生物技术专业实验教学改革的新探索

我校生物技术专业在生物技术与工程实验教学中心的大力支持下，借着专业人才培养方案修订的契机，打破原有框架，对实验教学内容、实验教学模式、实验室建设与管理、实验教学管理、教育资源配置等进行大胆改革创新，提高了投资效率，提高了专业实验教学的质量，提升了学生的综合素质。     

马铃薯Y病毒HC-Pro、CI、NIb和CP基因介导的病毒抗性比较研究

 根据已克隆的马铃薯Y病毒坏死株系(PVY^N)的基因组序列设计引物,利用PCR扩增HC-Pro、CI、NIb和CP4个基因的3'端400bp cDNA区段,分别反向插入含有査尔酮合成酶基因(Chalcone synthase,CHS)内含子的双元载体pRCHS中,构建了含内含子的发夹结构RNA (intron splicing hpRNA,ihpRNA)表达载体pRCHS-HC-Pro、pRCHS-CI、pRCHS-NIb和pRCHS-CP。利用农杆菌介导法转化烟草品种NC89,获得了多种转基因植株。病毒抗性检测的结果显示:转pRCHS-HC-Pro、pRCHS-CI、pRCHS-NIb和pRCHS-CP的烟草中,抗性植株的比例分别为55.34%、73.69%、61.54%和84.21%。大分子RNA和siRNA的Northern blot分析表明,目的片段转录产物的积累量与转基因植株的抗病性呈负相关,转基因植株中可检测到siRNA,说明所获得的抗病性是RNA沉默介导的。     

CP基因3'端短片段介导的对马铃薯Y病毒的抗性

【目的】探明马铃薯Y病毒脉坏死株系（PVYN）CP基因3′端序列短片段的不同结构转基因诱导转基因植物产生RNA介导抗性的有效性。【方法】以PVYN的CP基因cDNA 3′端202 bp片段构建非翻译的正向重复和反向重复结构的植物表达载体转化烟草。【结果】攻毒试验表明前者没有一例转基因植株表现为抗病，而转化反向重复结构的转基因植株82.8%表现近似免疫的高度抗病型，Southern印迹杂交证明目的基因已整合到烟草基因组，Northern印迹杂交结果显示反向重复结构转基因植物的抗病性与RNA的表达量呈现负相关。【结论】抗病性是RNA介导的病毒抗性。3′端短片段诱导产生的转基因抗病株比例比5′端短片段诱导产生的高。     

外源DNA导入小麦变异后代主要性状遗传力和相关性研究

用花粉管通道法将几种植物总ＤＮＡ片段导入小麦，对变异后代５个农艺性状的遗传力、遗传变异系数及性状间的相关系数进行了估算。结果表明：株高的遗传力最大，其次为千粒重和穗长。每穗粒数和每株穗数的遗传力最小。遗传变异系数以每株穗数和千粒重最高。在相关系数方面，株高与千粒重、株高与每株穗数、穗长同每穗粒数都有极显著的遗传型正相关；株高与每穗粒数、穗长与每株穗数、每株穗数与生产粒数、每株穗数与千粒重４对性状间     

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。     

马铃薯Y病毒CP基因5'端和3'端反向重复结构介导的抗病性研究

 本研究克隆了来源于马铃薯Y病毒坏死株系(PVY^N)外壳蛋白(CP)基因(PVY^N CP)5'端和3'端的反向重复cDNA序列,并构建了植物表达载体pROKⅡ-5'IR和pROKⅡ-3'IR,利用农杆菌介导的叶盘法转化烟草NC89,分别获得166和126株转基因烟草。抗病性试验表明,转化PVY^N CP基因3'端茎50 bp(环50 bp) hpRNA(hairpin RNA)的烟草抗病率达69%,而转化PVY^N CP基因5'端相同片段长度的hpRNA的烟草却全部发病。Southern blot结果表明,转基因植株的抗病性与转基因的拷贝数之间无明显的相关性;Northern blot结果表明,目的片段转录产物的积累量与植株的抗病性呈负相关,证明所获得的抗病性是RNA介导的抗病性。研究结果证明PVY^N CP基因的3'端比5'端更能有效地诱发基因沉默,并且hpRNA茎部的长度可减少到50 bp。该结果为探索利用CP基因的最短长度和有效部位的基因片段来培育多抗病毒转基因植物提供了依据。     

山东农业大学生物技术专业发展历史与建设成效

生物技术是一门新兴的、综合性、交叉性学科，包括基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程等。山东农业大学是开设生物技术专业较早的农业院校之一。十多年来，专业根据“生物技术立足大农学，服务大农业”的指导思想，按照“打通基础，拓宽专业，强调综合，突出个性，注重实践，形成特色”的要求，培养了大批优秀人才，目前已发展为国家特色专业。文章介绍了我校生物技术专业的发展历史，总结了专业办学优势、特色和建设成效。     

芜菁花叶病毒山东分离物外壳蛋白基因的克隆及序列分析

 从山东省3地市感病的白菜和萝卜上分离到芜菁花叶病毒6个分离物，将其分别命名为TuMV-SD1、TuMV-SD2、TuMV-SD3 、TuMV-SD4、 TuMV-SD5和TuMV-SD6。利用RT-PCR克隆了这6个分离物的外壳蛋白基因，测定了它们的核苷酸序列，并进行了序列分析。结果表明，6个分离物的CP基因均为867个碱基，核苷酸序列同源性较高, 达97.0%～99.4%；它们与World-B组分离物的同源性最高，达91.8%～100%；与Brassica- Raphanus (BR) 致病型分离物的同源性次之，在89.1%～91.0%之间；与basal-B组分离物的同源性最低，仅86.0%～90.3%。基于TuMV的CP基因核苷酸序列的分子进化树显示，TuMV分离物可分为4组，本研究所分离到的6个TuMV山东分离物属于第四组，即world-B组。用分离到的6个TuMV分离物对已获得的转TuMV CP基因的抗病毒大白菜进行攻毒试验。结果表明，尽管作为转基因的CP基因与这6个分离物的CP基因只有88.2%～88.9%的同源性，但转基因大白菜对这6个分离物均具有明显抗性。     

低氧气调新组合处理苹果贮后效应的生理基础探讨

以新红星苹果为试材 ,探讨苹果低氧气调新组合贮后一段时间内不发生虎皮病的生理机制。结果表明 ,气调新组合处理 4个月的苹果 ,贮藏效果好 ,果皮α -法尼烯和共轭三烯含量较低 ,在此后 2个月的冷藏期中 ,果皮α -法尼烯和共轭三烯含量较高 ,但未发现虎皮病果。气调新组合处理的苹果在贮后一段时间不发生虎皮病 ,与气调处理期间其果皮α -法尼烯和共轭三烯的形成受到显著抑制、共轭三烯的形成高峰延缓至贮后一段时间出现有关     

多抗PVY、TMV和CMV转基因烟草的培育

 【目的】利用RNA介导抗性培育抗多种植物病毒的转基因烟草。【方法】分别以马铃薯Y病毒（PVY）、烟草花叶病毒（TMV）和黄瓜花叶病毒（CMV）全长衣壳蛋白（CP）基因为模板，通过设计PCR引物和亚克隆获得PVY CP 3′端长度100 bp、TMV CP 3′端长度100 bp和CMV CP 3′端长度200 bp的cDNA片段并拼接成嵌合基因，并以此为模板构建反向重复结构嵌合基因的植物表达载体pRHPTC。将pRHPTC通过冻融法导入农杆菌LBA4404，采用叶盘法转化烟草NC89，然后测定转基因烟草对3种病毒的抗性。【结果】经卡那霉素筛选和PCR检测，共获得276株转基因烟草。Southern和Northern blot分析表明，外源基因以不同拷贝数整合于烟草基因组中；不同转基因植株中病毒RNA的积累量存在显著差异。抗病性检测显示：23%左右的转基因植株表现出对3种病毒侵染的抗性。对转基因植株扩繁后代和T1代的抗性分析表明：多病毒抗性表现稳定。【结论】利用RNA介导的抗病毒基因工程可获得同时抗多种病毒的转基因烟草，其抗病性在T0代扩繁植株和T1代植株中得到稳定遗传。