共转化法获得无筛选标记的转PEPC、PPDK基因水稻恢复系纯合体

用根癌农杆菌共转化的方法将pSB130/CK质粒[目的基因磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(PEPC)、磷酸丙酮酸二激酶基因(PPDK)与筛选标记潮霉素抗性基因HPT分别构建于2个T-DNA区]导入水稻恢复系R299,经PCR、Southern检测,筛选到T0代13个转基因植株。对T1～T3代转基因后代进行PCR跟踪鉴定,分离出无潮霉素抗性基因的转基因植株(PEPC PPDK HPT-),分离株系比率为15%～21%,分离株系中PEPC PPDK HPT-型单株分离频率为7.2%～10.0%。在T3代成功获得了无筛选标记的转基因纯合系3个(06D351,06D352和06D353),PEPC酶活性和光合速率分析结果表明,其PEPC活性比对照提高了1.5～4.9倍,光合速率提高了19%～40%,说明这些转基因纯系材料在水稻高光效育种上具有很大的应用价值。     

转铁蛋白基因增强水稻对氧化胁迫与稻瘟病菌的抗性

对转豌豆铁蛋白（pea ferritin,Fer）基因水稻T1代的53个株系进行PCR检测,52个株系能扩增出阳性PCR产物。通过测定光合作用过程中最大光化学通量（Fv/Fm值）分析了由百草枯处理引起的T1代水稻叶片的氧化损害。与未转基因水稻相比,转Fer基因水稻的叶片对氧化胁迫的耐受能力有不同程度的增强。百草枯处理后转基因植株叶片叶绿素含量与水处理叶片相比没有明显下降,而未转基因植株叶片叶绿素含量降低至水处理叶片的20％左右。选取9株对氧化胁迫耐受能力较强的水稻进行了Northern blot分析和子代的稻瘟病抗性测定,其中5株转基因植株Fer mRNA 积累增强。病原菌接种后T2代转基因植株的病斑数量明显少于非转基因植株。表明转Fer基因水稻对氧化胁迫和病原菌有较好的抗性。     

转录因子OPBP1和OsiWRKY基因的超表达提高水稻的耐盐及抗病能力

采用基因枪法将耐盐的OPBP1和抗病相关的OsiWRKY转录因子共转化入水稻材料秀水11,经PCR及分子杂交分析确认目的基因已整合到水稻基因组中并超量表达。抗病性测定表明,与未转基因水稻相比,转基因水稻植株表现出对稻瘟病菌（Magnaporthe grisea）和白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv.oryzae）的较好抗性。抗盐能力检测结果表明,在同等盐胁迫条件下转基因株系生长较快,叶绿素含量和生物学产量都显著高于未转基因对照。上述结果表明,OPBP1和OsiWRKY基因在水稻中增强表达可以提高水稻的耐盐及抗病能力。     

转中国对虾抗菌肽基因水稻抗白叶枯病效应初析

抗菌肽是一类具有抗菌活性的多肽类物质。利用农杆菌介导法将中国对虾抗菌肽基因np3和np5分别导入粳稻品种爱知旭中,PCR检测显示,T0代转np3基因和np5基因水稻植株的阳性率分别为36%和45%。RT-PCR检测T1代转基因水稻,结果表明抗菌肽基因在RNA水平上得到表达,而抗菌肽的表达对农艺性状未产生显著影响。用白叶枯病菌小种CR4分别对4个T1代转np3基因和np5基因株系进行接种,所有转基因株系均表现出比对照更高水平的抗性。为了验证抗菌肽基因的广谱抗性,进一步检测了np5转基因株系对3个菌株JS97-2、ZHE173和OS-225的抗性,发现中国对虾抗菌肽基因np5对白叶枯病菌可能具有较广谱的抗性。     

水稻OsMAPK17-1基因的分离及转基因研究

OsMAPK17-1作为一种MAP激酶，受多种生物和非生物胁迫的诱导，且对病原菌的侵染有一定的防卫作用。为研究水稻OsMAPK17-1基因的功能，通过RT-PCR方法分离OsMAPK17-1基因全长cDNA，分别构建过表达与RNAi植物表达载体，采用农杆菌介导法以粳稻日本晴为受体进行遗传转化，PCR检测具有潮霉素抗性基因的转基因水稻植株，结果表明：OsMAPK17-1基因及RNAi片段均已整合到水稻基因组中。利用PCR和RT-PCR的方法对转基因后代进行筛选，获得过表达和RNAi转基因纯系各1个，模拟干旱处理结果表明，RNAi株系在干旱处理下比对照更有利于根的生长，这些结果为进一步研究OsMAPK17-1基因的功能奠定了基础。     

水稻花器介导法转目标基因的研究

研究和分析了受体品种、质粒浓度对水稻花器介导法转化的影响。供试的20个水稻品种（系）中有9个适用于质粒转化,不同受体品种要求的质粒适宜浓度不同。经潮霉素（hygromycin）筛选、PCR分析、抗稻纹枯病和稻瘟病鉴定、GUS活性检测转基因水稻后代,验证了水稻花器介导法转目标基因的有效性。获得了含细菌几丁质酶基因的优丰162转基因T4 代,它表现出对叶瘟病和纹枯病抗性有明显提高。     

利用共转化和花药培养技术快速获得无选择标记的三价转基因水稻

采用农杆菌介导的水稻转化体系,将包含选择标记潮霉素磷酸转移酶基因（hpt）和目的基因人乳铁蛋白(hLF)、高赖氨酸(SB401)、高甲硫氨酸(RZ10)基因的双T DNA表达载体p13HSR转化水稻。筛选潮霉素磷酸转移酶基因和目的基因都是阳性的转基因植株,按单株进行花药培养,快速得到无选择标记而目的基因阳性的转基因纯合植株,得率为987％。RT PCR检测结果显示外源基因已整合到转基因水稻基因组中并转录。同时观测到三价表达载体在转化过程中部分目的基因丢失。     

外源木聚糖酶基因atx在水稻中的表达

 为通过在转基因植株中表达木聚糖酶来提高木聚糖酶的生产效率,将具有较高热稳定性和催化活性的杂合木聚糖酶基因atx连接到双元表达载体pCAMBIA1301上,成功构建了木聚糖酶植物表达载体atx Ru3ep 1301。然后以水稻成熟胚的愈伤组织作为转化受体,采用农杆菌介导法将木聚糖酶基因导入水稻(中花11)中。经过潮霉素抗性检测和PCR鉴定,证实目的基因已经整合到转基因水稻基因组中。RT PCR分析结果显示,外源木聚糖酶基因能够在CaMV 35S启动子的引导下在转基因水稻中正常转录。转基因水稻能够正常生长和繁殖。木聚糖酶活性分析表明,转基因植株最高木聚糖酶活性约为4.37 U/g（鲜叶片）。因此,利用转基因水稻生产木聚糖酶将会是一种经济、有效的方法。     

Oleosin-bFGF融合基因转化红花

利用油体蛋白融合技术,为实现oleosin-b FGF油体蛋白在转基因红花中表达奠定基础,通过农杆菌介导法将含有Ca MV35S启动子和oleosin-b FGF融合基因的T-DNA转入到红花基因组中,对潮霉素抗性红花植株的基因组进行PCR检测,提取抗性植株叶片总蛋白进行SDS-PAGE分析和Western blotting检测。PCR检测结果表明,目的基因已经转入到红花基因组,蛋白检测结果证明oleosin-b FGF融合蛋白在转基因红花叶片中有表达,但融合蛋白不稳定,发生降解。     

转抗菌肽B基因和bar基因籼稻植株的再生

 运用基因枪法将含有bar基因和cecropin B基因的质粒pCB1导入籼稻品种特青的幼胚细胞,筛选后得到3株转基因植株。PCR检测和Southern杂交结果表明,外源基因已整合到水稻基因组中。转化当代植株表现出对Basta很强的抗性,同时也增强了对水稻白叶枯病的抗性。     

水稻种胚LOX3基因在逆境胁迫中的作用

LOX3是主要的水稻种胚脂氧合酶同工酶。为了研究水稻LOX3基因在逆境胁迫中的作用,构建了LOX3基因的反义植物表达载体,用农杆菌介导法转化水稻品种武运粳7号和Kasalath,获得了转基因植株。PCR和Southern鉴定证实基因已经导入水稻基因组中,种胚LOX3缺失鉴定和半定量RT PCR分析证实反义RNA抑制了LOX3基因的表达。对T2代转基因植株进行了水分胁迫处理及稻瘟病和白叶枯病的接种鉴定。结果显示,与非转基因对照相比,反义LOX3转基因植株对水分胁迫、稻瘟病和白叶枯病都表现敏感,说明水稻种胚LOX3基因在逆境胁迫反应中发挥一定的作用。     

1-磷酸甘露醇脱氢酶基因转化水稻的研究

摘要：PCR和Southern blotting检测表明,来自大肠杆菌的[i]mtlD[/i]基因已通过农杆菌介导整合进水稻基因组。[i]mtlD[/i]基因在T1代出现分离, T2代出现纯系。在0.75% NaCl胁迫下,7个转基因T3代株系都能检测到mtlD酶活性,与对照相比细胞膜的相对电导率和大分子渗漏值明显降低。部分转基因株系能在 1.0% NaCl浓度下正常生长,而对照在0.5% NaCl浓度下已不能存活。通过有性杂交途径实现了[i]mtlD[/i]和[i]gutD[/i]两个基因的聚合,部分杂交后代株系能在1.25%NaCl胁迫下正常生长结实。     

根癌农杆菌介导的水稻转化系统的优化及转反义Wx基因植株的获得

以具不同直链淀粉含量的籼粳稻品种为受体材料,试验了适宜于根癌农杆菌介导转化的水稻愈伤组织诱导培养基及其诱导培养的时间。结果表明,一种基于MS基本培养基的商品培养基较适合作为籼粳稻幼胚愈伤组织的诱导培养基;对于籼型杂交稻亲本协青早B,转化前幼胚较适合的愈伤组织诱导培养天数为8 d左右。在此基础上,将反义蜡质（Wx）基因分别导入上述受体亲本中,获得了一批转基因水稻植株。PCR和Southern杂交分析表明反义Wx基因已经整合进了转基因水稻的基因组中。遗传分析表明外源基因在转基因水稻后代中的分离符合3∶1的理论比例。     

Down-Regulated Expression of RACK1 Gene by RNA Interference Enhances Drought Tolerance in Rice

The receptor for activated C-kinase 1 (RACK1) is a highly conserved scaffold protein with versatile functions, and plays important roles in the regulation of plant growth and development. Transgenic rice plants, in which the expression of RACK1 gene was inhibited by RNA interference (RNAi), were studied to elucidate the possible functions of RACK1 in responses to drought stress in rice. Real-time PCR analysis showed that the expression of RACK1 in transgenic rice plants was inhibited by more than 50%. The tolerance to drought stress of the transgenic rice plants was higher as compared with the non-transgenic rice plants. The peroxidation of membrane and the production of malondialdehyde were significantly lower, and the superoxide dismutase activity in transgenic rice plants was significantly higher than those in non-trangenic rice plants. It is suggested that RACK1 negatively regulated the redox system-related tolerance to drought stress of rice plants.     

CbDREB1A基因表达载体构建及转化水稻光温敏核不育系的研究

为了增强荠菜DREB1A基因在转基因水稻中的表达,构建了由Ubi启动子驱动的植物表达载体pUΩCbDREB3300.通过基因枪转化法将CbDREB1A基因导入水稻光温敏核不育系4008S,获得5个抗干旱胁迫的再生植株.运用PCR及Southern杂交技术对抗性再生植株进行鉴定,结果显示CbDREB1A基因已整合到水稻基因组中.干旱胁迫后转基因水稻植株脯氨酸含量显著高于对照,显示耐旱性增强.     

水稻黑条矮缩病毒P7-1基因对水稻的遗传转化及转基因植株的抗病性分析

【目的】通过在水稻中过量表达水稻黑条矮缩病毒(Rice black streaked dwarf virus, RBSDV) P7-1基因,分析RBSDV P7-1是否是导致水稻不育的重要致病因子,并明确过量表达P7-1转基因植株对病毒的抗性。【方法】采用RT-PCR方法从感病植物中扩增获得RBSDV P7-1基因,构建pCAMBIA-1300-P7-1载体,通过农杆菌转化法获得转基因水稻,观察水稻是否能够正常结实,并采用人工接种病毒方法分析转基因植株的抗性。【结果】过量表达RBSDV P7-1的转基因水稻生长、结实正常。在接种7 d和14 d时转基因植株中病毒积累量显著低于野生型对照,但在28 d时部分转基因株系中病毒积累量高于对照,接种30 d时转基因植株的发病率与对照无明显差异。【结论】在水稻中过量表达RBSDV P7-1不影响水稻的结实;转基因水稻在RBSDV侵染早期可抑制病毒的积累,但在后期对病毒的抗性与对照没有明显差异。     

Genetic Transformation of Rice with Pi-d2 Gene Enhances Resistance to Rice Blast Fungus Magnaporthe oryzae

The gene Pi-d2, conferring gene-for-gene resistance to the Chinese blast strain ZB15, was isolated from a rice variety (Digu) by the map-based cloning strategy. Here, we constructed a control plasmid pZH01-pi-d2tp309 (pZH01-tp309) and three different expression constructs, pCB-Pi-d25.3kb (pCB5.3kb), pCB-Pi-d26.3kb (pCB6.3kb) and pZH01-Pi-d22.72kb (pZH01-2.72kb) of Pi-d2, driven by Pi-d2 gene's own promoter or CaMV35S promoter. These constructs were separately introduced into japonica rice varieties Lijiangxintuanhegu, Taipei 309, Nipponbare and Zhonghua 9 through Agrobacterium- mediated transformation. A total of 150 transgenic rice plants were obtained from the regenerated calli selected on hygromycin. PCR, RT-PCR and Southern-blotting assay showed that the gene of interest had been integrated into rice genome and stably inherited. Thirty-five transgenic lines independently derived from T1 progeny were inoculated with the rice blast strain ZB15. Transformants exhibited resistance to rice blast at various levels. The lesions on the transgenic plant leaves were less severe than those on the controls and the resistance level of transgenic plants harboring the gene of interest from three vectors had no difference. The own promoter of Pi-d2, about 2.2 kb or 3.2 kb, had the similar promoter function as CaMV35S. Field evaluation for three successive years supported the results of artificial trial, and some lines with high resistance to rice leaf blast and neck blast were obtained.