应用农杆菌介导法获得转大麦黄矮病毒GPV株系复制酶基因ORF1的小麦植株

 以生产用4种基因型小麦为材料,利用农杆菌介导法将大麦黄矮病毒GPV株系复制酶基因ORF1分别转化愈龄40d的幼胚愈伤组织,经过G418筛选后,共再生出15株抗性植株,拓宽了小麦农杆菌转化的受体基因型。PCR及Southern杂交分析证实大麦黄矮病毒复制酶基因ORF1已经整合到小麦基因组中,共获得14株转基因植株。抗病性初步检测结果显示,转基因植株对GPV株系具有抗性。研究结果还表明,对于不同的基因型小麦进行转化时,需选择适合本基因型的菌株。     

应用基因枪法获得抗大麦黄矮病毒转基因小麦

 以我国特有的大麦黄矮病毒GPV株系的外壳蛋白(CP)基因为材料,设计合成了分别含有Act启动子或Emu启动子的植物表达载体pPPI2、pPPI3和pPPI5。采用基因枪法分别转化小麦幼胚和愈伤组织。诱导成苗后进行PCR检测,T₀代阳性率为18%。对转基因苗的后代进行进一步检测,部分转基因苗阳性株至T₃代PCR检测阳性率为100%,PCR结果CP探针杂交呈阳性反应,序列测定结果与GPV CP基因序列一致,表明GPV CP基因已整合到小麦基因组中。室内抗病性鉴定结果,虽然转基因植株全部发病,但对大麦黄矮病毒GPV株系具有一定的延迟发病作用。     

应用农杆菌介导法获得转大麦黄矮病毒GPV株系复制酶基因ORF2小麦植株

以生产用5种基因型小麦为材料,利用农杆菌介导法将大麦黄矮病毒GPV株系复制酶基因ORF2转化愈龄40d的幼胚愈伤组织,经过G418筛选后,共再生出9株抗性植株,拓宽了小麦农杆菌转化的受体基因型。PCR及Southern杂交分析证实大麦黄矮病毒复制酶基因ORF2已经整合到小麦基因组中。初步抗病性检测结果显示转基因植株对GPV株系具有抗性。研究结果还表明,受体基因型、外植体的生理状态对农杆菌侵染起着至关重要的作用。     

晋南冬麦区大麦黄矮病毒流行株系监测及防治策略探讨

连续5年(1996～2000年)采集晋南冬麦区小麦黄矮病标样,采用生物学和血清学(酶联免疫吸附法)相结合的诊断方法对该地区的大麦黄矮病毒流行株系进行了鉴别。结果表明,该小麦黄矮病流行区近五年以GAV株系为主流株系,兼有少量GPV、PAV和混合株系存在。同时对小麦抗黄矮病新品种“临抗1号”进行了GPV和GAV两种株系的抗性测定,明确了该品种兼抗GPV和GAV两种株系。根据小麦黄矮病发生现状,提出了一套以选育推广抗耐病品种为主,以药剂防治为辅的综合防治措施。以期为当地小麦生产服务。     

两个转W23基因小麦株系的抗旱性鉴定

以两个T₅代转W23基因小麦株系G19-X59、G19-X61为材料,在水培条件下采用PEG-6000人工模拟干旱胁迫措施对转基因小麦株系的根系发育特点、抗旱相关的光合生理等指标进行了测定。结果表明,干旱胁迫条件下各参试小麦的光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)均下降,转基因株系降幅较小,且其Pn和Tr值极显著高于受体品种;在正常供水和干旱胁迫两种水分处理下,转基因株系均比受体品种具有较发达的根系,其根总长、根总表面积、根总体积等参数极显著高于受体品种。这一结果说明,转W23基因小麦株系G19-X59、G19-X61在苗期依靠发达的根系维持较强的光合作用,提高其应对干旱胁迫的能力。     

W16转济麦19小麦株系抽穗期抗旱性研究

以两个转W16基因小麦株系及相应的受体对照品种为材料,在大田控水的条件下研究了水分胁迫对转基因小麦抽穗期相关生理特性的影响,利用方差分析方法对转基因株系的抗旱性进行了综合评价.结果表明:转基因株系和对照及受体有着较大的差异,随着水分胁迫的加剧,参试品种的相对含水量、气孔导度、光合速率、叶绿素含量呈下降趋势,转基因小麦的下降幅度较小;丙二醛含量、胞间CO2浓度、质膜相对透性呈上升趋势.受体对照品种的上升幅度大于转基因小麦;转基因小麦的脯氨酸含量显著高于对照品种.方差分析表明,转基因小麦株系G19-X51、G19-X61具有较好的抗旱性.     

表达Harpin蛋白质Hpa1功能片段的转基因小麦对赤霉病的抗性

来自水稻黄单胞菌的harpin蛋白质Hpa1有促进植物生长、诱导植物抗病性的功能,Hpa1序列10~42氨基酸片段（Hpa1_10-42）的活性比全长分子高1.3~7.5倍。为研究Hpa1_10-42在转基因小麦体内表达以后对赤霉病的影响和评价转基因小麦抗病水平与应用潜力,对6个小麦转基因系进行了测定。结果显示,Hpa1_10-42在转基因系T₃~T₅代呈现稳定表达,用禾谷镰刀菌一个分离物进行接种以后,转基因系发生赤霉病的程度较非转基因小麦显著降低,且转基因系T₃~T₅代赤霉病降低的趋势一致。另外,转基因系小麦病害减轻的程度,与在非转基因小麦上使用杀菌剂的效果相当,表明Hpa1_10-42转基因表达对小麦赤霉病有防治作用。     

应用基因工程创造抗黄矮病毒转基因小麦新种质

应用花粉管通道法和基因枪法将大麦黄矮病毒ＧＰＶ株系外壳蛋白基因导入小麦栽培品种，获得了抗大麦黄矮病毒ＧＰＶ株系的转基因小麦株系（文献检索证明世界上无任何其它抗病毒转基因小麦报道）。转基因植株经ＰＣＲ、Ｓｏｕｔｈｅｒｎ检测，证明ＣＰ基因可稳定遗传到Ｔ３代；经Ｗｅｓｔｅｒｎ测定，证明ＣＰ基因在转基因小麦中已经得到表达；经带毒蚜温室和田间人工接种试验，获得了一些抗病性明显的后代，并得到了ＥＬＩＳＡ验证     

应用基因工程创造抗黄矮病毒转基因小麦新种质

应用花粉管通道法和基因枪法将大麦黄矮病毒ＧＰＶ株系外壳蛋白基因导入小麦栽培品种，获得了抗大麦黄矮病毒ＧＰＶ株系的转基因小麦株系（文献检索证明世界上无任何其它抗病毒转基因小麦报道）。转基因植株经ＰＣＲ、Ｓｏｕｔｈｅｒｎ检测，证明ＣＰ基因可稳定遗传到Ｔ３代；经Ｗｅｓｔｅｒｎ测定，证明ＣＰ基因在转基因小麦中已经得到表达；经带毒蚜温室和田间人工接种试验，获得了一些抗病性明显的后代，并得到了ＥＬＩＳＡ验证     

麦二叉蚜、麦长管蚜传播小麦黄矮病毒病株系GPV、GAV的生物学特性测定

 二叉蚜传播小麦黄矮病毒的麦二叉蚜禾谷缢蚜株系(GPV)、麦长管蚜传播麦二叉蚜长管蚜株系(GAV)。     

中国小麦花叶病毒(CWMV)复制酶基因在病株体内的表达分析

中国小麦花叶病毒(Chinese wheat mosaic virus,CWMV)是引起我国小麦花叶病的重要病原之一,其基因组由2条单链正义RNA片段(RNA1-2)组成。本研究根据发表的基因组序列设计特异性引物,扩增了CWMV复制酶基因的部分片段(nt102~1101),并克隆至原核表达载体pGEX-6P1,然后导入大肠杆菌E.coli BL21(DE3)pLysS中诱导表达。重组的复制酶蛋白经亲和层析纯化后免疫家兔制备多克隆抗体。Western-blot分析表明该抗体具有高度的特异性,能用于病株体内CWMV复制酶蛋白的检测。检测分析显示在病株体内,CWMV基因组RNA1可直接充当其复制酶基因的mRNA;在感染的细胞中,其复制酶组分主要是RNA1 ORF1编码的蛋白,分子量约153 kDa,且特异性地定位于膜结构上。     

利用RNAi 介导的抗病性获得抗2 种花生病毒的转基因烟草

 分别以花生条纹病毒红安株系(PStV-Hongan)外壳蛋白基因(CP),花生矮化病毒轻型株系(PSV-Mi)和花生黄瓜花叶病毒(CMV-CA)复制酶基因2a为模板,通过PCR 方法分别得到PStV-CP 5′ 端,PSV-Mi 和CMV-CA 2a3′ 端150 bp 的片段,3 种片段混合物为模板经PCR 拼接得到450 bp 的片段,此拼接片段通过Gateway 系统重组至植物表达载体pK7GW1WG2,得到含反向重复拼接片段的植物表达载体pK450。冻融法导入根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)菌株GV3101 后,叶盘法转化本生烟(Nicotiana benthamiana),经PCR 检测,获得转基因植株。对T1 代转基因植株分别人工接种3 种病毒,66. 7% 的植株表现对PStV 免疫,9% 的植株表现对CMV-CA 的恢复抗性,全部植株对PSV 感病。siRNA 的Northern blot 结果表明,所有转基因烟草植株都含有病毒特异siRNA,siRNA 含量随接种后时间延长而衰减。     

Resistance to Plum pox virus in plants expressing cytosolic and nuclear single‐chain antibodies against the viral RNA NIb replicase

The expression of engineered single‐chain variable fragments specific to the NIb RNA replicase of Plum pox virus (PPV) (scFv2A) in transgenic plants was successfully used as a strategy to interfere with viral infection. Different scFv2A fusion proteins were constructed to target those subcellular compartments, such as the cytosol, endoplasmic reticulum (ER) membrane structures and the nucleus, where NIb protein presumably accumulates. Several transgenic lines of Nicotiana benthamiana plants expressing the scFv2A targeted to the cytosol (2A lines), ER (6K2 lines) and nucleus (NLS lines) were obtained. The protective effect of scFv expression was determined by mechanical virus inoculation in five 2A, three 6K2 and four NLS transgenic lines. The strongest resistance was afforded with the 2A‐3 (six non‐infected plants out of 10), 6K2‐1 (17 out of 33) and NLS‐11 (16 out of 19) transgenic lines. The success of this interference with PPV infection opens new possibilities for the control of this RNA virus and could be exploited not only to confer resistance in transgenic plants, but also to elucidate the role of the non‐structural NIb protein in different cell compartments during viral infection.     

核基质结合区对马铃薯Y病毒全长非翻译CP基因介导抗病性的影响

 为探索核基质结合区(matrix attachment regions,MARs)对RNA介导的病毒抗性的影响,我们将从烟草中克隆到的核基质结合区TM2构建在包含马铃薯Y病毒全长非翻译CP基因的植物表达载体pRPVYCPN的表达盒的两侧,构建了植物表达载体pRTM2CPNTM2。采用农杆菌介导基因转化法,将表达载体pRPVYCPN和pRTM2CPNTM2转入烟草品种NC89中,分别获得了144株和344株转基因烟草。抗病性检测发现,核基质结合区的存在能明显提高RNA介导抗性的产生效率。在含MARs转基因植株中,抗病植株的比率为15.1%,而不含核基质结合区的转基因植株的抗病比率则为8.3%。这一研究结果对抗病毒植物的分子育种和转基因表达调控有指导意义。     

Near immunity to rice tungro spherical virus achieved in rice by a replicase-mediated resistance strategy

ABSTRACT Rice tungro disease is caused by rice tungro bacilliform virus (RTBV), which is responsible for the symptoms, and rice tungro spherical virus (RTSV), which assists transmission of both viruses by leafhoppers. Transgenic japonica rice plants (Oryza sativa) were produced containing the RTSV replicase (Rep) gene in the sense or antisense orientation. Over 70% of the plants contained one to five copies of the Rep gene, with integration occurring at a single locus in most cases. Plants producing antisense sequences exhibited significant but moderate resistance to RTSV (60%); accumulation of antisense RNA was substantial, indicating that the protection was not of the homology-dependent type. Plants expressing the full-length Rep gene, as well as a truncated Rep gene, in the (+)-sense orientation were 100% resistant to RTSV even when challenged with a high level of inoculum. Accumulation of viral RNA was low, leading us to conclude that RTSV Rep-mediated resistance is not protein-mediated but is of the cosuppression type. Resistance was effective against geographically distinct RTSV isolates. In addition, RTSV-resistant transgenic rice plants were unable to assist transmission of RTBV. Such transgenic plants could be used in an epidemiological approach to combat the spread of the tungro disease.     

马铃薯Y病毒复制酶基因不同位置cDNA区段介导对PVY的不同抗性

为探究靶序列位置对RNA介导的病毒抗性产生的影响,利用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)技术扩增马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)复制酶基因(nuclear inclusion b,NIb)不同位置的cDNA区段,反向插入双元载体pROKII中,构建了发夹RNA(hairpin RNA,hpR-NA)结构的植物表达载体。将构建的植物表达载体采用冻融法转入农杆菌LBA4404,叶盘法转化烟草NC89,获得转基因植株。攻毒试验表明:PVYNIb基因不同位置cDNA区段介导的对PVY的抗性存在显著差异;3′端1/2处和中间位置的序列可介导高水平的病毒抗性,抗性植株的比例在50%以上,而5′端、5′端1/2处和3′端的序列介导的抗性效率较低,抗性植株的比例仅为10%~30%。Northern杂交显示:抗病植株中RNA的积累量明显低于同类型的感病植株,抗性与RNA积累量呈负相关;抗病转基因植株中有siRNA存在,表明病毒抗性是由RNA介导的。     

抗白粉病小麦新品系的选育及其抗性基因分析

 通过花药培养选育出RW02,RW04,RW07,RW08,RW09,RW11等6个抗白粉病小麦新品系。其中以RW02的杂交组合CA8646/贵农88-1的培养能力最强,平均每百个花药再生绿苗1.94株。用美国、德国和英国的17个白粉病菌系和21个已知基因品系对上述6个小麦新品系进行抗性基因推导,发现RW04、RW07携带有Pm2基因,RW02、RW08和RW09携带有Pm4a基因,而RW11可能有一个新基因,尚需与Pm18基因进行比较,才能最后确认。