干旱胁迫下小麦葡萄糖-6-磷酸脱氢酶基因TaG6PDH1的表达特征及启动子分析

为进一步揭示小麦抗旱性的生物学机理,通过电子克隆和RT-PCR方法,在水源11小麦叶片中分离得到1个新的小麦葡萄糖-6-磷酸脱氢酶基因TaG6PDH1后进行基因序列特征和启动子元件组成分析,并利用实时荧光定量PCR(Quantitative real-time PCR,qRT-PCR)技术对其在PEG模拟干旱胁迫下的表达特征进行分析。结果表明,TaG6PDH1基因的cDNA全长1 338 bp,编码445个氨基酸。TaG6PDH1蛋白具有典型的G6DPH结构,即C-端葡萄糖-6-磷酸结合激活序列、N-端NAD（P）结合位点和C-端保守的Cys位点。系统进化分析表明,TaG6PDH1蛋白与质体型G6PDH中的P2型相似性较高,其与OsG6PDH5有极高的同源性。启动子区域分析表明,所选区域包含核心启动子和上游应答元件,该区域为TaG6PDH1基因转录的启动子区域,在该区域存在的顺式作用元件有ERF1与HMG-I/Y等,在调控植物防卫反应中有重要的生物学意义。qRT-PCR分析表明,TaG6PDH1基因在PEG模拟干旱胁迫下从6 h开始被上调,48 h被上调最大,说明TaG6PDH1基因参与了小麦干旱应答防卫反应,其可能作为一种正调控因子参与到小麦的防卫反应信号途径中。     

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     

Bar基因及转Bar基因水稻的研究和利用

Ｂａｒ基因是广泛应用于基因工程育种中的除草剂抗性基因,也是遗传转化中的标记基因。综述了Ｂａｒ基因的作用机制、Ｂａｒ基因在转基因植物中的表达和遗传及其对转基因水稻农艺性状的影响,讨论了转Ｂａｒ基因水稻在杂种优势利用中的途径和前景     

口蹄疫病毒结构蛋白P1基因转化玉米的初步研究

实验在构建口蹄疫病毒(Foot and Mouth Disease Virus,FMDV)结构蛋白P1基因植物双元表达载体(pBI131SP1、pBI21P1和pBI121AP1)的基础上,以玉米自交系8902、340、4112的Ⅱ型胚性愈伤组织为受体,用农杆菌介导法和基因枪轰击法转化玉米,获得31株抗性再生植株.GUS染色证明外源目的基因在玉米细胞和组织中得到了表达.PCR检测、Southem blotting鉴定证实目的基因P1已整合到再生植株的基因组中,共获得了13株转基因玉米植株,首次进行了FMDV抗原基因转化玉米的研究。     

甘露糖阳性选择系统在水稻遗传转化中的应用研究进展

甘露糖阳性选择系统是近几年应用较多的一种植物转基因安全筛选体系,该体系是以大肠杆菌6-磷酸甘露糖异构酶基因pmi为筛选标记基因,D-甘露糖为筛选剂进行筛选。本文简要综述了甘露糖阳性选择系统在水稻转基因研究中的应用情况。     

双T-DNA表达载体转化大豆的研究

利用含有筛选标记基因和目的基因△6-脂肪酸脱氢酶基因的双T-DNA共转化表达载体pLIN61,经农杆菌EHA101介导,采用子叶节转化法转化大豆,使用除草剂Glufosinate作为筛选剂,获得了一批携带有玻璃苣△6-脂肪酸脱氢酶基因的转基因大豆,转化效率为2.0%,共转化频率及实际转化率分别为56.25%、1.12%.PCR检测和Southern杂交结果证明,玻璃苣D6D已经整合到大豆的基因组上.RT-PCR检测结果显示,玻璃苣△6-脂肪酸脱氢酶基因在转基因大豆的转录水平上得到了表达.     

RNA干涉下调RACK1基因表达增强水稻抗旱能力

 RACK1是一种多功能支架蛋白,广泛参与植物生长发育过程的调节。利用RNA干涉技术抑制水稻RACK1基因的表达,分析了RACK1基因在响应干旱胁迫中的功能。实时定量PCR对获得的转基因植株的RACK1基因表达分析结果表明,转基因水稻RACK1基因表达受抑制程度达50%左右。与非转基因水稻（对照）相比,转基因水稻耐干旱能力显著强于对照,其膜的过氧化酶和丙二醛的产生显著低于对照,而超氧化物歧化酶活性极显著高于对照。表明RACK1蛋白质调节水稻对干旱胁迫的耐性,并且这种调节在很大程度上与植株体内的氧化还原系统有关。     

茶树中葡萄糖-6-磷酸脱氢酶基因（CsG6PDHs）的克隆与表达分析

葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（Glucose-6-phosphate dehydrogenase,G6PDH,EC1.1.1.49）是戊糖磷酸途径中的关键限速酶,在植物逆境胁迫响应和生长发育中具有重要作用。然而,目前有关G6PDH在茶树中的研究尚处空白。在茶树中克隆到3个CsG6PDHs基因,分别命名为CsG6PDH1（MW025829）、CsG6PDH2（MW025830）、CsG6PDH4（MW025831）。聚合进化树结果显示,CsG6PDH1和CsG6PDH4均为质体型蛋白,而CsG6PDH2为胞质型蛋白。表达分析发现,CsG6PDHs在不同组织中均有表达;低温或炭疽菌侵染条件下,CsG6PDH1和CsG6PDH4均被抑制表达;冷驯化期间,CsG6PDH2和CsG6PDH4在不同品种中均上调表达;此外,CsG6PDHs在茶芽休眠和萌发过程中均不同程度上调表达。以上结果表明,CsG6PDHs在茶树生长发育和逆境胁迫响应过程中发挥着重要作用,这为后续深入研究G6PDH在茶树中的功能奠定了理论基础。     

水稻CO39β-1,3-葡聚糖酶基因的克隆

以CO39四叶期水稻苗的叶片为材料,提取水稻基因组DNA,通过PCR扩增获得水稻β-1,3-葡聚糖酶基因（CO39-β-1,3-Glu）,经序列测定得知该基因大小为489bp,通过Blastn搜索确定该片段位于水稻10号染色体。序列比对结果表明,CO39-β-1,3-Gill与己知的水稻Gns7和大豆Glycinesoja clone Gs522194a endo-β-1,3-glucanasegene,Glycine soja clone Gs464889-Bendo—β-1,3-glucanase gene三个基因的相似性分别为51．5％,47．2％和49．1％。CO39-β-1,3-Giu基因是β-1,3-葡聚糖酶基因家族的一个成员。     

胆碱磷酸转移酶基因转化大豆的初步研究

胆碱磷酸转移酶基因(cpt)是磷脂合成代谢途径上一个关键的酶基因,其基因产物是磷脂酰胆碱(PC),PC做为主要膜脂与膜的流动性和植物的抗寒性有密切关系.本实验用花粉管通道法将质粒PRDH401(含35S-35S-AMV-cpt-NOST)导入五个黑龙江常见栽培大豆品种中,对D1代植株进行卡那霉素抗性筛选、低温筛选和PCR检测,初步筛选到转化植株.     

转mtlD/gutD基因稻米对大鼠性腺毒性的实验研究

研究了转mtlD/gutD双价基因稻米对大鼠的性腺毒性。通过对大鼠90 d喂养观察及对各组动物的睾丸和卵巢进行组织切片检查,未见有意义的病理改变。比较雌性大鼠的性成熟、雄性大鼠的精子畸变率及雌雄大鼠的性激素水平,各实验组与对照组均无显著差异(P＞0.05)。结果初步表明用转mtlD/gutD双价基因水稻秀水11品系T18 7 8 1稻米喂养大鼠90 d对大鼠性腺器官的结构和功能无明显影响。     

转mtlD/gutD双价基因稻米对大鼠的毒性试验

对转mtlD/gutD双价基因稻米进行了大鼠急性、亚急性毒性实验,致突变试验和30 d喂养试验。结果表明,大鼠经口LD50＞30 g/kg体质量,无致突变作用;30 d喂养试验中,18、36、54 g/kg体质量各剂量组大鼠发育、增重、食物利用率、血常规、脏体比及病理组织学观察等各项指标与基础对照组相比均无显著差异。初步表明转mtlD/gutD双价基因稻米对大鼠来说是安全的。     

水稻类钙调磷酸酶B亚基蛋白基因OsCBL8功能的初步研究

 以转正义或反义OsCBL8基因的T3代株系及非转基因对照为材料, 研究了转OsCBL8基因对水稻农艺性状、内源OsCBL8基因表达和幼苗耐盐、耐旱及耐冷性的影响。结果表明, 供试的16个转基因株系的株高、单株分蘖数、单株有效穗数、穗长和百粒重等性状与对照无显著差异, 每穗实粒数和结实率则大都显著或极显著低于对照。部分转基因株系的半定量RT PCR结果表明, 转正义基因显著增强了植株中OsCBL8基因的表达, 而转反义基因则对内源OsCBL8基因的表达具有一定的抑制作用。在盐、干旱和低温等非生物胁迫条件下的生长实验发现, 1个转正义基因株系的耐盐性得到显著增强, 1个转反义基因株系的耐旱性得到显著增强。 讨论了OsCBL8基因在水稻耐非生物逆境方面可能的机理。     

转Pi-d2基因水稻对稻瘟病的抗性分析

对由pCB6.3kb、pCB5.3kb和pZH01-2.72kb三个不同表达载体转化的转稻瘟病抗性基因Pi-d2水稻株系进行稻瘟病抗性分析。结果表明,转Pi-d2基因水稻的9个高代株系对来自四川的39个稻瘟病菌株表现不同的抗性,抗病频率最高达91.7%;4个转基因早代纯合株系对来自中国农业科学院的58个菌株中的81.48%以上菌株表现抗性,具有广谱抗性特点。稻瘟病菌粗毒素筛选结果表明,来自转基因植株的幼胚愈伤组织诱导率随培养基中粗毒素浓度提高而降低,粗毒素浓度达到40%时,幼胚愈伤诱导率为49.33%,受体对照幼胚愈伤组织诱导率为5%。田间诱发条件下,转基因株系在大田的穗瘟发病率为0%～50%,抗性较受体对照大幅度提高。     

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.     

抗除草剂转基因水稻基因漂移至常规栽培稻的频率研究初报

以抗除草剂草铵膦转基因bar水稻99-1作为花粉供体,四周种植常规栽培稻为花粉受体,观察抗性基因漂移频率。在距离转基因水稻2m以内,基因漂移频率为0.0193%～0.3960%,均在1%以下,但转bar基因抗除草剂水稻基因漂移至不同品种上的频率存在明显差异。     

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。     

两份转Fer基因富铁水稻特异种质应用价值的初步评价

在获得了105份转豌豆铁蛋白基因（Fer）水稻转化体的基础上,通过连续7代自交纯化,并结合GUS标记辅助选择,得到了82份独立转基因纯系。经稻米矿质元素检测,发掘到2份富铁转基因种质（Fer34和Fer65）,其精米全铁含量为野生型亲本秀水11的4.82倍和3.46倍。进一步鉴定表明,所筛选到的2份富铁转基因种质的外源基因（Fer）遗传简单,增加精米粉铁含量明显,对植株重要农艺性状、其他矿质营养、精米外观和食用品质等均无明显的负作用,是较为难得的富铁转基因优良新种质。此外,还就该2份富铁种质的实用价值及其应用前景进行了讨论。     

Preliminary Study on Function of Calcineurin B-Like Protein Gene OsCBL8 in Rice

The homozygous T3 transgenic lines with sense OsCBL8 gene and antisense OsCBL8 gene obtained by agro-transformation were used to investigate the function of OsCBL8 in rice. Semi-quantitative RT-PCR showed that the expression of OsCBL8 extremely increased in sense transgenic lines, and decreased to some extents in antisense transgenic lines. Such up- and down-regulation of the OsCBL8 gene in these transgenic lines had little effects on main agronomic traits, but significantly decreased the number of filled grains per panicle and seed setting rate in some of transgenic lines. By evaluation of the tolerance to 150 mmol/L NaCl, 20% PEG6000 and low temperature treatments, and relevant physiological indices, 8F12, a sense transgenic line with high salt tolerance, and 8R14, an antisense transgenic line with high drought tolerance, were obtained, which suggests that the OsCBL8 gene is involved in the response of rice to abiotic stresses.