外源基因在转基因抗虫油菜中的遗传行为研究

为了选育出稳定的转基因抗虫油菜新品种,采用卡那霉素抗性分析和PCR检测技术对转基因抗虫油菜中Bt杀虫蛋白基因的遗传行为进行了研究.连续三代的研究结果表明Bt杀虫蛋白基因以单拷贝、杂合地整合到转基因植株(T01,T02,T03,T05,T06,T07,T08)的基因组中,并稳定地遗传给后代.纯合转基因株系杂交分析表明,在不同T0转基因植株中Bt杀虫蛋白基因整合位点是不同的,T01和T05或T03和T08的Bt杀虫蛋白基因整合位点是同源染色体的不同座位,而其他转基因植株的Bt杀虫蛋白基因整合位点是在非同源染色体上.     

转基因抗虫油菜的ELISA分析

为选育高效抗虫油菜新品种，采用酶联免疫吸附法检测Bt杀虫蛋白基因在转基因油菜植株中的表达。结果表明，Bt杀虫蛋白基因在转基因抗虫油菜植株生长时期而不同发生变化。在第3－9叶期Bt杀虫蛋白基因稳定、高效地表达，Bt杀虫蛋白的表达量为6．68－10．52ng/mg(以鲜叶计），占植物可溶性蛋白的0．067％－0．105％。但从第11后期后Bt杀虫蛋白表达量显著地降低，只有0．28－2．00ng/mg，占植物可溶性蛋白的0．003％－0．020％。     

外源基因在转基因植物中的表达

概述了外源基因在转基因植物中的表达特点，性能及影响外源基因表达的因素。     

Bt杀虫蛋白基因在转基因油菜中的动态表达与其抗虫性研究

采用ELISA方法检测Bt杀虫基因在转基因油菜植株中的表达。试验结果表明：在第3至9叶期Bt杀虫蛋白基因在转基因油菜植株中稳定、高效地表达,Bt杀虫蛋白的表达量为170ng/25mg-260ng/25mg鲜叶,占植物可溶性蛋白的0．067％－0．105％,其抗早效果高达42．5％－80．0％。但从第11叶期后Bt杀虫蛋白表达量显著地降低,只有7ng/25mg-50ng/25mg鲜叶,占植物可溶性蛋白的0．03％－0．02％。     

Bt基因及其在转基因抗虫植物中的研究进展

通过转基因技术人们能最大限度地利用感兴趣的外源基因,使植物育种工作具有更强的针对性。综述了转Bt基因及其在转基因抗虫植物中的研究进展。     

抗虫基因及其在植物上的应用

苏云金芽孢杆菌δ－内毒素基因和蛋白酶抑制剂基因是目前在植物抗虫基因工程研究领域广泛应用的两类抗虫基因。本文参考了３０余篇文献，对它们的抗虫机理及应用现状作了评述。     

继代培养对转基因百脉根外源基因遗传稳定性的影响

以B2、B5及B8 3个转ChIFN-α基因百脉根株系为材料,通过GUS基因组织化学染色、ChIFN-α基因PCR扩增和基因测序检测,探讨转基因植物中外源基因在无性继代培养条件下的稳定性。结果表明:愈伤组织继代培养12代后,整合于百脉根基因组中的外源ChIFN-α基因序列仍保持稳定,未出现序列变化。     

植物Bt抗虫基因工程研究进展

本文概述了苏云金芽孢杆菌的分类,杀虫蛋白的特性,杀虫蛋白与基因型之间的关系,Bt杀虫蛋白基因在植物抗虫基因工程中的应用;讨论了它在植物Bt抗虫基因工程研究中存在的问题及其解决的途径,并提出了今后可能发展的方向。     

转基因抗虫油菜品系选育和性状研究

为选育优质抗虫油菜新品系,在Bt毒蛋白基因成功地转化到甘蓝型双低油菜品种湘油13号后,对其植株性状、农艺性状和品质性状进行筛选,获得稳定的转Bt基因油菜品系,该品系除前期叶片稍大、叶片稍淡、苗期抗虫性较强外,其他性状与湘油13号相同。     

转Bt基因大豆植株中Bt毒蛋白的表达

采用ELISA定量测定法研究了转Bt基因大豆不同生长时期不同器官中Bt毒蛋白含量的变化,结果表明：转Bt基因大豆不同器官在不同生育期Bt毒蛋白含量表现出较大的差异：大豆顶叶中Bt毒蛋白的表达随着大豆植株的生长不断加强,苗期顶叶中Bt毒蛋白的表达比较旺盛,在分枝期略有下降,且在分枝期保持在一个相对稳定的状态,在开花期时顶叶中的Bt毒蛋白含量又明显增加,直到成熟期;在相同生育期内,转基因大豆营养器官中Bt毒蛋白的含量高于生殖器官.根中的Bt毒蛋白含量最高,茎其次,叶中的Bt毒蛋白含量最低.花和幼荚器官中的Bt毒蛋白含量虽然相对低于其他器官中的Bt毒蛋白含量,但仍处于较高的水平.新生幼荚中的Bt毒蛋白含量在同时期的其它器官中含量最低,但是其Bt毒蛋白的含量在30d后开始迅速增加.     

转Bt-cry1Ac基因棉花叶片中杀虫蛋白在环境中的降解动态

 采用ELISA方法研究了Bt棉花叶片中Cry1Ac杀虫蛋白在不同环境条件空气介质中和土壤介质中的降解规律。结果表明，不同环境下Bt杀虫蛋白降解趋势有明显差异。不同温湿度及光照条件的空气介质中，Bt杀虫蛋白的降解速度一般在初期较快，经过短暂的缓慢降解阶段后进入相对稳定状态（含量50 ng·g-1左右）。高温低湿条件下，Bt杀虫蛋白降解较快，达到稳定水平的时间短。Bt杀虫蛋白在光照和非光照环境下的的降解动态没有显著性差异。自然条件下Cry1Ac蛋白在土壤介质中初始阶段降解迅速，30 d后降解了85%左右。随着冬季的到来, 杀虫蛋白降解趋于缓慢。次年春天后，杀虫蛋白的降解加快，至 4月下旬检测不到Bt杀虫蛋白。     

Bt毒蛋白基因导入甘蓝型油菜获得转基因植株

以甘蓝型油菜湘油13号为试验材料,建立了高效稳定的子叶柄再生体系,以4～5d无菌苗的子叶柄为外植体,6-BA含量为4.5mg/L时,不定芽的再生频率最高.同时探索了影响根癌农杆菌介导转化甘蓝型油菜子叶柄的各种因素,并将Bt毒蛋白基因导入甘蓝型油菜品种湘油13号,获得了转基因植株,Southernblot分子检测证明,Bt毒蛋白基因已整合到油菜基因组中.     

土壤水分亏缺对Bt棉铃壳杀虫蛋白表达的影响

【目的】研究土壤水分亏缺对Bt棉杀虫蛋白含量及Bt基因表达、氮代谢酶活性的影响,为Bt棉抗虫性安全表达提供理论参考。【方法】2014—2015年以Bt棉常规品种泗抗1号、杂交种泗抗3号为材料,采用盆栽法,2014年设置5个土壤水分处理:G1、G2、G3、G4和CK,其土壤含水量分别为最大持水量的15%、30%、45%和75%。2015年设置4个处理:G2、G3、G4和CK。观察土壤水分亏缺对盛铃期Bt棉铃壳杀虫蛋白含量影响。所有处理于盛花期前10 d控制浇水,如遇下雨,将处理盆钵移入室内。使用WET土壤三参数速测仪监测土壤水分,用称重法控制土壤水分,即当监测发现土壤水分低于设计值时,于早晨、中午、傍晚进行定量补水。2015年进一步研究水分亏缺对Bt基因表达量、氮代谢相关合成酶(硝酸还原酶和谷氨酸丙酮酸转氨酶)活性、分解酶(肽酶和蛋白酶)活性的影响。【结果】与对照(土壤含水量为最大持水量75%)相比,泗抗1号和泗抗3号铃壳中Bt蛋白含量随土壤水分亏缺程度的增加而降低,且在土壤含水量为最大持水量60%时开始显著下降,但泗抗1号下降幅度低于泗抗3号,其中2014年泗抗1号下降22.5%,泗抗3号下降41.6%。在土壤含水量为最大持水量60%时,铃壳中Bt基因表达量增加,泗抗1号、泗抗3号分别比对照提高48.6%和22.1%。氮代谢相关酶活性变化表明,水分亏缺条件下,2个类型品种的硝酸还原酶(NR)和谷氨酸丙酮酸转氨酶(GPT)活性降低,肽酶和蛋白酶活性增加。且肽酶和蛋白酶活性变化幅度高于NR和GPT。相关分析表明,NR和GPT活性与铃壳中杀虫蛋白含量呈显著或极显著正相关;肽酶和蛋白酶活性与杀虫蛋白含量呈显著负相关。【结论】水分亏缺胁迫下,供试品种铃壳中杀虫蛋白质含量下降。但在转录水平,未发现Bt基因表达量下降。但氮代谢关键合成酶(NR和GPT)活性降低,分解酶(肽酶和蛋白酶)活性增加。因此,蛋白质合成减弱、分解加强可能导致铃壳中杀虫蛋白含量下降。     

转Bt基因水稻安全性评价研究进展

转基因技术的发展为利用外源基因培育优良品种提供了新的途径,目前国内外已培育出多个高抗水稻害虫的转基因水稻材料,并获准进入中间试验和环境释放。但是,人们对转基因抗虫水稻潜在的风险尚存在疑问,这是目前转基因水稻未能进一步获准商品化生产的一个重要原因。简要综述了近年来国内外转Bt基因水稻研究现状与安全性评价的最新进展,主要涉及食品安全性、环境生态安全性及昆虫对其产生抗性,并对将来的工作提出几点建议。     

种植密度对转Bt棉纤维杀虫蛋白表达量及氮代谢的影响

为了探讨种植密度对转基因抗虫棉纤维中杀虫(Bt)蛋白表达量的影响及其氮代谢机制,以Bt棉常规种泗抗1号和Bt棉杂交种泗抗3号为试验材料,比较1.5× 104、3.0×104、4.5×104、6.0×104、7.5×104株·hm-2五个种植密度下转Bt棉杀虫蛋白表达量及其氮代谢的差异.结果 表明,纤维中Bt蛋白表达量随...     

Impacts of Environmental Factors on Degradation of CrylAb Insecticidal Protein in Leaf-Blade Powders of Transgenic Bt Rice

The determination of the environmental fate of Bt insecticidal protein released by Bt rice plants in paddy soils is a key issue in its ecological risk assessment. In this study, the impacts of soil water content, pH, and temperature on the degradation of CrylAb protein expressed in the leaves of Bt rice KMD2 were studied in the laboratory. Three types of paddy soils were used, i.e., blue clayey paddy soil, pale paddy soil on quaternary red soil, and marine-fluvigenic yellow loamy paddy soil. Ground powders of KMD2 leaf blades were mixed with each type of soil, and degradation dynamics of Cry lAb were measured using enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA）. The degradation rate of CrylAb was high at the early experimental stage, but slowed down steadily at middle and later stages, which could be described by exponential equations, with the half-life period of degradation determined as 1.8-4.0 d. The soil water content, pH, and temperature could affect the degradation of CrylAb, but the effects of soil pH and temperature were relatively greater. In general, CrylAb degradations were slower under lower soil pH and temperature conditions, especially for marine-fluvigenic yellow loamy paddy soil.     

Impacts of Environmental Factors on Degradation of Cry1Ab Insecticidal Protein in Leaf-Blade Powders of Transgenic Bt Rice

The determination of the environmental fate of Bt insecticidal protein released by Bt rice plants in paddy soils is a key issue in its ecological risk assessment. In this study, the impacts of soil water content, pH, and temperature on the degradation of Cry1Ab protein expressed in the leaves of Bt rice KMD2 were studied in the laboratory. Three types of paddy soils were used, i.e., blue clayey paddy soil, pale paddy soil on quaternary red soil, and marine-fluvigenic yellow loamy paddy soil. Ground powders of KMD2 leaf blades were mixed with each type of soil, and degradation dynamics of Cry1Ab were measured using enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). The degradation rate of Cry1Ab was high at the early experimental stage, but slowed down steadily at middle and later stages, which could be described by exponential equations, with the half-life period of degradation determined as 1.8-4.0 d. The soil water content, pH, and temperature could affect the degradation of Cry1Ab, but the effects of soil pH and temperature were relatively greater. In general,Cry 1 Ab degradations were slower under lower soil pH and temperature conditions, especially for marine-fluvigenic yellow loamy paddy soil.