转拟南芥NPR1基因水稻253 T3代株系对水稻

【目的】获得高抗水平的转拟南芥NPR1恢复系水稻253株系,比较转基因水稻与其非转基因野生型抗病性和农艺性状的差异,以期为转基因抗病育种提供材料。【方法】以通过连续自交获得的转AtNPR1基因253 T3代纯合株系和非转基因253为材料,于分蘖期采用剪叶法接种白叶枯病菌菌株13751于水稻叶片,14 d 后,对稻株发病情况进行调查;收获期考查6个转基因株系的农艺性状。【结果】6个转基因T3代株系植株的抗病性可稳定表达,其病斑长度均显著短于非转基因野生型253;253-3的抗病能力比野生型253增强50%以上,其他 5个株系253-4、253-7、165、166、167对水稻白叶枯病表现出高抗水平,抗病能力增强90%以上。与野生型253相比,转基因株系植株生长正常,不同株系间部分农艺性状无明显变化规律,而部分农艺性状显著升高或降低;株系166的株高、穗长、有效穗数、一次枝梗数、每穗总粒数、每穗实粒数和单株产量等显著优于非转基因恢复系253。【结论】拟南芥NPR1基因可作为培育广谱抗病作物的热门候选基因,株系166可作为水稻抗病育种的新种质。     

Agronomic traits and rice bacterial blight disease resistance in T3 generation lines of rice cultivar 253 over-expressing Arabidopsis thaliana NPR1 gene

[目的]获得高抗水平的转拟南芥NPR1恢复系水稻253株系,比较转基因水稻与其非转基因野生型抗病性和农艺性状的差异,以期为转基因抗病育种提供材料.[方法]以通过连续自交获得的转AtNPR1基因253 T3代纯合株系和非转基因253为材料,于分蘖期采用剪叶法接种白叶枯病菌菌株13751于水稻叶片,14d后,对稻株发病情况进行调查;收获期考查6个转基因株系的农艺性状.[结果]6个转基因T3代株系植株的抗病性可稳定表达,其病斑长度均显著短于非转基因野生型253;253-3的抗病能力比野生型253增强50％以上,其他5个株系253-4、253-7、165、166、167对水稻白叶枯病表现出高抗水平,抗病能力增强90％以上.与野生型253相比,转基因株系植株生长正常,不同株系间部分农艺性状无明显变化规律,而部分农艺性状显著升高或降低;株系166的株高、穗长、有效穗数、一次枝梗数、每穗总粒数、每穗实粒数和单株产量等显著优于非转基因恢复系253.[结论]拟南芥NPR1基因可作为培育广谱抗病作物的热门候选基因,株系166可作为水稻抗病育种的新种质.     

Xα21基因导入水稻广亲和恢复系SWR20的研究

以成熟胚愈伤组织为转化受体，经农杆菌介导法将显性广谱白叶枯病抗性基因Xα21导入高感白叶枯病的水稻广亲和恢复系SWR20中，共获得43个独立的转基因株系，100余株转基因水稻植株，经GUS活性，潮霉素抗性检测及PCR分析表明，外源基因已整合到转基因水稻基因组中，白叶枯病原菌接种试验表明，大部分T0代转基因水稻植株的抗病性有明显提高，多数植株抗或高,抗，个别为感病，经对农杆菌介导的水稻转化技术作进一步改进后，GUS瞬间表达率可高达 92．5％，稳定转化频率达到27．6％。α     

水稻转基因再生植株及其后代抗虫性筛选测定研究

采用基因枪转化系统，将CpTI(豇豆胰蛋白酶抑制剂）抗虫基因转入水稻愈伤组织中，经过抗生素筛选得到了再生植株。我们用这些转基因水稻再生植株及其后代的分蘖茎段对玉米螟（Ostrinia nubilalis)进行室内喂养，通过比较虫体死亡率及虫体生长长度，测定转基因水稻再生植株的抗虫性。1997－1999年共进行3个世代5次的室内测定。从121株F0代转基因植株中选出抗虫性较好的植株15株。从F1代的15个株系中，又筛选出了7个株系40个单株；在F2代的14个株系中共选出37株抗虫效果表现较好的植株。对37株中的19株进行了分子检测（PCR扩增），从中检测出5份材料为纯合体，14份材料有分离现象。研究结果表明：该富内喂养玉米螟并进行抗虫测定的方法是可行的；抗虫基因在转基因水稻再生植株中已经获得表达并且可以遗传。     

转抗菌肽基因提高马铃薯对青枯病的抗性

根据对12种已知抗菌肽的结构-活性相关关系的分析,利用计算机模拟,以天然抗菌肽中杀菌活力最强的Cecropin B为蓝本,设计并手工合成了3种对革兰氏阳性及阴性细菌均具有强杀伤活性的新抗菌肽ABP3、Shiva 2A及WHD。将抗菌肽Cecropin B、Shiva A的单价基因Cecropin B、Shiva A及Cecropin B/Shiva A双价基因通过农杆菌介导法导入我国7个马铃薯主栽品种（系）中,获得了1050个转基因株系。分子检测证明了目的基因在转化植株中的整合与表达。在温室及田间人工病圃对部分转基因株系接种青枯菌进行了抗病体鉴定,从75个经过多年多点重复鉴定的株系中,筛选得到了3个比起始品种抗病性提高1～3级、达到中抗的株系。     

抗真菌转基因大豆对大豆疫霉根腐病抗病性鉴定

采用下胚轴伤口接种法,对Southern杂交阳性的转菜豆几丁质酶基因和大麦核糖体失活蛋白基因的双价转基因大豆T2代的5个株系,进行了大豆疫霉根腐病抗病性检测,并通过比较接种后转基因大豆与对照组的死亡率来探讨两者的抗病性差异。结果表明,有4个转基因株系对大豆疫霉根腐病的抗性与非转基因对照组相比有明显提高,另外1个株系与对照组相比没有明显差异。     

水稻蜡质基因(Wx)反义片段在转基因后代中的遗传稳定性

用根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的遗传转化方法，将携带水稻蜡质基因反义片段导入中花11号粳稻中，分析了20个独立转化的转基因植株。经GUS染色、PCR分子检测，证明蜡质基因反义片段已整合到这些植株的染色体组中；在转基因植株后代T1的籽粒外观糯性检测中，有8个转基因植株检测到糯性籽粒的存在；在12个转基因植株T2后代直链淀粉含量测定中，有5个T3的直链淀粉含量比对照有明显的降低；在T3、T4的直链淀粉含量测定中，获得了直链淀粉含量比对照低1％的株系；来自T2的糯稻株系其后代能相对稳定遗传。在籽粒GUS检测和外观糯性检测中，发现二者的分离比存在差异。     

Xa21基因导入水稻广亲和恢复系SWR20的研究

以成熟胚愈伤组织为转化受体 ,经农杆菌介导法将显性广谱白叶枯病抗性基因 Xa2 1导入高感白叶枯病的水稻广亲和恢复系 SWR2 0中 ,共获得 4 3个独立的转基因株系 ,1 0 0余株转基因水稻植株。经 GUS活性、潮霉素抗性检测及PCR分析表明 ,外源基因已整合到转基因水稻基因组中 ;白叶枯病原菌接种试验表明 ,大部分 T0 代转基因水稻植株的抗病性有明显提高 ,多数植株表现抗或高抗 ,个别为感病。经对农杆菌介导的水稻转化技术作进一步改进后 ,GUS瞬间表达率可高达 92 .5% ,稳定转化频率达到 2 7.6%     

应用基因枪将蚕抗菌肽基因导入水稻获抗白叶枯病株系

将天蚕抗菌肽Ｂ基因应用基因枪法导入水稻发芽种胚，获得转基因植株。经Ｂａｓｔａ抗性鉴定，应用ＰＣＲ技术和Ｓｏｕｔｈｅｒｎ印迹分析表明，抗菌肽Ｂ基因已整合到水稻的基因组。Ｔ３抗白叶枯病朱系Ｎｏｒｔｈｅｒｎ印迹分析证明抗菌肽Ｂ基因在ＲＮＡ水平有表达。     

转rolC基因八棱海棠组培苗生物学特性的研究

【目的】通过研究转rolC基因八棱海棠不同株系的转基因拷贝数，在转录水平上的表达丰度，以及转基因组培苗的生物学特性，为进一步深入阐明rolC基因在八棱海棠中的表达机制和培育优良的苹果砧木奠定理论基础。【方法】以通过gus染色和PCR检测的3个转rolC基因八棱海棠株系组培苗为试材。Southern杂交鉴定rolC基因整合拷贝数。Northern杂交鉴定rolC基因在转录水平上的表达丰度。调查转基因植株组培苗在含有不同种类和浓度的植物生长调节剂的培养基上茎段增殖、叶片再生、生根能力等生物学特性；将生根后的组培苗进行炼苗，移入温室4个月后，研究株高、节间数、节间长度、叶面积等生物学特性。【结果】Southern杂交结果表明，rolC基因分别整合进入3个八棱海棠株系基因组，其中株系20a和33a分别获得了1个rolC基因拷贝，株系20b获得了2个rolC基因拷贝。Northern杂交结果表明，3个转基因株系中的rolC基因均在转录水平上得到了表达，且该基因在单拷贝株系的表达丰度高于双拷贝株系。转基因组培苗生物学特性研究结果表明：（1）3个转rolC基因八棱海棠株系茎段增殖系数、叶片再生率、生根所需外源激素浓度均显著低于对照植株，单拷贝株系的以上指标亦显著低于双拷贝株系。（2）3个转基因八棱海棠株系组培苗平均生根数显著高于转基因株系，双拷贝株系显著低于单拷贝株系；根长情况正好相反；对照植株根粗和转基因株系根粗之间均无显著差异。（3）3个转基因八棱海棠株系的株高、节间长度、节间数、叶面积均显著小于对照植株。其中单拷贝株系显著小于双拷贝株系。【结论】rolC基因整合进入3个八棱海棠转基因株系基因组，并分别在转录水平上得到表达。外源rolC基因的表达导致转基因植株体内内源激素含量和植株形态学的改变，且rolC基因的整合拷贝数对它的表达有一定的影响。     

转Bcl和Rip基因小麦的鉴定和遗传分析

 对转Bcl、Rip基因小麦的T1、T2和T3代植株进行了分子检测和抗病性鉴定，并根据检测结果对其遗传行为做了探讨与分析。T1代检测结果表明，选择标记基因nptⅡ的分离符合孟德尔遗传规律；功能基因Rip的分离比2.62∶1，符合孟德尔分离规律；功能基因Bcl的分离比为4.50∶1，偏离了孟德尔遗传规律。T1代植株Southern blot分析结果表明，功能基因Bcl和Rip已经稳定整合到小麦基因组上，多数植株为单拷贝整合。T2代纯合稳定植株Southern blot分析结果表明，功能基因Bcl和Rip在小麦染色体上多为双拷贝整合。白粉病和全蚀病鉴定结果表明，功能基因对白粉病和全蚀病均有一定的抗性。农艺性状调查结果表明，除了株高外转基因植株其它农艺性状与受体品种一致。     

双抗TMV和CMV转基因番茄后代的遗传分析

通过对转ＴＭＶ和ＣＭＶ双价外壳蛋白基因番茄Ｔ１代群体和Ｔ２代株系进行ＰＣＲ及ＰＣＲ－Ｓｏｕｔｈｅｒｎ鉴定，并分别进行温室及田间抗病毒试验，结果表明，Ｔ１代工程番茄植株中确有ＣＭＶ—ＴＭＶ双价外壳蛋白基因的遗传和分离，其遗传行为符合显性单基因的孟德尔遗传。Ｔ２代部分株系ＣＭＶ—ＴＭＶ双价ＣＰ基因已获得稳定遗传，共获得了３个遗传稳定的番茄株系。     

基因pf40在玉米中的遗传转化

 【目的】基因pf40来源于谷子未成熟种子cDNA文库,它或其同源基因普遍存在于禾本科植物中。初步研究显示pf40具有促进分蘖(枝)的功能。本文旨在研究玉米的分蘖特性是否与pf40功能相关。【方法】以玉米自交系Z3、Z31与Q31杂交组合的胚性愈伤组织为转化受体,用基因枪轰击法将pf40超表达载体(PF40HS)和抑制表达载体(PF40R)导入玉米。然后观察pf40超表达和抑制表达两种不同表达类型的转基因玉米分蘖表型。【结果】经潮霉素筛选和PCR 检测,共获得53 株T0代转基因玉米。通过对T1、T2代转基因玉米的PCR检测以及Southern 和tRNA dot blot分析表明,外源pf40已整合到玉米基因组中并得到表达,而且能稳定地遗传给下一代;通过对转pf40玉米茎基部的分蘖表型的观察发现,无论是转超表达载体还是抑制表达载体的转基因植株与未转基因植株均无明显差异。【结论】单独调控玉米中的pf40或其同源基因并不能改变玉米的分蘖表型特征,玉米中的pf40或其同源基因的确切功能,尚待进一步研究。     

双抗植物表达载体的构建

用限制性内切酶将抗虫的胰蛋白酶抑制剂（ＴＩ）基因从质粒ｐＢｉｎ２０上切下,插入带有抗细菌的抗菌肽Ｂ和抗菌肽Ｄ基因的植物表达载体ｐＤＢ３的ＸｂａⅠ位点。通过点杂交和酶切鉴定,得到了带有３个抗性基因的双抗植物表达载体ｐＤＢＴ．     

Acquisition of Insect-Resistant Transgenic Maize Harboring a Truncated cry1Ah Gene via Agrobacterium-Mediated Transformation

A novel insecticidal gene cry1Ah was cloned from Bacillus thuringiensis isolate BT8 previously for plant genetic engineering improvement. Truncated active Cry1Ah toxin has a toxicity level similar to that of the full-length Cry1Ah toxin. In this study, plant expression vector pMhGM harboring truncated cry1Ah gene was transformed into maize (Zea mays L.) immature embryos by Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation at which maize alcohol dehydrogenase matrix attachment regions (madMARs) were incorporated on both sides of the gene expression cassette to improve gene expression. A total of 23 PCR positive events were obtained with a transformation efficiency of 5% around. Bioassay results showed that events 1-4 and 1-5 exhibited enhanced resistance to the Asian corn borer (Ostrinia furnacalis). These two events were further confirmed by molecular analysis. Southern blot suggested that a single copy of the cry1Ah gene was successfully integrated into the maize genome. Western blot and ELISA showed that the foreign gene cry1Ah was expressed stably at high level in maize and could be inherited stably over generations. The results of a bioassay of T1-T4 transgenic maize plants indicated that the transgenic plants were highly toxic to the Asian corn borer and their resistance could be inherited stably from generation to generation. Thus, events 1-4 and 1-5 are good candidates for the breeding of insect-resistant maize.     

有性杂交获得同时表达两种外源基因的转基因胡萝卜的研究

以胡萝卜下胚轴为外植体,通过分别携带2种不同外源目的基因片段的LBA4404根癌农杆菌介导转化,经PCR,Southern-blot和RT-PCR分析鉴定,选取各自转化成功并正常转录的T1代植株进行有性杂交,获得T1代杂交种子.同年秋季播种长出T2代植株,经PCR、Western blot检测及Elisa分析表明,得到同时含有2种目的基因且2种目的蛋白表达量都较高的转基因胡萝卜.     

转TrxS基因啤酒大麦的分子检测和农艺性状分析

对不同转TrxS基因啤酒大麦的T1,T2代植株进行分子检测,并根据检测结果对其遗传行为做了分析.结果表明:目的基因在不同材料中的遗传行为不同,TrxS基因在Harrington中符合3∶1的遗传比例,PCR-Southern杂交结果说明目的基因已整合到大麦基因组中,并能够稳定地遗传给后代;而在Franklin后代自交过程中发生丢失而不能稳定遗传.经PCR跟踪检测,得到转基因大麦纯合株系.农艺性状分析结果表明,转基因株系除生育期比对照提前4 d外,其它农艺性状与对照没有明显差异.     

串联的人胸腺素α1基因在番茄中的高效表达

 【目的】提高免疫活性多肽人胸腺素α1（Tα1）在番茄中的表达量。【方法】根据植物偏爱密码子对Tα1基因进行优化,并将其顺式串联成四联体,同时在单体基因间插入肠激酶剪切位点基因序列,以便表达的融合蛋白可以被肠激酶切割成单体。利用农杆菌介导法将单体Tα1基因和四联体Tα1基因分别转化进入番茄。【结果】两个基因转化番茄后分别得到卡那霉素抗性再生植株19株和10株,PCR和Southern杂交检测证明,部分番茄基因组中整合了外源基因。经过Western和ELISA分析,串联的Tα1基因已经在番茄果实中表达,表达量最高相当于20.2 μg Tα1?g-1果实鲜重,高于单体基因的表达量。【结论】基因串联的方式提高了Tα1基因在番茄中的表达量。     

外源基因在不结球白菜转基因植株后代中的表达

应用农杆菌介导法将含有豇豆胰蛋白酶抑制剂基因和新霉素磷酸转移酶基因的重组质粒导入不结球白菜地方品种———“中脚黑叶”和“矮脚黑叶”中 ,获得抗虫转基因植株。卡那霉素抗性和抗虫性在转基因植株自交后代T1代植株中发生分离 ;在T2 代中出现 3种不同类型的株系 :抗性纯合、杂合型和敏感性纯合株系。卡那霉素抗性和抗虫性在转基因植株自交后代中的表现基本符合孟德尔显性单基因的分离规律。从T2 、T3 、T4代中选择出抗虫性纯合株系 ,并获得一批对 1～ 2龄鳞翅目小菜蛾、斜纹夜蛾幼虫的校正死亡率达 6 0 %左右的单株