转基因烟草中PVYN CP基因沉默及其介导的抗病性受温度的调控

 本研究以转不可翻译的马铃薯Y病毒坏死株系外壳蛋白基因(PVY^N CP)烟草的T₃代植株为材料,在获得高度抗病植株并证明转基因植株的抗病性是由RNA沉默介导的基础上,采用Northern杂交及ELISA检测病毒的方法,分析了温度对转基因烟草中RNA沉默以及转基因植株抗病水平的影响。结果表明,低温可以改变转基因植株中已发生的RNA沉默和转基因植株的抗病状态。在15℃低温下生长的转基因植株,转基因产生的RNA沉默被抑制,转基因植株失去了对PVY^N高度抗病的特性,表现感病症状;而在25℃或以上高温(30℃、35℃)下生长的转基因植株,转基因产生的RNA沉默没有发生被抑制的现象,转基因植株对PVY^N病毒的侵染仍保持高度抗病性。     

cryIA(b)基因及其介导的抗性在转基因水稻中的遗传

研究了cryLA(b)基因及其介导的抗虫性在转基因水稻自交或回交后代中的遗传规律和遗传稳定性。结果表明：cryLA(b)基因及其连锁的bar基因作为一个显性遗传位点遵循孟德尔遗传分离规律；在T1代群体中遵循3：1的分离规律，T2代稳定纯合；在BC11～BC4代群体中遵循1：1的分离规律，BC群体自交的BCF9群体中遵循3：1分离规律。cryLA(b)基因及其介导抗性已稳定地遗传至T7代和BC4代。室内及田间抗虫性鉴定显示，不同世代的转基因植株均保持稳定的高度抗虫性。     

转Pti5-VP16基因小麦抗白粉病鉴定及可溶性蛋白分析

对PCR呈阳性的转基因小麦植株(T₀)及T₁代植株接种小麦白粉病菌,鉴定结果表明:T₀代接种7 d,病害表型多数为抗病;接种14 d,病害表型为抗病、中抗及中感,病害严重度明显轻于对照。T₁代接种7 d后,多数表现为中抗、抗,少数为中感;接种28 d后,仅有2株仍表现抗病,其余表现为感病,但病害严重度轻于对照。对T₁代植株可溶性蛋白分析表明T₁代植株与对照相比多一条新谱带。     

两个转W23基因小麦株系的抗旱性鉴定

以两个T₅代转W23基因小麦株系G19-X59、G19-X61为材料,在水培条件下采用PEG-6000人工模拟干旱胁迫措施对转基因小麦株系的根系发育特点、抗旱相关的光合生理等指标进行了测定。结果表明,干旱胁迫条件下各参试小麦的光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)均下降,转基因株系降幅较小,且其Pn和Tr值极显著高于受体品种;在正常供水和干旱胁迫两种水分处理下,转基因株系均比受体品种具有较发达的根系,其根总长、根总表面积、根总体积等参数极显著高于受体品种。这一结果说明,转W23基因小麦株系G19-X59、G19-X61在苗期依靠发达的根系维持较强的光合作用,提高其应对干旱胁迫的能力。     

红铃虫对Bt棉花抗性治理的研究进展

综述了Bt棉花对红铃虫的抗性效率和红铃虫对Bt棉花的抗性机理、抗性遗传、抗性监测及治理对策的研究进展.研究结果表明,不同种植区Bt棉花对红铃虫的抗性水平有较大差别.红铃虫中肠内Bt毒素结合位点数量减少是产生抗性的主要机制.抗性由具1个主效应的多位点基因控制,高水平抗性的产生与编码钙蛋白基因变异有关.避难所策略是红铃虫抗性治理的主要措施.抗性监测表明,自1997年以来,美国亚历桑那州红铃虫田间种群对Bt棉花的抗性频率无显著性变化.     

烟草黑胫病菌致病性分化和烟草品种的抗病性差异

用游动孢子浸根接种法对我国主产烟区的117个烟草黑胫病菌(Phyto-phythora parasitica var.nicotianae)致病性测定结果表明，黑胫病菌茵株问致病性存在明显差异，病情指数范围4．66—84．30，强、中和弱致病性菌株各占11．1l％、58．97％和29．91％。对国内主要的59个烟草品种经室内和大田的抗病性鉴定表明，目前尚没有抗黑胫病菌的免疫品种，但不同烟草品种抗性差异明显，其中Coker371G、NC82、K346和单育三号等品种有较强的抗病性，且室内鉴定与大田鉴定结果基本一致。     

利用RNA介导的抗病性获得抗2种病毒的转基因烟草

 RNA介导的病毒抗性(RMVR)是近年发展起来的一种新的植物抗病毒基因工程策略,具有抗病性强、抗性持久、生物安全性高等特点。利用该策略培育多抗病毒植株具有广阔的应用前景和重要的实践意义。本研究将非翻译的马铃薯X病毒的衣壳蛋白(PVX-CP)基因和非翻译的马铃薯Y病毒的衣壳蛋白(PVY-CP)基因组成嵌合基因,构建植物表达载体pROKXY,利用农杆菌介导法转化烟草NC89,获得6株对PVX和PVY的混合侵染表现为免疫的转基因植株。分子分析表明,这种抗性为RNA介导的病毒抗性。这一研究结果为利用RMVR进行植物多抗病毒育种提供了重要数据和资料。     

抗菌肽和几丁质酶基因提高烟草对黑胫病菌和赤星病菌的抗性研究

 通过农杆菌介导法将加信号肽修饰的人工合成杂合抗菌肽CEMA基因(SPCEMA),苜蓿防御素基因(AFP),苦瓜几丁质酶基因(CHI)以及SPCEMA-CHI、AFP-CHI、AFP-SPCEMA双价基因导入本明烟(Nicotiana benthamiana),并对转基因烟草T₀和T₁代进行了抗病性检测,比较了不同转基因植株的抗病效果。研究结果表明,转基因烟草对黑胫病菌(Phytophthora parasitica var.nicotianae)、赤星病菌(Alternaria alternata)的抗性均强于非转基因烟草,病情指数差异达极显著水平,其中转AFP-CHI双价基因烟草具有较强的抗性,与单价转基因烟草的抗性差异达显著水平。但各单价转基因以及双价转基因烟草之间对上述病菌并未表现出显著的抗病性差异。结果表明植物源的抗菌肽基因与几丁质酶基因在抗植物真菌病害中具有协同增效作用。     

转cry2Ah-vp基因玉米的抗虫性鉴定

为获得新型抗虫转基因玉米,将通过群体筛选获得的具有抗虫性的转cry2Ah-vp基因玉米VP1-5采用PCR、Southern blot、实时荧光定量PCR(qPCR)、酶联免疫吸附测定(ELISA)等方法进行阳性植株鉴定、拷贝数分析、转录水平和翻译水平分析,同时通过室内和田间生物活性测定鉴定转基因玉米VP1-5对东方黏虫Mythimna separata和亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis的抗性。结果表明,在转基因玉米VP1-5中cry2Ah-vp基因已整合到玉米基因组,以单拷贝的形式插入;cry2Ah-vp基因在转基因玉米VP1-5不同部位组织中均可以正常转录,在灌浆期叶片中的mRNA表达量最高,相对表达量为32.67,在灌浆期穗轴中的mRNA表达量最低,相对表达量为3.74;Cry2Ah-vp蛋白在转基因玉米VP1-5的6叶期各组织中表达量均较高,其中在叶片中的表达量达到2 155.18 ng/g FW,在抽雄期花丝中的表达量最高,达到2 165.86 ng/g FW;且转基因玉米VP1-5对东方黏虫有很高的杀虫活性,接虫3 d后幼虫死亡率达到100.00%;对亚洲玉米螟幼虫也有明显的生长抑制作用。表明转基因玉米VP1-5可作为玉米抗虫育种和害虫防治的种质资源。     

大豆凝集素基因lec-s转化烟草>增强对烟草花叶病毒的抗性

 将编码大豆凝集素的lec-s基因插入植物表达载体pBI121中,构建植物重组表达质粒pBI121:: lec-s。由根癌土壤杆菌EHA105介导的叶盘法转化烟草,获得了转基因烟草株系。PCR和RT-PCR检测证明lec-s基因已转入烟草植株中。接种烟草花叶病毒（Tobacco mosaic virus,TMV）进行抗病性试验结果表明,转基因烟草叶片上的病斑数显著减少,说明转基因烟草表现出对TMV的抗性。定量RT-PCR检测发现,接种TMV后,抗病防卫基因（PR-1a、GST1、Pal和hsr515）在转基因烟草叶片中显著上调表达。这些结果表明,大豆凝集素基因lec-s转化烟草可对TMV产生抗性,其作用机制可能在于lec-s基因参与了植物的防卫信号通路,诱导了抗病防卫基因在转基因植株体内的表达,增强了植株对TMV的系统抗性。     

超量表达益母草种子抗菌蛋白提高番茄的抗病性

为了验证来自益母草Leonums japonicusHoutt种子的抗菌蛋白基因LjAMP1和LjAMP2对植物病害的广谱抗性,用根癌农杆菌Agrobacterium tumefaciens介导法,将其分别转入台湾圣女番茄品种。结果显示,利用黄萎病菌毒素浸泡番茄离体枝条,处理24h,空载转基因对照和非转基因再生植株枝条全部萎蔫,而LjAMP1和LjAMP2转基因番茄T0代枝条未出现萎蔫的株系比率分别为11.11%和6.25%;用离体叶片接种菌块,分别对T0代抗或耐黄萎病菌毒素的T1代株系接种早疫病菌,接种10天,空载转基因对照和非转基因再生植株的病情指数达到100,而LjAMP1和LjAMP2转基因番茄病情指数最低的株系分别为17.5和10.0,表明转基因番茄能同时提高对黄萎病菌毒素和早疫病的抗性;进而用叶盘法检测转基因植株对番茄青枯病菌的抑制作用,结果显示对真菌病害抗性强的转基因植株叶片对青枯病菌的抑菌圈更大。转基因番茄抗病鉴定结果表明,来自益母草种子的LjAMP1和LjAMP2基因对植物病害具有广谱抗性。     

帚枝霉属内生真菌激发子蛋白SbES诱导辣椒抗棒孢叶斑病作用机理

为明确帚枝霉属Sarocladium内生生防真菌HND5菌株外泌激发子蛋白SbES的诱导辣椒抗病作用机理,通过构建SbES蛋白的毕赤酵母Pichia pastoris重组蛋白表达菌株,利用纯化后的SbES重组蛋白处理辣椒植株,检测辣椒对棒孢叶斑病的抗性,以及相关抗病反应与抗病基因表达的变化。结果表明,0.1 mg/mL SbES重组蛋白可有效诱导辣椒产生对棒孢叶斑病的抗性,可激发辣椒叶片活性氧爆发、微过敏反应和胼胝质积累等抗病反应;并能有效提高辣椒叶片中与活性氧爆发、过敏性反应、胼胝质合成和植保素合成等抗病反应相关基因,以及水杨酸、茉莉酸和乙烯信号传导关键基因的表达。推测帚枝霉属内生真菌激发子蛋白SbES可通过激活多种抗病信号传导途径来激发辣椒产生对棒孢叶斑病的抗性。     

Enhancing resistance of transgenic carrot to fungal pathogens by the expression of Pseudomonas fluorescence microbial factor 3 (MF3) gene

Microbial factor 3 (MF3) gene from a plant-growth promoting rhizobacteria Pseudomonas fluorescence was introduced into carrot genome using Agrobacterium-mediated transformation. The obtained transgenic plants expressing MF3 protein were grown in a glasshouse and evaluated for their resistance to phytopathogens. The assays were performed by the assessment of disease symptoms developing on the detached leaflets and petioles inoculated by three fungal pathogens. The results showed that transgenic plants had significantly enhanced resistance to Alternaria dauci, Alternaria radicina and Botrytis cinerea, on average, by 20–40% in comparison to the non-transformed control plants. This is the first report of enhancing plant resistance by expressing the bacterial protein homologous to the family of FK506-binding proteins.     

黏虫对Cry1Ab蛋白的抗性遗传规律及与其他蛋白的交互抗性

为转Bt作物抗性治理策略的有效实施提供依据,采用遗传杂交和毒力生测方法评价黏虫Mythimna separata Cry1Ab蛋白抗性品系对Cry1Ab蛋白的抗性显性度,明确调控抗性基因的位置和数目以及对Cry1F和Vip3Aa19蛋白的敏感性。结果显示,Cry1Ab蛋白对黏虫正交F₁代和反交F₁代的LC₅₀分别为15.30μg/g和12.91μg/g,抗性为常染色体调控;在浓度2.5～50.0μg/g范围内黏虫对Cry1Ab蛋白的抗性显性水平随着浓度的变化而变化,即在2.5μg/g时黏虫对Cry1Ab蛋白的抗性为不完全显性遗传,在50.0μg/g时黏虫对Cry1Ab蛋白的抗性为不完全隐性遗传。黏虫对Cry1Ab蛋白的抗性受多基因调控。另外,黏虫Cry1Ab抗性品系对Cry1F和Vip3Aa19蛋白未产生交互抗性,抗性倍数分别为0.9和1.1。     

智能聪配施壳寡糖和褐藻寡糖对烟草生长和病毒抗性的影响

智能聪(ZNC)是宛氏拟青霉Paecilomyces variotii的提取物, 前期研究证明其具有促进植物生长, 提高作物产量?品质和抗病的能力?为了进一步提高产品应用效果, 本研究将智能聪分别与壳寡糖和褐藻寡糖复配, 评价其对烟草生长和病毒病抗性的影响?结果表明, 智能聪与壳寡糖或褐藻寡糖复配后的促生效果和对马铃薯X病毒(potato virus X, PVX)的抑制作用优于单剂, 其中促生效果最佳的为0.05 μg/mL智能聪与12 μg/mL褐藻寡糖复配, 处理后烟草株高?根长?侧根数?鲜重和干重分别比单施褐藻寡糖增加26.31%?20.41%?23.20%?23.60%和31.03%; 对PVX病毒抑制作用最好的是0.05 μg/mL智能聪与30 μg/mL壳寡糖复配, 对PVX抑制率为71.26%?研究结果可为防治烟草花叶病的药剂复配选择提供依据?     

Pathogenesis-related gene expression in rice is correlated with developmentally controlled Xa21-mediated resistance against Xanthomonas oryzae pv. oryzae

Disease resistance mediated by the resistance gene Xa21 is developmentally controlled in rice. We examined the relationship between Pathogenesis Related (PR) defense gene expression and Xa21-mediated developmental disease resistance induced by Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo). OsPR1a, OsPR1b, and OsPR1c genes were cloned and their induction was analyzed, in addition to the OsPR10a gene, at the juvenile and adult stages in response to a wildtype Xoo strain that induces a resistance response (incompatible interaction) and an isogenic mutant Xoo strain that does not (compatible interaction). We found that the adult stage leaves are more competent to express these OsPR1 genes and that the Xa21 locus is required for the highest levels of induction.     

Contribution of both lignin content and sinapyl monomer to disease resistance in tobacco

As a major component of the cell wall, lignin has been suggested to play an important role in the plant defence response to various pathogens. However, how lignin is involved in plant pathogen interaction is still unclear. Here, a series of transgenic tobacco lines were cultivated with a range of differences in lignin content and composition. Evaluation of pathogen resistance in these plants indicated that lower total lignin content aggravated the severity of tobacco black shank and bacterial wilt diseases, while increased sinapyl lignin (S) alleviated the disease symptoms. The regression analysis indicated both lignin content and S lignin were positively correlated with disease resistance. These two factors had additive effects, exhibiting stronger correlation with disease resistance when they were combined. Neither guaiacyl lignin (G) nor S/G ratio showed close correlation with disease resistance. The expression of pathogenesis‐related protein genes PR2 and PR3 was induced after pathogen inoculation. However, the up‐regulation of PR2 and PR3 was not associated with a disease resistance‐induced increase in lignin content. These data collectively suggest that both total lignin content and S lignin are main factors that contribute to the basic defence response in tobacco.     

超敏蛋白对烟草黄瓜花叶病毒的诱导抗性及生长、品质的影响

为明确超敏蛋白对烟草黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)的诱导抗性及其生长、品质的影响,采用半叶枯斑法和田间试验研究了10%超敏蛋白对枯斑三生烟和普通烟的诱导抗性及促生作用,并分析了对烤烟经济性状和内在质量的影响。结果表明,10%超敏蛋白在活体外对CMV无钝化作用,但预防、治疗效果显著,接种前48 h喷施预防效果达75.70%,接种后24 h喷施治疗效果达65.45%,均显著高于对照;10%超敏蛋白处理后烟草的株高、茎围、最大叶面积均高于其它处理,单位产量比20%吗啉胍·乙铜可湿性粉剂处理增产211.8 kg/hm2,增值3 519.2元/hm2;经10%超敏蛋白处理后的烤烟化学成分均处于优质烟的适宜质量分数范围内。表明超敏蛋白不仅有利于提高烟草抗性和促进烟株生长,且可以明显提高烟叶经济效益和烟叶内在质量。     

两种蚕豆赤斑病菌对常用杀菌剂的抗药性检测及比较

对采自浙江、湖北和安徽3省的蚕豆赤斑病样品进行了病原菌的分离和鉴定,采用菌丝生长速率法检测了引起赤斑病的2种病原菌——蚕豆葡萄孢Botrytis fabae和灰葡萄孢B.cinerea 的抗药性发生情况,并在离体条件下通过抗药性诱导试验比较了二者的抗药性风险。结果共分离得到153个菌株,其中蚕豆葡萄孢122株(占79.7%),灰葡萄孢31株(占20.3%)。共检测到37株多菌灵高水平抗药性菌株(其中蚕豆葡萄孢9株)和42株异菌脲低水平抗药性菌株(其中蚕豆葡萄孢17株);嘧霉胺对153个菌株的EC50值在0.01~5.13 μg/mL之间,平均EC50值为0.72±0.15 μg /mL;表明蚕豆赤斑病菌对常见杀菌剂已表现出一定的抗药性,且灰葡萄孢的抗药性问题比蚕豆葡萄孢要严重得多。抗药性诱导试验进一步证实,灰葡萄孢的抗药性风险明显高于蚕豆葡萄孢。