GNA基因遗传转化甘蔗研究

虫害常常给甘蔗生产造成重大损失。GNA对蚜虫、飞虱、叶蝉等刺吸式害虫和某些咀嚼式害虫如蛴螬等具有极高的毒性。本研究对引进的GNA基因进行鉴定，并利用基因枪将其转化甘蔗愈伤组织，经筛选、分化，获得了一批抗性再生植株，抽样检测，获得了4株PCR阳性植株，为培育优良抗虫甘蔗新品种创造了条件。     

抗虫基因cry1Ab13在大豆中的遗传转化及抗虫性鉴定

cry1Ab13基因是抗虫基因,编码的杀虫晶体蛋白对鳞翅目害虫具有一定的毒杀作用,构建了植物表达载体pCambia3300-35S-cry1Ab13,通过花粉管通道法将该载体转入大豆品种吉农28中,经PCR扩增检测得到15株T_1代阳性植株。Southern blotting分析显示有5株出现杂交信号,并以单拷贝形式整合到大豆基因组中。荧光定量PCR测定结果表明:cry1Ab13基因在转化植株的叶、茎秆中均有表达,每株表达量各不相同,在叶片部位表达量相对较高,最高为6.7,最低为2.5;在茎部表达量最高为0.76,最低为0.31。对T_1代阳性植株籽粒,采用圆盘分隔法接入大豆食心虫幼虫,进行初步抗虫试验,结果显示转化植株抗虫效果明显,但后代稳定性还需进一步研究。     

Cry1Ac和sck双价抗虫基因遗传转化甘蔗的研究

将双价抗虫基因,即修饰的苏云金芽孢杆菌毒蛋白基因(Cry1Ac)和修饰的豇豆胰蛋白酶抑制剂基因(sck)导入甘蔗优良品种ROC22,获得潮霉素抗性转化植株95株,35株能检测到外源抗虫基因,获得的13株RT-PCR双基因均呈阳性的甘蔗植株,斑点杂交检测有4株呈阳性。结果表明:外源抗虫基因已导入甘蔗基因组中。     

CryIA(c)基因植物表达载体的构建及转基因甘蔗的获得

构建了玉米UBI启动子驱动Bt CryIA(c)基因的高效植物表达载体pUBTC,通过农杆菌介导法导入甘蔗愈伤组织,经过除草剂PPT 3次连续筛选,获得89株抗性植株,经过PCR扩增检测,得到71株阳性植株,对其中7株进行RT-PCR检测,证明外源基因已经成功的整合到甘蔗基因组中,并得到有效的表达。     

转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉花对天敌生长发育的影响

以转Cry1Ac基因棉和常规棉品种为对照,系统研究了转Cry1Ac+Cry2Ab棉花对小花蝽、龟纹瓢虫和中华草蛉生长发育的影响.结果表明,和常规棉品种相比,饲喂取食转Cry1Ac十Cry2Ab基因棉和转Cry1Ac基因棉品种叶片的棉铃虫初孵幼虫使各天敌不同龄期的生长发育历期均有所延长,前者延长的历期短,后者延长的历期长,但差异均未达显著水平.     

转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉花对天敌生长发育的影响

 以转Cry1Ac基因棉和常规棉品种为对照,系统研究了转Cry1Ac+Cry2Ab棉花对小花蝽、龟纹瓢虫和中华草蛉生长发育的影响。结果表明,和常规棉品种相比,饲喂取食转Cry1Ac+Cry2Ab基因棉和转Cry1Ac基因棉品种叶片的棉铃虫初孵幼虫使各天敌不同龄期的生长发育历期均有所延长,前者延长的历期短,后者延长的历期长,但差异均未达显著水平。     

甘蔗锌指蛋白ShZP基因正义反义植物表达载体的构建及转化烟草

根据本实验室克隆的甘蔗锌指蛋白ShZP基因cDNA序列,在开放阅读框两侧设计特异引物,通过PCR扩增引入相应的酶切位点,把甘蔗ShZP基因的编码区(大小为725bp)cDNA片段,分别以正向和反向插入到中间载体pCRBI的Prd29A启动子和NOS终止子之间,构建了其正义植物表达载体pCRBIShZP和反义表达载体pCRBIantiShZP.采用冻融法分别将pCRBIShZP和pCRBIantiShZP导入根瘤农杆菌菌株EHA105中,通过农杆菌介导法对烟草进行转化,经过12mg/L的PPT连续抗性筛选,共获得23株抗性植株,对其中的5株转正义基因烟草植株和9株转反义基因烟草植株进行PCR检测,分别获得3株转正义基因的阳性植株和4株转反义基因的阳性植株.PCR检测结果初步证明外源甘蔗锌指蛋白ShZP基因已成功整合到烟草基因组中,这一研究为植物抗逆基因工程研究打下了一定的基础.     

甘蔗黄叶病毒与花叶病毒CP基因RNAi载体构建与转化甘蔗研究

甘蔗黄叶病和甘蔗花叶病是我国甘蔗最主要的病毒病,感病品种产量下降和品质变劣,传统方法难以防治。RNA干扰技术使培育抗病毒甘蔗品种成为可能。本研究根据甘蔗黄叶病毒和侵染甘蔗的高粱花叶病毒结构与功能特性,广泛收集不同来源病毒分离物CP基因序列,经过比对选取保守序列作为干扰序列。通过在序列两端添加酶切位点,合成并连接成双价甘蔗黄叶病和花叶病毒干扰序列,然后构建到中间载体p HANNIBAL上,形成双价RNAi干扰结构,最后插入到p ART27上形成干扰表达载体。利用基因枪轰击甘蔗品种福农15号愈伤组织进行转化,经G418筛选获得抗性再生植株。通过提取DNA和RNA分析,证实双价RNAi干扰结构不仅以不同拷贝整合到甘蔗基因组中,而且得到了转录表达。     

美洲商陆抗病毒蛋白基因遗传转化甘蔗的研究

构建叶片特异表达启动子rbcs驱动的美洲商陆抗病毒蛋白基因PAP-c的植物表达载体PNRPL,冻融法转化农杆菌EHA105后,通过农杆菌介导法侵染甘蔗优良品种ROC22的胚性愈伤组织,经PPT抗性筛选以及PCR鉴定,共获得了24株转化植株,对其中的5株进行Southern杂交检测,有2株呈阳性,初步证明外源基因已整合到甘蔗基因组中;对其接种甘蔗花叶病毒,初步结果表明获得的转化植株对甘蔗花叶病毒具有一定的抗性.     

转Cry1Ab基因水稻恢复系KR1128的鉴定及组合评价

螟虫是危害水稻生产的重要虫害,长江中下游稻区尤以二化螟发病较多,对水稻稳产、增产造成较大影响。研究以转Cry1Ab基因抗虫恢复系mfb-MH86为供体,强优恢复系HR1128为受体,通过田间回交转育,结合分子标记检测、农艺性状筛选得到抗虫恢复系新材料KR1128-1、KR1128-2和KR1128-3。产量性状分析结果表明,改良恢复系与非转基因对照HR1128相比,株高显著降低,但单株有效穗数有所改善,均显著高于HR1128;改良恢复系的结实率均略高于亲本HR1128,以KR1128-3的结实率最高（82.0%）。在稻米品质上,改良新株系与HR1128多数指标无显著差异,少数性状稍有改善,如KR1128-3在整精米率、垩白面积和垩白度上均显著优于HR1128。酶联免疫吸附试验显示,改良恢复系均能够稳定表达Bt蛋白,以茎秆中抗虫蛋白含量最高、穗部籽粒中最少;室内螟虫抗性鉴定结果证明,所有改良系的抗虫性均大幅提升,达到高抗水平。测配结果表明,两系杂交稻抗虫组合整体表现好于三系杂交稻组合,其中恢复系KR1128-3与Y58S、丰源A和炳1A所配组合的产量均高于其他转基因组合和HR1128与各...     

基因枪介导甘蔗遗传转化研究初报

将从灰树花（Grifola frondosa）中分离克隆到的海藻糖合酶cDNA以正向插入植物表达载体pBI121/BamHI Sst1位点，获得一植物表达载体pBT；又用Ubi-L启动子插入植物表达载体pBI121/HindⅢ＋Xbal位点，获得重组质粒pUB,再把海藻糖合酶cDNA正向插入pUB/BanHI SstI位点，获得另一植物表达载体pUBT。然后通过基因枪法分别用植物表达载体pBT和pUBT转化甘蔗。再生植株的点杂交和PCR－Southern杂交表明海藻糖合酶基因已整合进甘蔗的基因组中。     

农杆菌介导甘蔗基因转化技术的优化

以甘蔗（Saccharum officinarum L.）品种ROC10为转化受体材料,以GFP基因为报告基因,通过对农杆菌介导遗传转化的一系列条件,包括农杆菌菌株及侵染菌液浓度、侵染时间、受体愈伤组织龄期、AS活化时间及使用浓度、共培养时间等进行优化,同时进行了便于vir基因活化和T-DNA转移的条件组合,如附加果糖和葡萄糖、酸性环境感染,低温共培养等,从而建立了一个可行、有效而又简便的农杆菌介导的甘蔗遗传转化体系。结果表明:农杆菌菌株EHA105优于LBA4404,其适宜侵染浓度D600为1.3752;适宜受体愈伤组织龄期为25℃暗培养25d;适宜侵染时间为30min;适宜AS活化时间为2h,使用浓度为200μmol·L-1;适宜共培养时间为4d。获得2株有荧光信号的植株,对这2株植株进行斑点Southern杂交检测,均有阳性反应,证明GFP基因已整合到甘蔗基因组中并得到了有效表达,表明该转化体系确实是有效的。      

苦瓜蛋白MAP30基因转化番茄的研究

采用CTAB法提取苦瓜叶片总DNA,经PCR扩增、产物克隆及序列测定,获得序列正确的MAP30基因。构建植物表达载体,转化农杆菌,农杆菌工程菌株侵染番茄子叶,诱导出愈伤组织,并分化出芽和根,抗性植株经分子检测,得到在转录水平上表达MAP30基因的转基因番茄植株。     

甘蔗C4磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因转化烟草研究初报

将全长6.8 kb含所有内含子及部分5’侧端和3’末端的甘蔗C4磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)基因插入植物目的基因载体pBI121,经农杆菌介导转化获得转基因烟草,PCR检测和dot southern分析证实外源基因已整合进入烟草基因组中。甘蔗C4Ppc基因导入烟草后其叶片PEPC活性有所提高,但提高较小。因此,有必要继续进行克隆目的基因的5’侧端和3’末端获得其完整序列后用于C3作物的遗传转化研究。     

甘薯IbNPR1基因表达载体的构建及转化烟草

为了研究甘薯NPR1基因在转基因植物广谱抗病中的应用,利用前期克隆的甘薯NPRI基因,以pCAMBIA1300质粒为基本载体,构建了由组成型CaMV35S启动子驱动IbNPR1基因的植物表达载体pCAMBIAl300+IbNPRl;然后,采用冻融法转入农杆菌EHA105菌株,通过叶盘法对烟草进行了遗传转化.经PCR检测,IbNPR1基因已整合到烟草基因组中.     

核酶基因转化番木瓜的研究

利用酶（Ｒｉｂｏｚｙｍｅ,Ｒｉｂ．）基因转化番木瓜（Ｃｗａｒｉｃａ ｐａｐａｙａ Ｌ．）探索培育抗番木瓜环斑病毒（Ｐａｐａｙａ Ｒｉｎｇｓｐｏｔ Ｖｉｒｕｓ,ＰＲＶ）品种的新途径。用三亲交配法将切割ＰＲＶ ＲＮＡ的Ｒｉｂ,基因的表达载体（Ｐ３５ｓ／ＮＰⅡ,Ｒｉｂ）,转入农杆菌ＬＢＡ４４０４,采用农杆菌介导转化将Ｒｉｂ,,基因和ＮＰＴⅡ基因导入番木瓜细胞的核基因组中。其培养的外植体在含有Ｋａｎ．１０     

甘蔗梢腐病菌Fusarium sacchari CYP51基因克隆及遗传转化

甾醇14α-去甲基化酶（CYP51）是生物细胞膜合成所需的一个非常重要的酶,在病原菌的耐药性、致病性和生长繁殖等方面发挥着非常重要的作用。研究表明干扰真菌的CYP51基因表达导致其无法正常生长,显著降低其致病性。本研究以甘蔗梢腐病菌甘蔗镰刀菌（Fusarium sacchari）为试验材料,根据基因组测序数据设计特异性引物克隆得到了FsCYP51基因全长和CDS全长。生物信息学分析表明,该基因序列全长1947 bp,编码区由2个内含子和3个外显子组成,CDS全长1554 bp,编码517个氨基酸,编码蛋白理论相对分子量为58.61 kDa。其编码蛋白的二级结构主要由α-螺旋和无规卷曲构成,具有典型的CYP51保守结构域。预测其亚细胞定位于细胞膜,且存在2个跨膜区域。系统进化分析表明,FsCYP51基因属于CYP51C这一类,与串珠镰刀菌（F. verticillioides）的CYP51C基因亲缘关系最近。同时,根据克隆到的基因全长和CDS全长构建了多价HIGS植物表达载体,并利用基因枪介导的遗传转化方法将干扰片段成功转化至甘蔗受体材料,为研究FsCYP51基因功能和创制抗梢腐病甘蔗种质奠定基础。