转Bt基因‘南林895’杨对美国白蛾和杨小舟蛾抗虫性分析

本研究以转Bt基因‘南林895’杨12个株系扦插苗为试验材料,分析其对美国白蛾和杨小舟蛾的虫害抗性。利用PCR、ELISA等技术对转抗虫基因杨树进行分子检测,同时在室内控制条件下对美国白蛾和杨小舟蛾进行抗虫性分析。PCR分析结果显示在12个转基因株系中均检测到了Bt目的基因片段。ELISA分析结果显示Bt毒蛋白浓度范围为371.9～10 698.2 ng/g,且不同株系间存在一定差异。转Bt基因杨树饲虫分析结果表明,12个转基因株系对美国白蛾和杨小舟蛾均有一定的杀虫活性,其中转基因株系A-4-6、A-5-0、A-3-4、A-5-23、Z-1-3的抗虫性较显著。株系A-5-0对杨小舟蛾1龄幼虫12 d校正死亡率达87.2%,对美国白蛾的18 d校正死亡率为65.6%。且转Bt基因‘南林895’杨对美国白蛾和杨小舟蛾幼虫的取食和生长有明显的抑制作用。在对12个转Bt基因株系的分子检测和饲虫试验中,Bt毒蛋白的表达水平存在差异且抗虫效果与Bt毒蛋白浓度的高低有关。     

转基因黑杨的抗虫性测定与分析

对大田移植的转基因杨树的PCR分析表明：5个转Bt单基因杨树无性系(FB40、FB45、FB56、FB59、FB60)和4个转双价基因(Bt和CpTI)杨树无性系(D9、D18、D27、D32)均检测到了Bt基因特异片段。在检测的12个转基因杨树无性系中，ELISA结果表明，转双价基因杨树无性系中以D18的Bt杀虫蛋白表达量最高，Bt杀虫蛋白含量达6754ng／g鲜叶，约占植物可溶性蛋白的0．090％；在转Bt单基因杨树无性系中以FB51表达量最高，达6796ng／g鲜叶，占植物可溶性蛋白的0．036％。     

高光强下转玉米PEPC基因水稻和未转基因水稻秧苗叶片超微结构的比较

为了阐明转玉米PEPC基因水稻高光效的结构基础,以转玉米PEPC基因水稻和未转基因原种为试验材料,在水稻的三叶期,施以100 min,1 000μmol/(m2.s)的高光强处理,以200μmol/(m2.s)下的水稻为对照,运用透射电镜观察叶肉细胞、维管束鞘以及叶绿体内类囊体片层结构。结果发现,与对照材料相比,转玉米PEPC基因水稻材料经高光强处理后,叶片叶绿体的排列更加紧密,叶绿体中类囊体片层堆垛整齐,有序片层较厚,排列更加致密,类囊体结构更加完整,而且叶绿体周围的线粒体数量明显增多;而未转基因原种的叶片经高光强处理后,叶绿体内类囊体片层松散,结构混乱,部分甚至解体,表现出受到损伤的迹象,叶绿体基质中淀粉大颗粒的含量明显增多。转玉米PEPC基因水稻叶片光合器官在高光强下结构稳定以及线粒体的有序排列有利于其利用较高的光能,从而提高其光合生产力,为阐明转C4光合基因水稻高光效的理论提供了证据。     

转双价基因(Cry1 Ac+CpTI)抗虫棉(ZGK 9 71 2)对小地老虎抗虫性研究

室内测定了转 Cry1 Ac基因抗虫棉和转双价基因 (Cry1 Ac+Cp TI)抗虫棉对小地老虎的存活、生长发育、繁殖及营养效应的影响。结果表明 ,两种转基因抗虫棉对小地老虎幼虫均有一定的抗性 ,转 Cry1 Ac基因抗虫棉对低龄幼虫的抗性好于转双价基因抗虫棉 ,而转双价基因抗虫棉对高龄幼虫的抗性好于转 Cry1 Ac基因抗虫棉 ,但两种转基因抗虫棉对小地老虎幼虫的控制作用均不理想。两种转基因抗虫棉对小地老虎幼虫的生长发育、繁殖和营养效应均有较大的影响。表现为发育历期延长 ,虫重和蛹重减轻 ,羽化率、化蛹率、产卵量和卵孵化率降低 ;相对生长率、相对取食量、近似消化率、食物转化率和利用率明显降低 ,而相对代谢速率明显增加。转双价基因抗虫棉的影响更为明显     

豇豆胰蛋白酶抑制剂(CpTI)抗虫转基因新疆杨的获得

利用根癌农杆菌介导法将广谱抗虫基因豇豆胰蛋白酶抑制剂(CpTI)基因导入新疆杨(Populus a1-ba var．pyramidalis)，经筛选获得了大量转基因植株。对转基因植株经PCR鉴定、PCR-Southern和点杂交分子检测结果证实CpTI基因已整合进杨树基因组中。部分转基因植株的饲虫实验表明，饲喂转基因杨树叶片可明显抑制杨尺蠖幼虫生长发育。     

棉铃虫取食转Bt基因棉花后中肠组织的病理变化

利用透射电镜观察棉铃虫 (H elicoverpaarmigera Hübner)取食含转 Bt基因棉的饲料后中肠组织的病理变化。结果发现 ,棉铃虫 3龄幼虫取食含转 Bt基因棉的饲料后中肠组织发生病变 ,随着取食时间的增加 ,变化越来越明显 ,取食 7d后 ,微绒毛脱落 ,质膜界限不清晰 ,线粒体和内质网减少 ,线粒体内嵴不清晰 ;棉铃虫对转 Bt基因棉产生抗性后 ,抗性种群棉铃虫取食含转 Bt基因棉的饲料 ,中肠仍会发生一系列组织病理变化 ,但病变程度减弱。同时 ,与分别取食含 Bt杀虫剂、Bt毒蛋白饲料的棉铃虫进行了比较     

转双价基因抗虫棉对棉铃虫的抗虫性及时空动态

室内研究了转双价基因(CryIAc+CpTI)抗虫棉6种不同组织器官对棉铃虫不同龄期幼虫的抗虫性及时空动态、对棉铃虫幼虫生长发育及营养效应的影响。结果表明,除棉叶外,转双价基因抗虫棉的棉蕾、棉苞叶、花蕊、花瓣和棉铃的抗虫性均好于转单价基因抗虫棉,特别是对高龄幼虫的抗虫性增强;棉叶的抗虫性呈明显的时空动态,而上述其它组织器官抗虫性较为稳定。取食转双价基因抗虫棉后,棉铃虫幼虫的体重和蛹重明显降低,幼虫和蛹的历期延长,化蛹率和羽化率明显降低,成虫寿命缩短;幼虫的相对取食速率和近似消化率明显降低,相对代谢速率明显升高。     

转基因抗虫白菜对菜青虫、小菜蛾抗性的研究

对导入马铃薯蛋白酶抑制剂基因（pinⅡ）的大白菜和菜心植株当代和自交后代进行了菜青虫（Pieris rapae L．）和小菜蛾（Plutella xylostella L．）的抗性筛选。室内生物测定表明：取食转基因植株的1,2龄幼虫死亡率显著高于对照;取食转基因T1大白菜的菜青虫生长发育受到明显抑制,转化株老叶对菜青虫幼虫的毒杀作用明显高于嫩叶;取食转基因T2大白菜和菜心不同转化株的小菜蛾生长发育受到不同程度的抑制,转基因大白菜比菜心对小菜蛾有更好的抗虫效果,取食转基因菜心2—24植株小菜蛾的幼虫死亡率最高达64％,取食转基因大白菜2-6小菜蛾幼虫死亡率最高达90％;取食转基因植株小菜蛾的化蛹率、蛹重和羽化率亦有不同程度的降低。     

转双价基因棉对棉田主要寄生性天敌生长发育的影响

研究了转双价基因棉对棉田主要寄生性天敌棉蚜茧蜂、棉铃虫寄生蜂侧沟茧蜂和齿唇姬蜂生长发育的影响。结果表明 :从转双价基因棉田、Bt棉田和常规棉田采集的棉蚜僵蚜的羽化率三者间均无明显差异 ,转双价基因棉田和Bt棉田棉蚜茧蜂的蜂重差异达显著水平 ,与常规棉田相比均无明显差异 ;常规棉田的棉蚜茧蜂寄生取食转双价基因棉、Bt棉和常规棉的棉蚜后的蜂羽化率、出蜂时间及蜂重均没有明显差异 ,在寄生数量上除Bt棉与常规棉处理差异达显著水平外 ,其它处理间差异不明显 ;转双价基因棉田的棉蚜茧蜂对取食转双价基因棉的棉蚜的寄生率有所下降 ,但棉蚜茧蜂的羽化率却明显提高 ,说明转双价基因棉对棉蚜茧蜂的寄生力影响不大。转双价基因棉和Bt棉均严重影响侧沟茧蜂和齿唇姬蜂的寄生率、羽化率、茧重和蜂重 ,但转双价基因棉的影响比Bt棉小     

转细胞凋亡抑制基因OpIAP和p35增强小麦对纹枯病的抗性

Op IAP(Orgyia pseudotsugata inhibitor of apoptosis protein)是黄杉毒蛾核型多角体病毒中编码细胞凋亡抑制蛋白(inhibitor of apoptosis protein,IAP)的基因,p35基因编码苜蓿斜纹夜蛾核型多角体病毒中具细胞凋亡抑制作用的35 k Da蛋白。本研究人工合成了Op IAP和p35基因,构建了同时含有Op IAP和p35表达盒的转双价基因载体p Ubi:p35-RSS1P:Myc-Op IAP,两基因分别由玉米泛素基因启动子(Ubiquitin,Ubi)和水稻蔗糖合酶-1启动子(sucrose synthase-1 promoter,RSS1P)驱动。通过基因枪介导法将该载体导入小麦品种扬麦16,获得双价转基因小麦。对T0~T2代植株,利用PCR、RT-PCR、q RT-PCR及Western blot分析,确认导入的外源Op IAP和p35基因能够在4个转双价基因小麦株系中遗传并表达。用来源不同、致病力不同的禾谷丝核菌强致病株型R0301和WK207对转双价基因小麦的T1、T2代植株分别进行纹枯病抗性鉴定,结果表明,与受体扬麦16相比,双价转基因小麦的T1、T2代植株对纹枯病的抗性明显提高,说明Op IAP和p35基因的表达可以增强转基因小麦对来源不同、致病力不同的禾谷丝核菌的抗性。     

基因枪法转Bt/GNA基因超甜玉米植株的获得及抗虫性鉴定

以超甜玉米自交系S1幼胚诱导的愈伤组织为受体材料,利用基因枪法共转化Bt和GNA基因,获得了128株再生植株,移栽成活31株,其中26株可育.经PCR检测外源基因整合进玉米基因组中,含Bt基因11株,其中有5株能扩增出GNA基因.Southern杂交证明,目的基因已经整合在玉米基因组中.对9株转基因T1代植株叶片室内接虫抗性鉴定,结果显示,5株转基因植株叶片饲喂6 d后明显抑制玉米螟幼虫的发育,幼虫体重增加较少,幼虫死亡率高,表现较强的抗性.     

水稻巯基蛋白酶抑制剂基因在烟草叶绿体中的表达

将水稻巯基蛋白酶抑制剂(Oryzacystatin,OC) cDNA基因克隆、测序分析后,与烟草(Nicotiana tabacum L.)叶绿体16S rDNA基因启动子和T393终止子构建表达盒,与抗壮观霉素选择标记基因aadA表达盒相连,以烟草叶绿体基因组同源片段rbcL和ORF512一起构建成叶绿体转化载体pZOC.通过基因枪轰击烟草幼苗叶片,壮观霉素筛选,获得转化再生     

转基因抗虫棉抗虫性状的遗传研究

转 Bt基因抗虫棉新棉 33B和 GK- 1 2对棉铃虫具有显著的抗性。盛蕾期饲喂抗虫棉株系72 h后 ,初孵棉铃虫幼虫死亡率分别为 86.8%、75 .1 % ,对照 TM- 1、泗棉 3号、苏棉 1 2号三个常规品种 (系 )初孵幼虫死亡率分别为 1 0 .9%、1 3.9%、9.2 %。转 Bt基因抗虫棉的杂种一代能明显延缓棉铃虫的发育进程。饲喂新棉 33B、GK- 1 2与常规品种 (系 )的杂种一代 72 h后 ,存活幼虫以1龄虫为主 ,分别占 92 .4%、85 .1 % ,并有少量 2龄幼虫。而同批次对照苏棉 1 2号和泗棉 3号以 2龄虫为主 ,分别占 89.6%、86.8% ,并有少量的 3龄虫出现。以抗虫棉与常规棉杂种 F1叶片饲喂棉铃虫 ,其发育进度较取食对照品种的延缓 1个龄期。转 Bt基因抗虫棉抗虫性状的遗传是受一对显性基因控制的。 Bt基因是以单一位点的方式整合到棉花基因组 ,不存在多位点的整合方式     

抗性棉铃虫在转基因棉花上某些生命参数的研究

用室内转Bt基因棉叶汰选的低抗种群及同源对照种群,测定对田间不同生育期转基因抗虫棉叶及常规棉叶的反应.结果表明,抗性和敏感种群在常规棉叶上,幼虫存活率、化蛹率、幼虫历期及蛹重等指标均无显著差异,但抗性种群的每雌产卵量降低.抗性种群在转基因棉花上存活随棉花不同生育期的变化而出现差异.在7月下旬、8月下旬开始接虫的两代,第10天幼虫存活率,抗性种群比敏感种群提高;而在6月下旬开始接虫,抗性种群与敏感种群一样均不能化蛹,抗性种群化蛹率的提高仅在棉花生长后期(8月下旬开始接虫).比较敏感种群,抗性种群在转基因棉花上幼虫存活率提高,但存活幼虫生长缓慢,幼虫历期延长,蛹重明显减轻.结果表明,低水平抗性种群虽然对转基因棉花有一定适应性,但在转基因棉花上仍然生长发育不正常.     

转基因三倍体毛白杨抗虫性鉴定

【研究目的】转抗虫基因育种是控制害虫发生的有效途径，研究旨在对29个转基因三倍体毛白杨进行抗虫性筛选和抗性鉴定。【方法】通过离体的转基因三倍体毛白杨株系叶片室内饲虫实验，统计死亡指数及死亡率，用DPS统计软件对两年的饲虫数据进行分析。【结论、结果】把这29个株系的抗虫性分为了三类：饲虫死亡率高于85%的1号、17号、41号、21号、7号、8号、27号、6号、11号定为高抗株系，饲虫死亡率在60%~79%的5号、33号、32号、29号、22号和38号定为中抗株系，饲虫死亡率低于60%的26号、39号、31号、30号、16号、36号定为低抗株系。为转基因三倍体毛白杨的进一步研究与推广奠定基础     

转基因抗虫棉Bt 毒蛋白表达量的传递方式研究

从卡那霉素抗性鉴定、抗虫性鉴定和 Bt毒蛋白含量测定等三个方面对转基因抗虫棉 Bt毒蛋白表达量的传递方式进行了研究。结果表明 ,转基因抗虫棉美棉 3 3 B和 GK-12对棉铃虫具有显著的抗性。盛蕾期饲喂美棉 3 3 B、GK-12棉株顶端叶片 72 h后 ,初孵棉铃虫幼虫死亡率分别为86.8%、75 .1% ,对照 TM-1、泗棉 3号、苏棉 12三个常规棉品种 (系 )初孵幼虫死亡率分别为10 .9%、13 .9%、9.2 %。美棉 3 3 B、GK-12盛蕾期功能叶片 Bt毒蛋白含量分别为每克鲜重 83 6.68ng、682 .5 6ng。饲喂美棉 3 3 B、GK-12与常规棉品种 (系 )杂种一代棉株顶端叶片 72 h后 ,初孵棉铃虫幼虫平均死亡率分别为 84.1%、77.2 % ,两个转基因抗虫棉品种与常规棉品种 (系 )杂种一代功能叶片的 Bt毒蛋白含量平均值分别为每克鲜重 82 0 .5 8ng、683 .77ng。转基因抗虫棉与常规棉杂种一代的抗虫性表现及 Bt毒蛋白表达量与转基因抗虫棉亲本非常接近 ,杂种二代群体 Bt毒蛋白检测阳、阴性反应植株的分离比例符合 3∶ 1,回交世代 BC1 群体 Bt毒蛋白检测阳、阴性反应植株的分离比例符合 1∶ 1,与抗虫性鉴定结果高度一致。转 Bt基因抗虫性状的遗传是受一对完全显性基因控制的 ,Bt基因与 NPT II基因是紧密连锁或完全连锁的。Bt毒蛋白表达量按照一对显     

不同寄主对棉大卷叶螟第4代种群增长的影响

 以转基因棉花品种国抗22、中抗310及其常规非转基因亲本泗棉3号、苏棉12为材料,以野生寄主苘麻为对照,以生命表形式研究这5种寄主对棉大卷叶螟种群增长的影响。结果表明：取食转基因棉花品种国抗22、中抗310叶片的棉大卷叶螟室内种群不能完成1个世代,在低龄幼虫时就全部死亡,自然种群趋势指数分别为0.08和0.01,远远小于1;取食野生寄主苘麻的幼虫发育最快,5个虫龄的累计存活率达到52.8%,均高于2个常规棉花品种泗棉3号（48.2%）和苏棉12（37.3%）,同时雌成虫寿命和产卵持续期长,雌性比率超过50%,显示出较大的生殖潜能;泗棉3号和苏棉12上棉大卷叶螟的自然种群趋势指数分别是1.61和1.12,表明棉大卷叶螟种群在这2个品种棉田呈增长态势。研究表明,2个转基因棉花品种国抗22、中抗310的大面积推广不会加重棉大卷叶螟的危害,如果没有外来虫源的不断补充,转基因棉田的棉大卷叶螟种群数量将不可能大幅度增长。     

利用 F2 转 Bt 基因抗虫杂交棉新策略

通过不同抗虫棉品系间互交、后代选择的方法选育出聚合整合位点不同的Bt基因纯合抗虫棉种质,开展了培育以 F2 利用为目的的杂交种探索研究.类似 F2 世代 Bt 基因的不同分离类型,聚合有不同数目 Bt 基因的棉株在整个生育期对棉铃虫有显著的抗虫性.并且与单价抗虫棉时空表达一致,生育前期抗虫性好,毒蛋白表达量高,中、后期抗虫性有所下降,毒蛋白表达量降低.因此,用其作为亲本配置抗虫杂交种,是利用棉花F2 杂种优势的途径之一.     

转Bt基因棉花选择标记基因nptⅡ转录后沉默分析

本研究利用病毒诱导基因沉默技术对转Bt基因棉花选择标记基因nptⅡ进行沉默,分析标记基因转录后沉默的可行性。以烟草脆裂病毒载体为骨架构建nptⅡRNAi载体,利用农杆菌浸染棉花子叶,获得nptⅡ干涉的转Bt基因棉花植株,然后涂抹卡那霉素进行检测。结果表明nptⅡ沉默植株叶片出现黄斑症状,RT-PCR和q RT-PCR检测表明叶片、根和茎中nptⅡ基因转录分别被抑制了99.25%、99.05%和98.65%,沉默后期的转录抑制也达到98%。本研究结果为解决已经在环境中释放转基因生物发生意外扩散和不可预料的生物安全事件提供了快速有效的应对方法和新思路。