Genetic improvement of Trichoderma ability to induce systemic resistance

The beneficial applications of Trichoderma spp. in agriculture include not only the control of plant pathogens, but also the improvement of plant growth, micronutrient availability, and plant tolerance to abiotic stress. In addition, it has been suggested that these fungi are able to increase plant disease resistance by activating induced systemic resistance (ISR) . The mode of action of these beneficial fungi in the Trichoderma -plant-pathogen interaction are many, complex and not comple…     

拮抗菌2-Q-9抑菌相关基因BCCodY转化烟草及其功能研究

将拮抗菌2-Q-9的1个抑菌相关基因BCCodY连接至遗传转化载体并转化烟草品种K326.PCR结果表明,该基因被成功转化.反转录PCR结果表明,BCCodY基因在K326中被转录成mRNA,说明该基因能在转基因植株中表达.为了鉴定BCCodY在转基因K326中的生物学功能,采用叶腋针刺法将烟草青枯病菌接种转基因植株,...     

农杆菌介导葡萄糖氧化酶基因转化油菜

以甘蓝型油菜带柄子叶为转化受体材料,采用农杆菌介导法进行葡萄糖氧化酶(Glucose oxidase,GO)基因的转化,经卡那霉素抗性筛选获得大量的不定芽.PCR检测结果显示其中22株呈阳性.淀粉-KI染色结果表明在转基因植株中检测到H2O2.在转基因植株×非转基因植株(F1代)中,卡那霉素抗性筛选显示86%的株系呈现典型的孟德尔单基因显性遗传.F1代盛花期茎秆菌核病活体接种结果证实,转基因植株后代菌核病抗性明显提高.证实GO基因已转入油菜植株中并得到有效表达.     

转Cry1A(b)基因抗虫水稻的获得及鉴定

利用农杆菌混合液介导的共转化法,研究不同浓度的农杆菌混合液浸染5种水稻品种的愈伤组织,进而获得共转化再生植株。对转基因植株进行叶片潮霉素抗性检测和螟虫田间抗性鉴定的结果表明,农杆菌混合液浓度OD600为0.6左右时,其浸染能力较强;5个品种中以浙粳27的再生效率最高。转基因植株叶片经潮霉素抗性检测,潮霉素阳性率为78.13%,经PCR检测转基因植株Cry1A(b)基因阳性率为15.11%。自然抗性鉴定结果表明:Cry1A(b)基因阳性的转基因植株对稻纵卷叶螟具有很好的抗性。基因分离的鉴定结果表明:HPT基因与Cry1A(b)基因在共转化转基因植株的后代中发生了分离。     

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。     

几个转基因植株后代的遗传分析

对用农杆菌介导的遗传转化法获得的9个独立转化子进行了遗传分析。结果显示:除转基因植株R1Ab-8外,其他8个转基因植株都出现选择标记基因bar与目标基因cry1Ab进行共整合。单拷贝转基因植株中,除R1Ab-6植株外,其余4个转基因植株均表现3∶1的孟德尔式的遗传规律。双拷贝转基因植株R1Ab-3出现15∶1的分离比,说明两个拷贝的外源基因整合到受体基因组的不同染色体;双拷贝转基因植株R1Ab-7出现3∶1的分离规律,说明两个拷贝的外源基因整合到受体基因组的同一染色体。同时,还发现R0代表现抗性且出现孟德尔分离比的单拷贝转基因植株的纯合体的杂种F1代也能表现抗虫性,表明,利用转基因培育作物新品种时,应选择单拷贝、符合孟德尔遗传且表现目标性状的转基因植株作母本。     

草莓多酚氧化酶基因全长的克隆及表达载体构建

【目的】为了提高草莓的果实品质和经济价值。【方法】利用改良CTAB法提取五叶草莓叶片总DNA,反向PCR(IPCR)方法克隆基因。【结果】得到了2条完整的草莓多酚氧化酶基因全长3 591bp和1 809bp,分别编码1 196和602个氨基酸,分别命名为FpPPO1与FpPPO_2,GenBank登录号分别为HM063946和HM063947。FpPPO1和FpPPO_2与其他物种中的多酚氧化酶基因比较,氨基酸相似性分别为57%~77%与74%~99%。最后成功构建了多酚氧化酶基因反义植物表达载体pCP430和正义植物表达载体pCP1809。【结论】克隆得到草莓FpPPO1和FpPPO_2基因全长并构建转基因载体,为研究草莓中多酚氧化酶基因的功能奠定了基础。     

海洋源高产葡萄糖氧化酶细菌的筛选和主要酶学性质

从海洋环境中筛选高产葡萄糖氧化酶的海洋细菌, 为生产葡萄糖氧化酶提供新的菌种资源。采集海泥、海水及珊瑚样品,采用亚甲基蓝平板显色培养的方法初步分离产酶细菌,再对分离菌株进行显色培养,挑选产酶优势菌株,用液态摇瓶发酵的方法测定优势菌株的产酶能力,然后检测温度及酸碱度对酶活性的影响,并对优势菌株进行形态鉴定、生化鉴定以及16S rDNA基因序列鉴定。从海泥样品中初筛得到几株产葡萄糖氧化酶的细菌,其中菌株MS-4产酶活力最高,该菌在常规LB液体培养条件下葡萄糖氧化酶活力达到8.8 U·mL^-1;所产酶最适作用温度为14 ℃,最适pH为7.0,在25 ℃以下活性稳定;经过综合鉴定MS-4是蜡状芽孢杆菌,其中生化鉴定和基因序列鉴定的结果显示,该菌与蜡状芽孢杆菌的相似度分别为98.8%和100%。实验结果说明,MS-4具有相对较高的产葡萄糖氧化酶能力,可作为低温食品保鲜用葡萄糖氧化酶的生产用菌进行开发和研究。     

抗草甘膦转基因大豆（Glycine mac (L.) Merri）杂草性评价的试验实例

 【目的】评价美国孟山都公司生产的抗草甘膦转基因大豆40-3-2作为加工原料引入中国可能带来的演化为杂草的生态风险,验证转基因大豆杂草化环境安全评价条款的可操作性。【方法】在农田生态环境下比较了抗性大豆、受体品种和当地常规品种的生存竞争能力、繁育能力、自生苗、种子落粒性和延续能力。【结果】在适宜季节种植的转基因大豆的生存竞争能力和繁育能力明显低于当地常规品种,表现在复叶数少、植株较矮、结实率低;受体品种的生存竞争能力和常规品种相似,但繁育能力低于常规品种。在非适宜季节三者的生存竞争能力相似,而受体品种和抗性大豆的结实能力都比常规品种略强。3个品种的落粒性都不强,形成自生苗的可能性也都很小。所有供试大豆种子的延续能力都很弱。【结论】以上研究结果表明美国孟山都公司生产的抗草甘膦转基因大豆40-3-2在中国南京地区环境条件下演化为杂草的可能性较小,其作为加工原料进口后演化为杂草的生态风险小。试验证实了转基因大豆环境安全评价标准的杂草性条款具有可操作性。     

黑曲霉中国株(3.758)葡萄糖氧化酶(GOD)基因的克隆与结构分析

[目的]为充分开发黑曲霉在轻工业中的用途。[方法]以黑曲霉中国株(3.758)基因组DNA为模板,用LATaqDNA聚合酶对葡萄糖氧化酶(GOD)基因进行PCR扩增,扩增片段纯化后与pUCm-T载体连接后,转化到大肠杆菌DH5α感受态细胞,经琼脂糖凝胶电泳法、酶切和PCR鉴定获得阳性克隆。对获得含GOD基因的克隆进行测序,分析其蛋白质氨基酸序列及限制性内切酶的图谱。[结果]经PCR扩增获得约1.8kb的片段。获得的GOD基因编码序列共1818bp,与报道的黑曲霉(ATCC9029)GOD基因序列仅有3个碱基之差。该基因序列具有多个限制性内切酶位点。黑曲霉不同菌株与中国株(3.758)GOD基因的同源性比较表明,不同黑曲霉菌株中GOD基因不同,而菌株ATCC9029与菌株NRRL-3是同一菌株。[结论]该研究获得了GOD基因的全长序列,为GOD的生物工程生产和相关植物基因工程奠定了基础。     

A Stably Transgenic INA Enterobacter cloacae for Control of Insect Pests

Using the minitransposon pMini-Tn5 and the ice-nucleation active (INA) gene of iceA, a suicide recombinant plasmid pTnice1 was constructed, which has the ability of broad-host-range conjugal mobilization and integration of iceA into chromosomal DNA of many gram-negative bacteria by Tn5 transposition.We used this plasmid to integrate the iceA into chromosomal DNA of Ent. cloacae and obtained the transgentic strain Enc1. 2022ina. In this transgenic Ent. cloacae, iceA would never be transferred elsewhere through transposition, and constantly expressed high ice nucleation activity even in the absence of antibiotic pressure.The transgenic strain was ingested by corn borer larvae. Over the 7 d after ingestion, the mean supercooling points (SCPs) of the larvae was about 10℃ higher than those of larvae treated with distilled water (control).The maintenance of these high SCPs was related to the stable gut colonization of transgenic strain. At 6th day post ingestion, the larva was exposed at - 5 or - 7℃ for 12 h, the percentages of larvae frozen to death were 85and 100%, respectively. In contrast, none or a small proportion of control larvae was frozen to death under the same conditions. Further studies demonstrated that this transgenic strain bore weak epiphytic ability.Therefore, this genetically engineered strain may be a promising candidate for control of insect pests in agricultural fields.     

白肋烟转基因育种研究

利用农杆菌介导法将具有广谱抗病的葡萄糖氧化酶(Glucose Oxidase,GO)基因及抗虫半夏凝集素(Pinella Ternata Agglutinin,PTA)基因转化到烟草中,并研究了影响转化和抗性植株再生的一些因素。结果表明,基因型是影响转化和抗性植株再生的关键因素,试验所用的3个品种KY14、KY8959、TN90中,KY14转化效率最高。用于烟草转化的侵染时间以15min为宜,共培养时间以2d最佳。PCR分子检测表明,外源GO基因及PTA基因已转入到烟草KY14中。淀粉-碘化钾显色反应检测到了转基因植株产生的过氧化氢,证实GO基因已经在烟草中发挥功能。     

蚕丝心蛋白基因导入早熟陆地棉新种质选育

植物基因工程是应用重组DNA技术将外源基因导入到受体植物细胞内,从而使植物获得新的遗传性状。采用花粉管通道法将蚕丝心蛋白基因(fibroin)导入到选定的受体材料新B-1和陆8中,以期获得较受体材料绒长、强力更好的棉花新种质新品种。通过对转入蚕丝心蛋白基因(fibroin)T2代阳性反应的50株阳性反应的转化后代植株的15项品质检测分析结果表明,蚕丝心蛋白基因(fibroin)对棉纤维的衣分、马克隆值和伸长率影响较大,对棉纤维的强力有一定的影响,对棉纤维伸长影响较小。     

1株高温型厌氧产氢细菌的分离与鉴定

利用平面夹层和平板培养瓶厌氧法从油田区的岩石中分离到8株细菌,经气体组成及产氢能力检测,发现其中2株细菌具有产氢能力。在60℃高温条件下,菌株ZX-1的氢转化率最高,为1.8mol H2.mol-1葡萄糖。该菌为革兰氏阴性、杆菌、有芽孢、无鞭毛,菌体大小为(0.35～0.45)μm×(2～8)μm;菌落特征表现为圆形、乳白色、表面光滑、不透明;生理生化试验结果表明,明胶液化、硝酸盐还原、柠檬酸盐利用、葡萄糖为阳性,氧化酶、淀粉水解、V-P反应为阴性,初步鉴定为短芽孢杆菌属(Brevibacillus)。经16S rDNA PCR扩增及测序结果表明,该菌序列与Brevibacillus borstelensis的序列相似性达100%,进一步确定该菌为波茨坦短芽孢杆菌。     

cNHX1基因转化草莓的研究

[目的]探讨将完整的含柑橘cNHX1基因转化为草莓植株。[方法]以弗吉尼亚草莓品种为试材构建了含柑橘cNHX1基因的植物表达载体,并进行了酶切鉴定,然后将表达载体导入农杆菌EHA105中,获得了工程菌株;利用农杆菌转化法,把cNHX1基因转化成草莓植株,并利用PCR方法鉴定了转化植株。[结果]利用农杆菌转化法获得了转cNHX1基因,通过进一步利用含Kam的平板进行筛选,获得了纯合的转基因植株;对获得的转基因草莓植株提取叶片DNA,利用引物F01和R02进行扩增,结果在草莓基因组中可以扩增出1.63kb的目的条带,证明cNHX1基因已经整合到草莓基因组。[结论]为获得耐盐程度显著提高的转基因草莓奠定了初步基础。     

转基因番木瓜抗病性测定和纯合系的获得

分别对转番木瓜环斑病毒（Papaya ringspot virus，PRSV）复制酶基因（Trp）的T3、T4代番木瓜（Carica papaya L．）品系在苗期进行攻毒试验和PCR分子生物学分析．结果表明，在苗期T3、T4代分子检测阳性株均高抗PRSV的Ys株系，证实Trp基因能够在后代中稳定遗传．除品系Trp-6-2外，其它所有T3、T4代自交植株仍有基因分离．Trp-6-2的自交株和其T4杂交后代，苗期攻毒试验均表现抗病，PCR检测复制酶基因均为阳性，所转基因没有发生分离，可以初步推定Trp-6-2为转基因的纯合系．大田病情调查结果表明，T3代在定植田间的前5个月内，转基因植株均高抗PRSV．但在定植5个月后发现一个转基因品系38株中有3株表现发病．     

施氏假单胞菌在玉米根际的固氮效率和促生效果研究

非豆科植物根际联合固氮作用广泛存在于水稻、玉米等根际,在农作物节肥增产方面具有巨大的应用潜力.施氏假单胞菌A1501 是一株分离自水稻根际的模式联合固氮菌,接种该菌对水稻和玉米均具有良好的促生效果.为了进一步研究根际固氮与促生效果的关系,利用突变型泌铵固氮菌株(1568/pVA3)和转基因氮高效利用玉米品系共同构建高效...     

甘蔗根癌农杆菌介导转化海藻糖合酶基因获得抗渗透胁迫能力增强植株

 由双拷贝CaMV35S启动子驱动担子菌灰树花 (Grifolafrondosa)的海藻糖合酶基因 (TSase)构建植物表达载体 pBBBT ,通过三亲交配法将 pBBBT导入根癌农杆菌EHA10 5菌株 ,经根癌农杆菌介导转化甘蔗 (Saccha rumhybrid)栽培品种 ,以增强甘蔗的抗旱能力。结果表明 ,甘蔗胚性愈伤组织对EHA10 5菌株敏感 ,甘蔗外植体开始大量形成胚性愈伤组织时是感染的适宜时期 ,用膦丝菌素 (PPT)筛选 ,抗性植株发生频率平均为 4 .5 %。经PCR及dot Southern检测证明 ,TSase已经整合到甘蔗基因组中。部分转化植株根叶畸形、株型异常、生长缓慢。移栽到含PEG80 0 0 17.4 % (w/v)的MS培养基后 ,观察到转基因植株抗渗透胁迫能力增强     

The Influence of Co-Suppressing Tomato 1-Aminocyclopropane-1-Carboxylic Acid Oxidase Ⅰ on the Expression of Fruit Ripening-Related and Pathogenesis-Related Protein Genes

The purpose of this study is to explore the influence of co-suppressing tomato ACC oxidase I on the expression of fruit ripening-related and pathogenesis-related protein genes, and on the biosynthesis of endogenous ethylene and storage ability of fruits. Specific fragments of several fruit ripening-related and pathogenesis-related protein genes from tomato (Lycopersicon esculentum) were cloned, such as the 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid oxidase 1 gene (LeACO1), 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid oxidase 3 gene (LeAC03), EIN3-binding F-box 1 gene (LeEBF1), pathogenesisrelated protein 1 gene (LePR1), pathogenesis-related protein 5 gene (LePR5), and pathogenesis-related protein osmotin precursor gene (LeNP24) by PCR or RT-PCR. Then these specific DNA fragments were used as probes to hybridize with the total RNAs extracted from the wild type tomato Ailsa Craig (AC++) and the LeACO1 co-suppression tomatoes (V1187 and T4B), respectively. At the same time, ethylene production measurement and storage experiment of tomato fruits were carried out. The hybridization results indicated that the expression of fruit ripening-related genes such as LeACO3 and LeEBF1, and pathogenesis-related protein genes such as LePR1, LePR5, and LeNP24, were reduced sharply, and the ethylene production in the fruits, wounded leaves decreased and the storage time of ripening fruits was prolonged, when the expression of LeACO1 gene in the transgenic tomato was suppressed. In the co-suppression tomatoes, the expression of fruit ripening-related and pathogenesis-related protein genes were restrained at different degrees, the biosynthesis of endogenous ethylene decreased and the storage ability of tomato fruits increased.     

转pt4CL1基因毛白杨的生长分析

为了分析木质素在不同转基因毛白杨(Populus tomentosa Carr.)植株中的变化情况,对1年生转正义pt4CL1基因毛白杨、转反义pt4CL1基因毛白杨和非转基因毛白杨(741对照)植株的生长状况和组织化学结构进行了研究。结果表明,转反义pt4CL1基因毛白杨的叶片数、株高、茎粗等明显优于对照,而转正义pt4CL1基因植株没有明显变化;转正义pt4CL1基因毛白杨的木质化程度明显高于对照,而转反义毛白杨的较对照低。