转基因甘蔗BtG-2的T-DNA侧翼序列分析及其转化事件特异性检测

转基因甘蔗BtG-2是利用农杆菌介导法把Cry1Ac-2A-gna融合抗虫基因导入‘新台糖22号’的转基因甘蔗株系,具有良好的抗虫特性和农艺性状。为了明确转基因甘蔗BtG-2的分子特征及其检测方法,推进其生物安全性评价工作,以BtG-2的T2代为研究材料,利用Southern杂交检测外源基因在转基因甘蔗基因组内的拷贝数;利用染色体步移技术分离外源基因在甘蔗基因组中插入位点的侧翼序列,并建立了该转化体高效灵敏的特异性PCR检测方法。结果表明：Southern杂交检测证明外源T-DNA以单拷贝方式插入BtG-2株系;经过3次的热不对称巢式PCR扩增,获得外源基因T-DNA左边侧翼序列984 bp和右边侧翼序列705 bp;以这2个序列和相应的T-DNA的左右端序列分别设计3对检测引物对,建立了BtG-2株系的转化事件特异性PCR检测方法,扩增效率最高的引物对LS011/LA451和RS160/RA588分别扩增到440 bp和428 bp的特异片段。其中T-DNA左侧设计的LS011/LA451检测引物对扩增的灵敏度高、特异性强,能够在甘蔗BtG-2基因组DNA相对含量为0.1%的模板中检测出转基因目的成分,相当于9个单倍体基因组拷贝数。本研究完成了转基因株系BtG-2的分子特征及其转化事件特异性检测,为该转基因甘蔗及其衍生产品的检测和身份识别提供技术依据。     

海南7个区试甘蔗品种抗旱性的 主成分分析及综合评价

以7个区试甘蔗品种为材料、采用盆栽法进行抗旱处理、测定绿叶率尧株高等形态指标以及质膜渗透性尧 叶绿素相对含量尧脯氨酸含量尧丙二醛含量和超氧化物歧化酶活性等生理指标。采用主成分分析尧模糊隶属函数对多 指标进行综合分析、全面评价7 个甘蔗品种的抗旱性。结果表明、3 个综合主成分可达到甘蔗抗旱性94.943%的原始 数据信息量;利用系统聚类分析、将7 个参试品种分为3 类、其中、ROC22 和云蔗06-407 表现出较强的抗旱性、福农 39 和粤糖55 表现为中度抗旱性、ROC16尧粤甘26 和柳城05-136 表现出较弱的抗旱性。     

海南50个甘蔗品种黄叶病毒的分子鉴定

为明确国家甘蔗体系集成示范及区试甘蔗品种在海南省被甘蔗黄叶病毒(SCYLV)侵染情况及病毒基因型类型,从集成示范及区试的50个甘蔗品种上采集带有显著病症或不显病症样品50份,采用特异引物通过RT-PCR方法进行甘蔗黄叶病毒检测和病毒基因型鉴定。结果表明:50个甘蔗品种中有31个被检测到SCYLV,检出率为62%;病毒基因型有古巴(CUP)基因型、巴西-秘鲁(BAR-PER)基因型和留尼汪岛(REU)基因型3种,主要以CUP基因型为主,占58.06%,其次是BAR-PER基因型,占51.61%,REU基因型最少,占29.03%;未发现CHN1、CHN2、CHN3基因型。另外,不同基因型混合侵染现象普遍存在,总混合侵染率达32.26%。可见,海南国家甘蔗体系集成示范及区试甘蔗品种严重感染甘蔗黄叶病毒(SCYLV),且存在不同基因型混合侵染,建议推广种植脱毒种苗来控制甘蔗黄叶病的发生。本研究为在海南蔗区推广和种植甘蔗脱毒种苗及抗病育种提供了理论支持。      

甘蔗褐条病病原菌分离鉴定及其室内毒力的测定

针对海南省不同植蔗区甘蔗褐条病的典型病斑进行分离培养、单孢纯化、形态学观察、致病性检测以及结合r DNA-ITS序列分析鉴定病原菌。分离到的5株病原菌,经回接实验表明,病原菌HT-4致病性最强,能引起与田间病害一致的症状,将菌株HT-4的r DNA-ITS序列在NCBI上进行BLAST比对。结果表明:菌株HT-4与离蠕孢属(Bipolaris)相似性达到99%,结合形态学分析确定该菌是甘蔗褐条病的病原菌。室内毒力实验表明:在7种供试药剂中,50%咪鲜胺锰盐和10%苯醚甲环唑对病原菌抑制效果最好,EC50值分别为4.400 6 mg/L和9.421 1 mg/L。结果为甘蔗褐条病的防控提供科学参考。     

转基因甘蔗红糖DNA的提取及分子鉴定

随着不同转基因生物(GMO)制品的不断商业化,转基因成分检测技术也需不断更新。由于甘蔗红糖为甘蔗汁经高温熬煮浓缩而成,红糖中残留的DNA降解严重、含量低、片段短,且蛋白及糖分杂质含量高,所以甘蔗红糖DNA是比较难以收集并进行分子检测的。为了在转基因甘蔗红糖商业化前建立起转基因甘蔗红糖DNA的提取及分子鉴定技术,本研究以转基因甘蔗和非转基因甘蔗为材料,模仿传统的红糖制作工艺,分别获得了转基因甘蔗红糖与非转基因甘蔗红糖。通过对DNA提取方法进行改进,设计不同扩增片段长度的引物,并对传统PCR与荧光定量PCR进行比较,建立了稳定的甘蔗红糖DNA的提取方法及外源基因分子鉴定技术该技术对转基因甘蔗红糖与非转基因甘蔗红糖进行准确鉴别,为今后转基因甘蔗红糖的商业化所需的转基因食品鉴定提供技术支持,也为后面更为重要的转基因甘蔗白糖DNA的提取及分子鉴定提供借鉴。     

甘蔗液泡膜二羧酸转运蛋白基因ScTDT克隆与表达分析

【目的】克隆甘蔗液泡膜二羧酸转运蛋白基因（ScTDT）,并分析其在甘蔗不同组织及在铝胁迫下的表达模式,为深入研究该基因功能及抵抗铝胁迫的分子机制提供理论依据。【方法】利用同源克隆技术从甘蔗品种ROC22中克隆ScTDT基因,利用生物信息学软件进行序列分析,采用实时荧光定量PCR技术检测该基因在甘蔗不同组织（根、茎和叶）及在铝胁迫（0、10和20μmol/L Al3+）下的表达水平。【结果】克隆获得的ScTDT基因,开放阅读框（ORF）全长1623 bp,编码540个氨基酸残基,蛋白相对分子量57.34 kD,理论等电点（pI）5.77,为不稳定的疏水蛋白,可能定位于质膜、液泡和/或高尔基体,其氨基酸序列与高粱（XP_002460443.1）、水稻（XP_015612609.1）和玉米（PWZ04635.1）的TDT氨基酸序列具有高度相似性,其中与高粱的TDT氨基酸序列相似性最高,达96.30%,说明ScTDT与高粱TDT的亲缘关系最近。ScTDT基因在甘蔗根、茎和叶中均有表达,但根中表达量显著高于茎和叶（P< 0.05,下同）。在铝胁迫处理下,3个甘蔗品种（ROC22、柳城05-136和中糖1202）的根中ScTDT基因表达量较对照组（0μmol/L Al3+）均显著升高,尤其是柳城05-136和中糖1202随着营养液中Al3+浓度增加,ScTDT基因的表达量呈显著升高趋势,说明高浓度Al3+胁迫更能诱导ScTDT基因高效表达。3个甘蔗品种中,以中糖1202的ScTDT基因表达量变化最大,柳城05-136次之,以ROC22的变化最小。【结论】克隆获得的ScTDT基因表达具有组织特异性,在根中高效表达可能与甘蔗抵抗铝胁迫相关,即植株通过上调根中ScTDT基因表达,从而加快液泡中苹果酸的释放,促使苹果酸从根中分泌到土壤与Al3+反应,从而减少铝毒害,表明ScTDT基因可能参与甘蔗抵抗铝胁迫,且不同甘蔗品种的抗铝胁迫能力有所不同。     

不同螟虫抗性甘蔗种质营养物质含量比较

[目的]比较不同螟虫抗性甘蔗种质中营养物质含量差异,初步揭示营养物质对甘蔗抗螟虫性的生理生化机制,为甘蔗抗螟虫种质筛选提供理论依据.[方法]选取抗螟虫种质云蔗03-258、粤甘26,易感螟虫种质柳城03-1137、德蔗03-83、粤甘35和感、抗虫性居中的新台糖22号(ROC22)进行室内栽培,测定苗期各种质材料的抗坏血酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量.[结果]抗螟虫种质的各项营养物质含量均低于易感螟虫种质和抗性中等种质,云蔗03-258、粤甘26、新台糖22号、柳城03-1137、粤甘35和德蔗03-83的抗坏血酸含量分别为41.12、29.10、42.23、76.37、73.55和42.74mg/g,可溶性糖含量分别为33.73、36.05、37.16、38.00、43.22和45.12 mg/g,可溶性蛋白含量分别为58.32、64.13、64.26、68.52、73.11和75.30mg/g.[结论]抗螟虫种质各项营养物质含量均低于易感种质,甘蔗种质的抗螟虫性与其营养物质含量呈负相关.     

一株拮抗香蕉枯萎病菌的细菌HN-1的鉴定和拮抗作用的测定

在香蕉枯萎病园区中,从土壤中分离获得一株细菌HN-1,并进行对峙培养、孢子萌发抑制测定。结果表明：HN-1对香蕉枯萎病菌的菌丝生长、孢子萌发具有良好的抑制效果。经形态特征、生理生化特征和16S rDNA序列测定和分析,将HN-1鉴定为短短芽孢杆菌(Brevibacillus brevis)。与病原真菌对峙培养的结果表明,该菌株对供试的15种植物病原真菌均有很好的抑制作用。     

植物抗虫性研究概况

本文从组成抗性和诱导抗性两种植物主要的抗虫机制的研究进展对国内外对植物抗虫性的研究成果进行了综述,并详细综述了茉莉酸甲酯对植物抗虫性的影响。     

一株拮抗香蕉枯萎病菌的细菌HN-1的鉴定和拮抗作用的测定

在香蕉枯萎病园区中,从土壤中分离获得一株细菌HN-1,并进行对峙培养、孢子萌发抑制测定。结果表明:HN-1对香蕉枯萎病菌的菌丝生长、孢子萌发具有良好的抑制效果。经形态特征、生理生化特征和16SrDNA序列测定和分析,将HN-1鉴定为短短芽孢杆菌(Brevibacillus brevis)。与病原真菌对峙培养的结果表明,该菌株对供试的15种植物病原真菌均有很好的抑制作用。