代谢方面，α-酮戊二酸含量、丙酮酸含量提高46%—57%和25%—29%；在氨基酸代谢方面，谷氨酸合酶活性、谷氨酸草酰乙酸转氨酶活性、可溶性蛋白含量、游离氨基酸含量分别提高32%—44%、30%—40%、28%和22%—2...     

Bt棉功能叶氮代谢对Bt蛋白表达及氮肥调节的响应

为评价外源Bt基因插入以及氮肥对Bt棉功能叶Bt蛋白表达及氮代谢的影响,对Bt棉功能叶Bt蛋白含量,硝酸还原酶、谷丙转氨酶和蛋白酶活性,可溶性蛋白质和全氮含量等指标进行了测定。结果表明:Bt棉功能叶Bt蛋白含量在蕾期最高,此后,随生育进程呈显著下降。与常规棉相比,Bt棉功能叶硝酸还原酶活性提高,在前中期谷丙转氨酶活性显著提高且有利于可溶性蛋白质的合成,前期全氮含量显著增加,对蛋白酶活性没有明显影响。Bt棉功能叶Bt蛋白含量与硝酸还原酶活性、可溶性蛋白质和全氮含量呈显著正相关,表明Bt棉前期增强的氮代谢促进了Bt蛋白的表达。施氮肥明显提高Bt棉中后期功能叶硝酸还原酶活性、可溶性蛋白质含量和Bt蛋白的表达。基施和初花期各50%的效应显著大于全部基施,而在基施氮肥基础上,初花期增施50%的氮肥效应最明显。与常规棉比较,施氮肥更有利于Bt棉中后期功能叶硝酸还原酶活性、可溶性蛋白质含量提高。     

转Bt基因棉花品种与绿盲蝽危害相关的几个生理指标特征分析

研究了转Bt基因棉不同品种的生理代谢特征及其与棉盲蝽危害的关系。结果表明:在供试的6个棉花品种中,棉花绿盲蝽发生量和危害程度以转Bt基因杂交棉品种最高,转Bt基因常规棉品种次之,非转基因常规棉品种最低。顶芽和幼蕾的可溶性糖含量与绿盲蝽发生量和危害程度呈显著或极显著的正相关,而缩合单宁含量和PLA活性与之则呈显著或极显著的负相关。顶芽和幼蕾的可溶性糖含量以转Bt基因杂交棉品种最高,转Bt基因常规棉品种次之,非转基因常规棉品种最低;缩合单宁含量、PLA活性以非转基因常规棉品种最高,转Bt基因常规棉品种次之,转Bt基因杂交棉品种最低。棉花植株氮素积累量与顶芽和幼蕾的可溶性糖含量呈显著或极显著正相关,而与缩合单宁含量和PLA活性呈显著或极显著的负相关;蕾期和铃期的氮素积累量以转Bt基因杂交棉品种最高,转Bt基因常规棉品种次之,非转基因常规棉品种最低。上述结果表明,转Bt基因棉花品种(尤其是转Bt基因杂交棉品种)在蕾期和铃期的氮素积累量高,引起了顶芽和幼蕾的可溶性糖含量提高,缩合单宁含量和PLA活性降低。     

NaCl胁迫下转Bt棉花和非转Bt棉花的生理反应差异

为研究NaCl胁迫下转Bt基因棉花和非转Bt基因棉花的生理反应差异,采用盆栽条件下不同浓度NaCl溶液浇灌处理,测定叶片细胞含水量(RWC)、丙二醛(MDA)含量、游离脯氨酸(Pro)含量和Bt毒素蛋白含量。结果表明,NaCl胁迫下转Bt基因棉花和非转Bt基因棉花叶片细胞含水量比无胁迫明显降低,丙二醛含量明显升高,游离脯氨酸含量大幅增加,这些生理变化在转Bt基因棉花和非转Bt基因棉花之间没有显著差异,说明转入Bt基因对棉花的生长发育不会造成显著影响;在0.4%NaCl胁迫下,转Bt基因棉花Bt毒素蛋白含量出现了显著下降,说明在NaCl胁迫下转Bt基因棉花的抗虫性下降。     

转Bt基因抗虫棉Bt毒蛋白表达量的时空变化

采用抗体夹心ELISA技术 ,对转Bt基因抗虫棉植株中Bt毒蛋白含量进行了测定。结果表明 :Bt基因在所检测的器官中均有表达 ,但是不同器官中的Bt毒蛋白含量明显不同。在苗期全展功能叶中Bt毒蛋白含量最高 ,根、茎和叶柄中含量较低 ;不同生育期的功能叶中Bt毒蛋白含量差异显著。Bt毒蛋白含量在苗期叶片中最高 ,蕾期次之 ,花铃期最低。随着棉花生长发育进程的推进 ,Bt基因在叶片中的表达强度逐渐减弱。Bt基因在棉株体内的表达随着器官的不同 ,生育时期的不同而表现出时空动态变化。     

外源硅对紫花苜蓿抗盐性的影响

本试验对外源硅和NaCl处理紫花苜蓿植株后对植株根、茎、叶的受氧化胁迫程度和抗氧化酶活性的影响进行了研究.试验以高耐盐品种中苜一号和低耐盐品种德福为研究对象进行水培试验,试验有对照处理(不加Si和NaCl)、Si处理(1 mmol/L Si)、NaCl处理(120 mmol/L NaCl)、Si和NaCl处理(120 mmol/L NaCl+1 mmol/L Si).当NaCl和Si处理15 d后,从每个品种的每个处理中分别取出4个单株,分成根、茎、叶三部分,进行脯氨酸、可溶性蛋白、MDA含量测定.结果发现:在盐胁迫的条件下,紫花苜蓿的根、茎、叶等器官均发生了不同程度的膜质过氧化作用;根、茎、叶脯氨酸含量显著升高,从而增强了植株的渗透调节能力;茎、叶的可溶性蛋白含量升高,表明中等盐浓度胁迫诱导紫花苜蓿某些与抗盐有关的蛋白的合成量,大于盐胁迫而导致的蛋白水解量.     

幼苗期转Bt基因抗虫棉对盐胁迫的反应及耐盐机理研究

【目的】研究转Bt基因抗虫棉对盐胁迫的反应,旨在揭示棉花的耐盐机理。【方法】以转Bt基因抗虫棉"鲁棉研16"为材料,在棉花幼苗长到3片真叶时进行盐处理(NaCl含量分别为0(CK),2.6,4.2 g/kg),测定盐胁迫下转Bt基因抗虫棉的各种生理生化指标。【结果】盐胁迫使转Bt基因抗虫棉幼苗叶片光合速率(Pn)呈先下降后上升再下降的趋势,蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)均呈先上升后下降的趋势,胞间CO2浓度呈先上升后下降再上升的趋势。与对照相比,盐胁迫处理叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b含量升高,叶绿素a/b降低。脯氨酸和可溶性糖含量在盐胁迫初期升高,后期下降。盐胁迫处理MDA和类胡萝卜素含量增加,POD活性升高。随着NaCl含量的增加,不同组织中Na+含量的变化趋势不同,K+含量变化趋势相同。【结论】盐胁迫条件下,棉花耐盐的主要机理是通过提高POD活性和类胡萝卜素含量抵抗过氧化,通过合成和积累脯氨酸、可溶性糖等有机物质抗拒脱水。在组织水平上未发现有利于提高棉花耐盐性的离子区域化分布。     

转基因抗虫玉米Bt毒蛋白的时空表达分析

对2个转Bt基因玉米抗虫系株系进行Bt毒蛋白表达量的分析测定。结果显示,转基因株系中的毒蛋白可以在其后代稳定的遗传和表达,毒蛋白的表达为组成性表达,在玉米的各个发育时期和植株的各个部位均有表达,但其表达的量有显著差异,毒蛋白表达量随着植株的生长而减少,比较植株的各个器官,叶片毒蛋白含量最高,茎次之,根、种子和花丝中的毒蛋白含量较少。     

滨海盐碱地转基因抗虫棉品种鉴选

为探明转基因抗虫棉的耐盐性,筛选出适合盐碱地种植的抗虫棉高产品种,不同盐分含量砂培试验与滨海盐碱地大田试验相结合。研究了不同基因型抗虫棉的耐盐性及其生育特点和产量表现。结果表明。供试抗虫棉品种间的耐盐性存在差异,但耐盐程度皆十分有限。从不同基因型抗虫棉的耐盐性、出苗成苗率、生长情况和产量等分析。以鲁棉研17、鲁棉研21、鲁536、中棉所45和鲁棉研18综合性状较好,适宜于盐碱地种植,可作为当前盐碱地植棉的适宜品种。     

转Bt基因大豆植株中Bt毒蛋白的表达

采用ELISA定量测定法研究了转Bt基因大豆不同生长时期不同器官中Bt毒蛋白含量的变化,结果表明：转Bt基因大豆不同器官在不同生育期Bt毒蛋白含量表现出较大的差异：大豆顶叶中Bt毒蛋白的表达随着大豆植株的生长不断加强,苗期顶叶中Bt毒蛋白的表达比较旺盛,在分枝期略有下降,且在分枝期保持在一个相对稳定的状态,在开花期时顶叶中的Bt毒蛋白含量又明显增加,直到成熟期;在相同生育期内,转基因大豆营养器官中Bt毒蛋白的含量高于生殖器官.根中的Bt毒蛋白含量最高,茎其次,叶中的Bt毒蛋白含量最低.花和幼荚器官中的Bt毒蛋白含量虽然相对低于其他器官中的Bt毒蛋白含量,但仍处于较高的水平.新生幼荚中的Bt毒蛋白含量在同时期的其它器官中含量最低,但是其Bt毒蛋白的含量在30d后开始迅速增加.     

转Bt基因玉米叶片中Bt蛋白的表达和分泌研究

以转Bt玉米Mon810及其亲本非转基因玉米为研究对象,通过酶联免疫吸附测定法(ELISA)定量检测Mon810玉米叶中Bt蛋白表达量和叶表Bt蛋白分泌量,结果表明叶组织和叶表均可检测到Bt蛋白,组织内Bt蛋白量从苗期到抽丝期随着植株营养生长的加快呈上升趋势,至抽丝期达到顶峰,之后逐渐降低;叶表Bt蛋白分泌量变化无明显规律性。     

转Bt基因抗虫棉Bt基因表达的时空动态

以转Bt基因抗虫棉 33B为材料 ,利用ELISA检测方法 ,通过对棉株不同发育时期和同一时期的不同组织或器官Bt晶体蛋白含量的测定 ,研究了转Bt基因抗虫棉Bt基因表达的时空变化。结果表明 ,随着棉株生育进程的推进和株体的老化 ,Bt晶体蛋白含量随着植株体内可溶性总蛋白含量的逐渐降低而降低 ,而Bt基因的表达强度从苗期到蕾期随着棉株营养生长的加快而呈上升趋势 ,至蕾期达到高峰 ,以后逐渐减弱。不同组织或器官Bt晶体蛋白的含量也有较大差异 ,表现在幼嫩组织或器官的含量较高 ,成熟组织或器官次之 ,衰老组织最低。这说明Bt基因表达强度的减弱和Bt晶体蛋白含量的降低是转Bt基因抗虫棉生育后期抗虫性降低的根本原因     

转Bt-cry1Ac基因棉花叶片中杀虫蛋白在环境中的降解动态

 采用ELISA方法研究了Bt棉花叶片中Cry1Ac杀虫蛋白在不同环境条件空气介质中和土壤介质中的降解规律。结果表明，不同环境下Bt杀虫蛋白降解趋势有明显差异。不同温湿度及光照条件的空气介质中，Bt杀虫蛋白的降解速度一般在初期较快，经过短暂的缓慢降解阶段后进入相对稳定状态（含量50 ng·g-1左右）。高温低湿条件下，Bt杀虫蛋白降解较快，达到稳定水平的时间短。Bt杀虫蛋白在光照和非光照环境下的的降解动态没有显著性差异。自然条件下Cry1Ac蛋白在土壤介质中初始阶段降解迅速，30 d后降解了85%左右。随着冬季的到来, 杀虫蛋白降解趋于缓慢。次年春天后，杀虫蛋白的降解加快，至 4月下旬检测不到Bt杀虫蛋白。     

转基因抗虫水稻中BT蛋白表达量的研究(英文)

对转基因抗虫水稻中Bt蛋白表达量进行研究。[方法]应用酶联免疫吸附测定法(ELISA)定量检测转基因抗虫水稻生同生长期不同部位的Bt蛋自表达量。[结果]转基因水稻灌浆期不同组织中Bt蛋白表达绝对含量的高低顺序为:叶片>未成熟种子及颖壳>根>茎杆;在水稻不同的生长发育(分蘖期、抽穗期和灌浆期)阶段,转基因Bt水稻中Bt蛋白的含量有一些变化;一般在水稻生长后期Bt蛋白的浓度有所下降,但幅度不大,对其抗性不会造成太大影响。[结论]该试验对田间害虫的防治以及转基因水稻的育种都具有重要意义。     

High plant density increases seed Bt endotoxin content in Bt transgenic cotton

Plant density is the cultivation practice usually employed to manipulate boll distribution, boll setting and yield in cotton production. In order to determine the effect of plant density on the insecticidal protein content of Bacillus thuringiensis(Bt) cotton plants, a study was conducted in Yangzhou University of China in 2015 and 2016. Five plant densities(PD1–PD5, representing 15 000, 30 000, 45 000, 60 000, and 75 000 plants ha–1) were imposed on two Bt cotton cultivars, Sikang 1(the conventional cultivar, SK-1) and Sikang 3(the hybrid cultivar, SK-3). The boll number per plant, boll weight and boll volume all decreased as plant density increased. As plant density increased from 15 000 to 75 000 plants ha~(–1), seed Bt protein content increased, with increases of 66.5% in SK-1 and 53.4% in SK-3 at 40 days after flowering(DAF) in 2015, and 36.8% in SK-1 and 38.6% in SK-3 in 2016. Nitrogen(N) metabolism was investigated to uncover the potential mechanism. The analysis of N metabolism showed enhanced soluble protein content, glutamic-pyruvic transaminase(GPT) and glutamate oxaloacetate transaminase(GOT) activities, but reduced free amino acid content, and protease and peptidase activities with increasing plant density. At 20 DAF, the seed Bt toxin amount was positively correlated with soluble protein level, with correlation coefficients of 0.825** in SK-1 and 0.926** in SK-3 in 2015, and 0.955** in SK-1 and 0.965** in SK-3 in 2016. In contrast, the seed Bt protein level was negatively correlated with free amino acid content, with correlation coefficients of –0.983** in SK-1 and –0.974** in SK-3 in 2015, and –0.996** in SK-1 and –0.986** in SK-3 in 2016. To further confirm the relationship of Bt protein content and N metabolism, the Bt protein content was found to be positively correlated with the activities of GPT and GOT, but negatively correlated with the activities of protease and peptidase. In conclusion, our present study indicated that high plant density elevated the amount of seed Bt protein, and this increase was associated with decreased boll number per plant, boll weight and boll volume. In addition, altered N metabolism also contributed to the increased Bt protein content under high plant density.