转基因甘蔗抗黑穗病鉴定研究

用分离得到的甘蔗黑穗病病菌单孢子菌丝体对5个甘蔗转基因株系进行体外抑菌作用鉴定,结果显示,5个转基因株系对甘蔗黑穗病均有不同程度的抗性表现;通过人工接种方法对转基因植株（T1）进行了甘蔗黑穗病病菌的田间接种实验,利用病害流行指标LP、SDD、IPmax、Ymax、AUDPC对其后代（他）进行抗病性鉴定,结果表明,SCG1和SCG2两个株系表现为抗病（R）,而SCG3、SCG4和SCG5三个株系表现为中抗（Ⅰ）;并结合RT-PCR技术鉴定目的基因在转基因甘蔗无性系后代（T2）中的表达,结果显示两个目的基因在转基因甘蔗无性系12中均有表达,此结果与其抗病表现一致。     

表达葡萄糖氧化酶基因抗晚疫病马铃薯的培育

葡萄糖氧化酶催化分子氧氧化b-D葡萄糖产生葡萄糖酸和H2O2。产生H2O2和其它活性氧物质是植物对病原体侵入的防御反应。实验证明H2O2水平升高不仅可诱发细胞过敏坏死反应，而且还能激活抗病基因表达如植物抗毒素及诱导病原相关蛋白（PR）等基因的表达。通过农杆菌介导将来自黑麴霉（Aspergillus niger)的葡萄糖氧化酶基因转入2个马铃薯重要栽培品种大西洋（Atlantic)和夏普蒂（Shepody)中获得23个转基因株系，其中75％为Kan抗性植株。在23个转基因株系中有16个株系可用PCR扩增出目的基因。进一步用核酸斑点杂交选出13个杂交阳性株系。转基因植物总DNA的Southem blot分析表明，GO基因已整合到马铃薯四倍体基因组中，转基因大西洋植株中目的基因为2－4个拷贝，而夏普蒂转基因植株中为1个拷贝。将转基因植株离体叶妆种呼和浩特地区流行的Phytophthoro infestans的复合生理小种1，3，4孢子。结果表明，和未转基因对照组相比转基因植株病斑出现时间晚，病斑扩展速度慢，发病程度轻，感病叶片少。总体上表现出较明显抗病性。转基因大西洋中抗性株系多于夏普蒂。转基因马铃薯植株体内H2O2含量测定表明，转基因马铃薯植株的根系和叶片在KI－淀粉培养基上数天后变为蓝色，而未转基因对照植株的根系和叶片变化不明显。试验表明，转基因马铃薯植株对晚疫病的抗性和体风H2O2含量水平呈正相关。还对马铃薯转化中再生小植株诱导，转基因植株中GO基因拷贝数，对晚疫病抗性的鉴定以及表达葡萄糖氧化酶基因的转基因马铃薯产生抗性的机理等问题进行了讨论。     

外源SacB基因在银腺杂种杨基因组中的表达及抗旱性分析

利用转基因技术培育抗旱杨树新品种是改善干旱地区生态环境的有效途径之一.该研究对已整合外源SacB基因的银腺杂种杨株系进行半定量RT-PCR和温室水分胁迫试验.研究结果表明,在所测定的7个转基因株系中,外源SacB基因均成功转录mRNA;转基因株系叶片中积累了SacB基因表达产物（果聚糖）;在干旱胁迫条件下,转基因株系的生长量、生物量和叶片含水量明显高于对照.相关分析表明转基因株系生长量、生物量和叶片含水量与果聚糖积累量呈极显著正相关,说明SacB基因的导入提高了转基因杨树对水分胁迫的抗性.      

干涉丹参SmORA1对植物抗病和丹参酮类次生代谢的影响

【目的】乙烯响应因子（ethylene response factor,ERF）是植物特有的一类转录因子,普遍参与植物各类胁迫反应。前期从药用植物丹参（Salvia ）中筛选得到了一条与长春花（Catharanthus roseus）中CrORCA3高度同源的ERF转录因子编码基因（命名为SmORA1）。论文旨在通过干涉丹参SmORA1的表达,进一步明确SmORA1在植物抗病反应与丹参酮合成代谢调控中的作用miltiorrhiza侵染后转基因株系中丙氨酸解氨酶（phenylalnine ammonialyase,PAL）、过氧化氢酶（catalase,CAT）、超氧化物歧化酶（ superoxide dismutase,SOD）等抗性相关酶活性和还原型谷胱甘肽（glutathione, GSH）、脯氨酸（proline,Pro）、丙二醛（malondialdehyde,MDA）含量等抗性相关生理指标的变化;采用HPLC法考察干涉SmORA1表达对二氢丹参酮、隐丹参酮和丹参酮ⅡA等丹参酮类次生代谢物含量的影响;采用实时定量PCR考察干涉SmORA1对丹参株系抗性基因和丹参酮合成相关关键酶基因表达的影响。【方法】扩增SmORA1基因片段,构建SmORA1基因干涉载体pk-ORAi并采用农杆菌介导的叶盘转化法转化丹参,经抗生素抗性筛选和PCR鉴定获得阳性转基因丹参植株;采用分光光度法或酶联免疫方法检测立枯丝核菌（Rhizoctonia solani）。【结果】经抗生素和PCR筛选获得了11个阳性株系,进一步采用实时定量PCR分析得到3个SmORA1表达显著下调的转基因株系（RNAi-11、RNAi-18、RNAi-22）,干涉效率达到80%以上。立枯丝核菌对丹参植株有明显的致病力,可以有效诱导丹参发病;其侵染后,SmORA1-RNAi转基因株系病情指数显著高于野生型（WT）和空载（VK）对照株系,病情更严重;SmORA1-RNAi转基因株系中的MDA含量显著高于WT和VK对照株系,说明干涉SmORA1的丹参株系抗衰老能力显著下降;植物抗性相关的PAL、CAT和SOD等酶活性以及GSH和Pro等物质含量显著低于对照株系,说明干涉SmORA1的丹参株系抗病性也呈现明显减弱;进一步研究发现SmORA1-RNAi转基因株系中抗病性相关蛋白编码基因SmPDF1.2、SmSTH-2和SmPR-10的表达量明显低于对照株系。采用HPLC方法分析发现,丹参SmORA1干涉株系中丹参酮ⅡA和隐丹参酮含量显著下降;同时采用实时定量PCR检测分析,发现丹参SmORA1干涉株系中丹参酮合成途径关键酶基因SmHMGR1、SmHMGR2、SmGPPS、SmGGPPS1和SmGGPPS3等表达显著下调,说明SmORA1可能通过调节SmHMGR1、SmHMGR2、SmGPPS、SmGGPPS1和SmGGPPS3等丹参酮合成途径关键酶基因的表达参与丹参酮类化合物的合成调控。【结论】丹参SmORA1参与了丹参抗病反应,而且与丹参酮类次生代谢物质的合成密切相关。     

Bt转基因抗虫甘蓝的研制

以子叶柄为外植体,通过根癌农杆菌介导法将苏云金芽孢杆菌杀虫蛋白基因CryIA（c）加上叶绿体转运肽RBCSsig．导人结球甘蓝栽培品种“夏光”的母本“103”中,共获得48株卡那霉素抗性植株。经GUS染色和PCR扩增检测,选出5株阳性植株进行连续2代自交授粉结合GUS染色检测,获得了5个CryIA（c）基因纯合株系。RT-PCR证明CryIA（c）基因在5个株系中高表达。离体叶片抗虫试验表明,转基因植株抗性较对照显著提高。大田种植试验发现,转基因株系在不施用杀虫剂的条件下依然可以正常生长直至结球,而对照株系遭受虫害严重。     

CaMV基因Ⅵ在拟南芥上的遗传转化及交叉保护

通过对ＣａＭＶＣＡＢＢ－ＢＪＩ和Ｂａｒｉ－１株系基因Ⅵ的克隆和转化，在根癌农杆菌菌种ＧＶ３１０１的介导下，利用真空渗入法获得了转化ＣＡＢＢ－ＢＪＩ和Ｂａｒｉ－１基因Ⅵ的拟南芥转基因植株。分子检测表明，基因Ⅵ已整合进拟南芥基因组并有不同程度的表达。在转基因植株中，出现了类似病毒感染症状、多生长点及花粉生活力较低等个体的变异株。而多数转基因植株（占转基因植株７０．４％）为无症状的正常植株。对转化ＣａＭＶＢａｒｉ－１株系基因Ⅵ的９个无症状转基因株系接种ＣａＭＶＣＡＢＢ－ＢＪＩ病毒抗性表明，９个转基因株系表现出了不同的抗性     

农杆菌介导的抗除草剂基因Bar转入北方粳稻恢复系的研究

以2个北方粳型恢复系津稻162和津稻18为受体,经农杆菌EHA105/pDSBar1300转化,分别获得77和55个转植株。用0.25%浓度的Basta对转基因在T0代进行了涂布试验,其抗性植株率分别为92%和78%,对除草剂抗性转基因株系做PCR检测,均能扩增出400bp的Bar基因特异条带,证明外源基因已整合到水稻基因组中。对转基因T1代进行潮霉素抗性鉴定,大多数转基因株系表现为3∶1的分离比。     

转MnSOD基因仙客来植株的获得及其对高温胁迫的抗性

【目的】制备转MnSOD基因仙客来植株,检测其对高温胁迫的抗性。【方法】以仙客来组培苗的叶片为受体材料,采用根癌农杆菌介导法将MnSOD基因导入仙客来,对获得的抗性株系进行分子生物学检测,并测定转MnSOD基因仙客来组培苗在36℃高温胁迫下的SOD活性、MDA含量、细胞膜相对透性和可溶性蛋白含量。【结果】获得35个仙客来抗性株系,其中3个株系经GUS组织化学染色、PCR和Southern印迹检测表现为阳性,表明外源基因整合到仙客来基因组中。转基因仙客来的SOD活性始终高于非转基因植株,细胞膜透性和MDA含量上升的速度低于非转基因植株,可溶性蛋白含量高于非转基因植株。【结论】获得了转MnSOD基因仙客来植株,其对高温胁迫的抗性高于非转基因植株。     

转抗坏血酸过氧化物酶基因（APX）菊苣抗旱相关生理特性

在获得转抗坏血酸过氧化物酶基因(APX)菊苣株系的基础上,对3个转基因株系的抗旱相关生理特性进行分析。结果表明：正常供水条件下,转基因株系与非转基因植株各项生理指标差异不显著;干旱条件下, 3个转基因株系菊苣叶片APX质量摩尔浓度均显著高于非转基因对照。3个转基因株系中有2个株系丙二醛（MDA）质量摩尔浓度低于非转基因对照,表明APX基因可显著提高菊苣APX活性,降低氧自由基浓度,减轻对细胞的伤害。3个转基因株系叶片相对含水量、脯氨酸质量分数、叶绿素质量分数、单株幼苗的根系生长量,均高于非转基因对照。可见,转APX基因菊苣具有较强的抗旱能力,从而验证APX基因的抗旱功能,为转基因材料应用于菊苣的抗旱育种提供依据。     

转基因水稻外源基因的遗传和表达初步研究

将天蚕抗菌肽B基因应用基因枪法导入水稻TN1发芽肿胚，获得转基因植株2株，转基因水稻T1－T5 5个世代不同株系，对bar基因、抗菌肽基因的遗传和表达进行初步研究。结果表明：转基因后代株系bar^R:bar^S在部分符合3：1分离比率。T1、T4转基因株系PCR、Southern印迹分析表明，T18株有抗菌肽B基因；T4仍有4个株系有抗菌肽基因，其他的株系基因丢失，T3 1个株系Northern印迹证明抗菌肽基因在RNA水平有表达；抗菌肽B转基因水委对白叶枯病的抗病性有提高，抗性能传递到高世代，在T3得到抗病性提高的株系。     

The Function Identification of the Candidate Disease-Resistance Gene in Cabbage

In order to understand the function of TuR2, a candidate disease-resistance gene was isolated from cabbage, we transformed it into mustard （Brassicajuncea L. Linshicaoyaozi） which was susceptible to TuMV through Agrobacterium tumefacine-mediated method. Transgenic plants were detected by Southern blotting and Northern blotting. Our results confirmed that the TuR2 gene had been integrated into the mustard genome, and it showed different expression levels among primary transplants （T0）. The primary transplants （T0） and the first progenies of transgenic plants （T1） were inoculated with TuMV in a greenhouse. The transgenic plants had high TuMV-resistance, whereas the serious virus disease symptom was observed in CK （no transformation plants）. The TuR2 gene in the first progenies of transgenic plants （T1） showed dominant monogenic inheritance. Compared with CK, the progenies containing TuR2 gene had stronger resistance to TuMV. The TuR2 gene which was isolated from cabbage had the function of TuMV-resistance.     

引起二月兰花叶病的芜菁花叶病毒研究

在表现花叶、植株矮化、茎叶坏死和畸形的十字花科观赏植物二月兰（Ｏｒｙｃｈｏｐｈｒａｇｍｕｓｖｉｏ－ｌａｃｅｕｓ）上分离到一种线状病毒,其病毒粒子分布范围为７８０～８００ｎｍ．通过寄主反应测定、病毒提纯和形态观察、血清学反应测定,确定该病毒为芜菁花叶病毒（ＴｕＭＶ）．病毒分离物ＡＨ１回接二月兰无病毒苗,引起黄斑、系统花叶、系统坏死和畸形,在供试十字花科植物上均产生系统侵染,并在洋酸桨等茄科供试寄主上引起系统症状．ＡＨ１与来自十字花科甘蓝型油菜上的一个ＴｕＭＶ有紧密的血清学关系,但在寄主反应上与之有一定差异．对自然发病的二月兰植株和接种ＡＨ１分离物的系统寄主用ＴｕＭＶ抗血清进行免疫电镜观察,均检测到线状病毒粒子,用ＣＭＶ抗血清、ＴＭＶ抗血清进行检测,均没有发现相关病毒．作者认为：ＴｕＭＶ即是引起二月兰花叶病的病原．这是ＴｕＭＶ侵染该属植物的首次报道．     

湖北省蔬菜病毒病主要毒原种类检测

采用斑点酶联免疫吸附法(Dot-ELISA)和RT-PCR法对采自湖北省7个地区的966份疑似感染病毒的蔬菜样本进行黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)、烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus,TMV)、番茄斑萎病毒(Tomato spotted wilt virus,TSWV)、番茄花叶病毒(Tomato mosaic virus,ToMV)、芜菁花叶病毒(Turnip mosaic virus,TuMV)、蚕豆萎蔫病毒(Broad bean wilt virus,BBWV)、黄瓜绿斑驳花叶病毒(Cucumber green mottle mosaic virus,CGMMV)共7种病毒的检测。结果显示检出阳性样本695份,占总样本数的71.9%。其中,十字花科蔬菜上主要毒原为TuMV,检出率高达86.4%,其次为CMV,检出率为26.7%;茄科、葫芦科和豆科蔬菜上主要毒原均为CMV,检出率分别为34.3%、59.2%和56.2%。CMV几乎能侵染所有蔬菜,为湖北省蔬菜病毒病的主要毒原。在检出的6种病毒中,存在TuMV+CMV、TuMV+BBWV、TuMV+CMV+BBWV、CMV+BBWV、CMV+ToMV和CMV+BBWV+TSWV+TMV等6种复合侵染类型,其中TuMV+CMV为十字花科蔬菜上的主要复合侵染类型,复合侵染率为23.8%,其他蔬菜上主要侵染类型为CMV+BBWV,复合侵染率为28.0%。     

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。     

武隆烟区烟草病毒病的病原初步鉴定

对重庆市武隆烟区田间烟草进行了病毒病病原种类的调查和鉴定。26个烟草样品经ELISA共检测到TMV,CMV,PVY及TuMV等4种病毒。所有样品均感染TMV,且病毒复合侵染严重,其中,以TMV,TuMV,CMV及PVY等4种病毒的复合侵染为主,侵染率达30．77％。ELISA结果表明,复合侵染的样品中TMV含量最高,TuMV含量最低。     

芜菁花叶病毒对不结球白菜内源激素含量及代谢相关基因转录水平的影响

以不结球白菜感病品种‘矮脚黄’为材料,采用ELISA和Real-time PCR技术研究了芜菁花叶病毒(TuMV)侵染后不结球白菜内源生长素(IAA)、赤霉素(GA3)、脱落酸(ABA)和茉莉酸(JA)的动态变化以及内源激素相关基因的表达差异。结果表明:TuMV侵染后,植株发病症状的严重程度与IAA含量呈正相关;光敏色素相关蛋白基因PAP1对IAA的合成起负调控作用。处理植株体内GA3含量及其代谢相关基因,即原表皮因子基因PDF1表达量均明显低于对照植株,而ABA含量则随着接种时间的延长不断积累,始终高于对照植株。且发病症状越严重的植株中,GA3含量越低,ABA含量越高。处理植株JA含量和JA诱导基因,即营养贮藏蛋白基因Vsp1表达量在接种后均出现2次上升,且植株病症越严重,JA含量越低。TuMV侵染后,植株中IAA/ABA和GA3/ABA的值则明显低于对照植株,表明TuMV的侵染破坏了内源激素的平衡,干扰了植物的正常生长发育。     

芜菁花叶病毒提纯技术的研究

将繁殖于大白菜上的病叶榨汁,结合聚乙二醇(PEG)沉淀及差速离心技术,拟定三种提纯程序,所得芜菁花叶病毒(TuMV)粗提纯物,可侵染芜菁、萝卜和大白菜,并在苋色藜和普通烟黄茵榆上产生局部枯斑。测定提纯物表现出典型的核蛋白紫外吸收光谱,在电镜观察下,其丝状病毒粒子形态清晰且排列疏松均匀、病毒粒子长度集中分布在730nm、宽12～13nm。用水醋酸分解、可获得本病毒的提纯的衣壳蛋白,它具有典型蛋白质紫外吸收光谱,上述三种提纯程序中,以第三种程序最佳。初步认为,若设备不足情况下省用蔗糖密度梯度离心步骤,仅用第三种提纯程序,亦可获得较好提纯效果。     

Risk Assessment of Synergism and Recombination on the Transgenic Plants Containing Viral Movement Protein and Replicase Genes

The transgenic tobacco plants transformed with movement protein gene of Tomato mosaic virus (ToMV) or Tobacco mosaic virus (TMV) and partial replicase gene of Cucumber mosaic virus (CMV) P1 isolate (CMV-P1), were inoculated with Potato virus X, Potato virus Y, TMV and CMV isolate RB (CMVRB), respectively. Symptom observation showed there were no symptom differences in transgenic tobacco plants as compared with those in non-transgenic tobacco plants. ELISA also illustrated that the virus concentrations in the transgenic plants were similar to those in non-transgenic plants, indicating that no synergism is found in these plants. The transgenic tobacco plants expressing movement protein gene of ToMV or partial replicase gene of CMV-P1 were inoculated with TMV and CMV-RB, respectively. The local or systemic infected leaves were then used for elucidation of the possible virus recombination in transgenic plants with biological infectivity test, ELISA and immuno-capture RT-PCR. Within 16 months, no recombination was found between transformed genes and inoculated virus genomes. The research provides fundamental data for understanding of the possible risk of the transgenic plants expressing viral sequences.     

Quantitative analysis of the interaction of heterologous viruses with Plum pox virus in C5 HoneySweet transgenic plums

Stone fruits are an important crop in most parts of the world and are heavily challenged by several viruses including Plum pox virus(PPV), Prune dwarf virus(PDV), Prunus necrotic ringspot virus(PNRSV), and Apple chlorotic leaf spot virus(ACLSV). We validated the PPV resistance in C5 plum plants(commercially known as Honey Sweet) grown in the Czech Republic for more than 16 years in a field trial experiment under natural environmental conditions. We quantified single(PPV-Rec) and mixed viruses(PPV-Rec+ACLSV, PPV-Rec+PDV and PPV-Rec+ACLSV+PDV) in C5 transgenic plums inoculated for the period 2016 to 2018. The accumulation of PPV-Rec was high(～5.43 E+05 copies) compared with that of ACLSV(～8.70 E+04 copies) in the inoculated graft of C5 transgenic plants. Leaves close to the inoculum sources showed a differential level of virus titre in single and mixed infections(～10 to ～5×10~2 copies). C5 plants with permanent virus pressure showed 10~3-to 10~5-fold fewer copies of viruses than those of the inoculated graft. We observed high accumulation of conserved mi RNAs such as mi R167, mi R69 and mi R396 in C5 plants co-infected with PPV, ACLSV and PDV that are associated with its resistance against viruses. Overall, i) C5 transgenic plums showed high resistance to PPV infection, and a low level(～32 copies) of PPV only accumulated in some grafted plants, ii) high accumulation of PPV was found in inoculated grafts in single PPV infection and mixed infections, iii) heterologous virus infection sustained by ACLSV or PDV did not suppress PPV resistance, and iv) high and low conserved micro RNAs accumulated in C5 plants.     

太子参中芜菁花叶病毒的RT-PCR检测

建立并应用太子参中芜菁花叶病毒的检测技术。采用RT-PCR技术,设计特定引物从太子参病株中的不同部位扩增特定片段,且进行序列分析和比对。序列比对结果表明,扩增得到的片段为芜菁花叶病毒外壳蛋白基因序列片段,本研究建立了一种简便可靠太子参中芜菁花叶病毒的检测方法,并且从太子参根、茎、叶和花中均检测到病毒目标序列。