转双价几丁质酶和葡聚糖酶基因对棉花主要病虫害及天敌发生的影响

以转双价基因（Chi+Glu）棉花株系61217-1为对象,以其受体品种“中棉所24”和转Bt棉花品种“鲁棉研28”为对照,研究转双价基因对棉花主要病虫害及天敌发生的影响。结果表明,转基因株系61217-1的抗黄萎病性较受体品种显著提高,同时对苗病、早衰和铃病具有显著的控制作用,对叶斑病发生具有显著促进作用,对角斑病无显著影响;与受体品种相比,转基因株系61217-1上蚜虫、棉铃虫和棉盲蝽发生危害显著减轻,对红蜘蛛、白粉虱、蓟马及天敌瓢虫、草蛉、小花蝽、蜘蛛均无显著影响。     

转基因抗虫棉根际卡那霉素抗性细菌种群动态及nptⅡ基因漂移检测

【目的】研究转基因抗虫棉根际卡那霉素抗性细菌的种群动态,检测转基因棉卡那霉素抗性细菌nptII基因漂移。【方法】采用常规培养方法分析了转基因抗虫棉GK12、GK19、33B、SGK321,常规棉泗棉3号、33、石远321等7个棉花品种根际卡那霉素抗性细菌种群在棉花整个生育期的种群动态变化。以质粒pBI121为对照,设计nptII基因特异性引物,采用PCR方法对分离的根际卡那霉素抗性细菌菌株进行nptII基因漂移检测。【结果】7个棉花品种根际卡那霉素抗性细菌数量随时间延长而减少,同一棉花品种不同采样时间卡那霉素抗性细菌数量差异显著,而同一采样时间抗虫棉和对应的受体棉间差异不显著。Simpson、Shannon-Wiener多样性指数以及Pielou均匀度指数计算结果表明,受体棉根际卡那霉素抗性细菌群落的多样性高于转基因棉。PCR检测结果表明,21株卡那霉素抗性细菌菌株中18株发现有阳性片段,但其测序结果与卡那霉素抗性基因序列比对的同源性未能达到100%,不能判断nptII是否发生了转移。【结论】根际卡那霉素抗性细菌的数量在转基因棉与对应受体棉之间差异不显著,受体棉根际卡那霉素抗性细菌群落多样性指数高于转基因棉,更均匀稳定。未发现转基因棉卡那霉素抗性标记基因nptII向根际细菌的基因漂移。     

转基因抗虫棉根际卡那霉素抗性细菌种群动态及npt II基因漂移检测#br#

【目的】研究转基因抗虫棉根际卡那霉素抗性细菌的种群动态,检测转基因棉卡那霉素抗性细菌npt II基因漂移。【方法】采用常规培养方法分析了转基因抗虫棉GK12、GK19、33B、SGK3,常规棉泗棉3号、33、石远321等7个棉花品种根际卡那霉素抗性细菌种群在棉花整个生育期的种群动态变化。以质粒pBI121为对照,设计npt II基因特异性引物,采用PCR方法对分离的根际卡那霉素抗性细菌菌株进行npt II基因漂移检测。【结果】7个棉花品种根际卡那霉素抗性细菌数量随时间延长而减少,同一棉花品种不同采样时间卡那霉素抗性细菌数量差异显著,而同一采样时间抗虫棉和对应的受体棉间差异不显著。Simpson、Shannon-Wiener多样性指数以及Pielou均匀度指数计算结果表明,受体棉根际卡那霉素抗性细菌群落的多样性高于转基因棉。PCR检测结果表明,21株卡那霉素抗性细菌菌株中18株发现有阳性片段,但其测序结果与卡那霉素抗性基因序列比对的同源性未能达到100%,不能判断npt II是否发生了转移。【结论】根际卡那霉素抗性细菌的数量在转基因棉与对应受体棉之间差异不显著,受体棉根际卡那霉素抗性细菌群落多样性指数高于转基因棉,更均匀稳定。未发现转基因棉卡那霉素抗性标记基因npt II向根际细菌的基因漂移。     

海岛棉的一个富含亮氨酸重复受体蛋白基因的克隆和功能分析

通过染色体步移获得了海岛棉的一个受体蛋白基因Gb Vdr1,其开放阅读框为3 387个核苷酸,编码1 128个氨基酸,编码蛋白分子量为1.249×105,等电点为5.86。Gb Vdr1与陆地棉抗病材料常抗棉和感病材料渝棉1号中的同源基因Gh Vdr1和Gh Vdr1-1的相似度高达99.85%。Gbvdr1具有信号肽、跨膜区、LRR重复区、蛋白质降解相关的PEST结构域以及内吞信号。Gb Vdr1在根茎中的表达量高于叶片,其对非落叶型黄萎病菌株BP2的反应较落叶型菌株V991的更为强烈,并且这种差异在茎和根中更为明显。Gb Vdr1定位于细胞膜上。PCR鉴定共获得Gb Vdr1过表达转基因株系23株,对目的基因表达量最高的株系进行黄萎病抗性鉴定,结果表明转基因株系对BP2的抗性显著增强,但是对V991没有抗性。转基因株系接种黄萎病后防卫反应(PR)相关基因PR1、PR5、EDS1以及GST1的表达量较野生型显著增加。对于Gb Vdr1的功能分析结果表明其参与了棉花对BP2的抗性反应。     

转几丁质酶和(-1,3-葡聚糖酶基因提高棉花对枯萎病和黄萎病的抗性

枯、黄萎病是世界棉花生产中的两大重要病害.传统育种缺乏抗源,几丁质酶和(-1,3-葡聚糖酶是植物防御体系中的两种防卫因子,两者之间存在协同增效作用.据此构建了4个单价和2个双价基因(分别定位于细胞内或细胞外)的植物表达载体,通过花粉管通道法转化棉花,经PCR和Southern杂交检测以及1996(2000年温室及病圃多代筛选鉴定,已培育出对枯、黄萎病抗性提高的转基因棉花株系.将抗病基因导入国产抗虫棉品种GK19中,还获得了兼抗病、虫的转基因优系.     

转几丁质酶和 β-1,3-葡聚糖酶基因提高棉花对枯萎病和黄萎病的抗性

 枯、黄萎病是世界棉花生产中的两大重要病害。传统育种缺乏抗源，几丁质酶和 -1,3-葡聚糖酶是植物防御体系中的两种防卫因子，两者之间存在协同增效作用。据此构建了4个单价和2个双价基因(分别定位于细胞内或细胞外)的植物表达载体，通过花粉管通道法转化棉花，经PCR和Southern杂交检测以及1996 2000年温室及病圃多代筛选鉴定，已培育出对枯、黄萎病抗性提高的转基因棉花株系。将抗病基因导入国产抗虫棉品种GK19中，还获得了兼抗病、虫的转基因优系。     

棉花PhyA新品系纤维品质及黄萎病抗性分析

利用前期获得的转植酸酶基因PhyA棉花新材料,分析其在低磷土壤条件下的纤维品质及黄萎病抗性。结果发现:受体品种‘农大94-7’转基因株系的纤维伸长率、马克隆值、平均长度、纤维长度、成熟度与对照存在显著差异,比强度与对照差异不显著;受体品种‘农大棉7号’转基因株系纤维整齐度、平均长度与对照存在显著差异,而伸长率、马克隆值、比强度、短纤维率、成熟度与对照差异不显著,且转基因株系纤维品质在世代间存在一定程度的一致性。同时发现,‘农大94-7’、‘农大棉7号’转PhyA株系黄萎病病株率和病情指数均显著低于对照。综合分析各株系纤维品质与黄萎病抗性,结合其产量性状表现,筛选出1个(G2)耐低磷优良新品系。     

转菜豆几丁质酶基因和烟草葡聚糖酶基因抗病棉花的种植对棉花根际土壤酶活性的影响

本研究探讨了转菜豆几丁质酶基因和烟草葡聚糖酶基因的抗病棉花株系7p、28p(双价载体)以及受体高代材料97185、79701的种植对根际土壤过氧化氢酶活性、蛋白酶活性、纤维素酶活性、脲酶活性、蔗糖酶活性的影响。结果表明:整个生育时期抗病转基因棉花根际土壤的过氧化氢酶活性与其受体之间差异不显著(P>0.05)。另外,根际土壤的蛋白酶活性、纤维素酶活性、脲酶活性、蔗糖酶活性在同一生育期内差异不显著(P>0.05),而在不同的生育时期差异显著(P<0.05)。说明抗病转基因棉花的种植对根际土壤过氧化氢酶和蛋白酶几乎无影响,而根际土壤纤维素酶、脲酶、蔗糖酶活性的变化转基因抗病棉花与受体种植之间几乎没有影响,而在不同棉花株系和生育期之间产生一定的影响,这可能与不同基因类型以及生育期植株根部分泌物有关。研究初步表明转基因抗病棉花的种植对土壤微生态的影响不大。     

转水稻几丁质酶基因小麦的获得和白粉病抗性鉴定

通过花粉管通道技术将携带有水稻(Oryza sativa L.)几丁质酶基因(Chi11)的表达载体质粒pCAMB IA.chi11转入到高产小麦(Triticum aestivum L.)新品种"周麦18".通过PPT抗性筛选和PCR检测,获得了转基因小麦株系.大田白粉病抗性鉴定和离体叶段培养白粉病抗性鉴定表明,一些转基因株系的抗性得到了提高.     

转基因抗虫棉对新疆棉田主要害虫及天敌群落的影响

转基因抗虫棉品系对棉田主要害虫及天敌群落的影响研究表明:转Bt基因棉和转Bt、CpTI双价基因棉化防田、自控田均对棉铃虫有良好的抗性,棉铃虫幼虫数量与对照相比,差异显著.但棉铃虫落卵量差异不显著;转基因棉对非靶标害虫有间接影响;转基因棉花对天敌数量影响不大.     

转基因抗虫棉叶围卡那霉素抗性细菌种群动态及nptⅡ基因漂移研究

 【目的】研究转基因抗虫棉叶围卡那霉素抗性细菌的种群动态变化，并监测nptⅡ基因向叶围细菌漂移的情况。【方法】采用常规培养的方法分析转基因抗虫棉33B、SGK321和GK12、受体棉33、石远321和泗棉3号叶围具有卡那霉素抗性的细菌在整个生育期的种群动态变化，并以质粒pBI121为对照，根据nptⅡ基因设计特异性引物，采用菌落PCR方法对分离的叶围卡那霉素抗性细菌进行nptⅡ基因漂移监测。【结果】6个棉花品种的叶围卡那霉素抗性细菌总数量和群落多样性指数随着时间的变化，在同一棉花品种不同采样时间之间差异显著，而同一采样时间抗虫棉和对应的受体棉间多数差异不显著。在转基因抗虫棉品种SKG321，GK12及受体棉泗棉3号的叶围细菌中发现阳性片段。【结论】叶围卡那霉素抗性细菌的总数量及群落多样性指数在抗虫棉与对应的受体棉之间多数差异不显著。转基因抗虫棉中的nptⅡ基因可能向叶围细菌漂移。     

海岛棉、陆地棉及杂交后代枯萎病抗性与产量因素的相关关系分析

通过海岛棉品种、陆地棉品种、海陆杂交棉10Q株系、陆陆杂交棉44株系对枯萎病的抗性鉴定,分析枯萎病抗性对海岛棉品种、陆地棉品种、海陆杂交10Q株系棉花、陆陆杂交44株系棉花纤维长度、单铃纤维重等产量指标的影响,旨在阐明海岛棉枯萎病病情指数对产量性状的影响,在育种中选择高抗性品种以及合理布局抗病品种。结果表明,陆地棉与海岛棉枯萎病抗性的鉴定结果中,辽棉18号与新陆早13号高抗;10Q株系与44株系相比,10Q株系对枯萎病抗性高;在海岛棉品种中,相对病情指数与产量指标单铃纤维重为显著负相关关系(P0.05);海陆杂交群体10Q株系中,相对病指与产量指标衣分、单铃籽棉重呈极显著负相关关系(P0.01);与产量指标单铃纤维重呈显著负相关关系(P0.05);陆陆杂交群体44株系中,相对病情指数与产量指标单铃籽棉重呈极显著负相关关系(P0.01),与单铃纤维重呈显著负相关关系(P0.05)。     

转TaCOMT-3D基因小麦的农艺性状评价

TaCOMT-3D基因是小麦木质素合成的关键基因,也是小麦抵御纹枯病菌侵染的重要基因。为了评估转基因小麦中TaCOMT-3D基因组成型表达对农艺性状的影响,4个遗传稳定的转基因株系及其受体对照扬麦16用于TaCOMT-3D基因检测、不同器官表达分析验证、纹枯病抗性鉴定、小区产量试验以及主要农艺性状的考察。结果显示,转基因株系均能检测到导入的TaCOMT-3D基因并且该基因能组成型表达;转基因株系与受体对照扬麦16相比,纹枯病抗性显著提高;除了部分转基因株系的主穗穗长、主穗粒数、籽粒蛋白含量与受体对照差异显著外,转基因小麦的生育期、、株高、产量性状、主穗性状和籽粒性状与受体对照均没有显著差异。试验结果表明,TaCOMT-3D基因的组成型表达对转基因小麦的主要农艺性状影响不明显。     

转SNC1基因抗枯萎病棉花后代组织结构抗性分析

[目的]棉花抵御外来病原物侵害的途径是多种多样的,研究抗病转基因棉和非转基因棉在组织结构上的抗性差异.[方法]利用茎尖遗传转化获得的转SNC1(suppressor of npr1-1, constitutive)基因棉花"中35"和"军棉1号",通过营养钵伤根法对其接种棉花枯萎病菌菌株,借助石蜡切片技术,观察棉株根茎部细胞解剖结构.[结果]抗病转基因棉根茎部胼胝质、侵填体和胶质体形成多于非转基因棉,并且韧皮部细胞排列紧密,规整,细胞间隙小.[结论]组织结构抗性在棉花抵御外来病原物侵害时所起到的至关重要的作用.     

农杆菌介导菜豆几丁质酶基因转化洋桔梗

通过农杆菌介导法将抗真菌的几丁质酶基因转入洋桔梗,以提高其对真菌病害的抗性。结果表明,成功克隆了抗真菌活性较强的菜豆几丁质酶基因,构建了植物表达载体,并对洋桔梗Double Mariachi Pink叶块进行转化,获得了卡那霉素抗性植株,对抗性植株进行了2次PCR检测(nptⅡ基因),第1次PCR检测获得了13个阳性株系,培养60 d后再进行第2次PCR检测,获得11个阳性株系,再对生长良好的5个转基因株系进行RT-PCR检测,获得了3个阳性株系。3个阳性株系的几丁质酶平均活性(0.215 U、0.225 U和0.286 U)均显著高于未转化植株(0.133 U),转基因株系几丁质酶粗提液对大豆链霉菌5A、5E和灰葡萄孢菌3种指示真菌的抑菌圈直径均显著大于未转化植株,其中抑菌效果最好的株系对上述3种指示真菌的抑菌圈直径与对照相比,分别增大了106.00%、90.91%和71.53%。     

双价抗虫转基因棉花研究

构建了携带人工合成的GFM CryIA杀虫基因和经过修饰的CpTI基因的高效双价杀虫基因植物表达载体pGBI121S4ABC。采用花粉管通道法,将pGBI121S4ABC转入到石远321、中棉所19号、3517和541中国棉花生产品种中,首次获得了双价转基因抗虫棉株系。叶片室内抗虫生物学鉴定表明,抗性好的株系棉铃虫幼虫校正死亡率大于96%;经分子检测,证实了双价杀虫基因在棉花基因组中的整合与表达。     

抗真菌转基因大豆对大豆疫霉根腐病抗病性鉴定

采用下胚轴伤口接种法,对Southern杂交阳性的转菜豆几丁质酶基因和大麦核糖体失活蛋白基因的双价转基因大豆T2代的5个株系,进行了大豆疫霉根腐病抗病性检测,并通过比较接种后转基因大豆与对照组的死亡率来探讨两者的抗病性差异。结果表明,有4个转基因株系对大豆疫霉根腐病的抗性与非转基因对照组相比有明显提高,另外1个株系与对照组相比没有明显差异。     

棉花黄萎病菌对转hpa1Xoo基因棉花幼苗相对电导率的影响

以两个转hpa1Xoo基因的棉花株系T-33和T-35及其出发品种即非转基因棉品种Z35的2～3叶期棉花幼苗为试材,通过无底塑料盆钵菌液浇根接菌法,在0～10 d不同时段测定叶片浸出液电导率.转基因棉T-34在0～10 d间相对电导率呈增加趋势,10 d时增加率达到115.90%;T-33在接菌后0～1 d间的电导率增幅反而略有下降,但3～10 d的增幅均呈现上升趋势,到10 d时达到140.61%;Z35从接菌后0～10 d的电导率增幅均呈现逐渐上升趋势,到10 d时相对电导率增加率达到180.78%.转基因棉到达相对电导率峰值的时间晚于非转基因棉,其峰值也低于非转基因棉;同时两个转基因棉花株系相对电导率的增加率均低于非转基因棉.被黄萎病菌感染后转基因棉的显症时间较非转基因棉出现晚,两个转基因株系的受危害程度也低于非转基因棉.     

亲环素基因GhCYP1在陆地棉中的过量表达及耐盐性分析

通过农杆菌介导法将亲环素基因GhCYP1导入陆地棉棉花栽培品种中棉35中,经过卡那霉素抗性选择、PCR检测和系统选育获得5个不同转基因纯合系。在温室盆栽条件下,于3片真叶期对转基因棉花纯合系和非转基因对照进行200 mmol/L NaCl胁迫处理20 d。结果表明,转GhCYP1基因棉花株系比对照长势强,株高比对照提高2~5 cm,地上部分单株鲜质量比对照增加7.1%~12.4%,抗氧化物酶SOD,POD,CAT等的活性以及叶绿素含量显著高于对照。说明过量表达GhCYP1基因提高了陆地棉对盐碱的抗性。     

转基因抗虫棉对亚洲玉米螟抗性的时空动态研究

采集寄主棉株的不同器官,饲喂一、二、三代亚洲玉米螟(Ostrinia furnacalis)的初孵幼虫,测定中棉所41、鲁棉研15、科棉1号3个转基因棉品种对幼虫存活综合指数的影响,并与对照品种泗棉3号进行比较,以明确转基因抗虫棉对亚洲玉米螟抗性的时空动态。结果表明:中棉所41、鲁棉研15、科棉1号饲喂亚洲玉米螟初孵幼虫与泗棉3号相比均表现出显著或极显著高的抗性,但在不同品种、不同代次、不同寄主器官和不同饲喂天数间存在着时空动态差异。经幼虫死亡率方差分析、幼虫校正死亡率比较和幼虫存活综合指数测定,其抗性时空动态的总体趋势:3个转基因棉品种的抗性由大到小依次为一代、二代、三代,中棉所41二代与一代抗性相近,三代抗性下降幅度大;鲁棉研15和科棉1号二代抗性递减速度较快,三代与二代抗性相近;中棉所41抗性略高于鲁棉研15,两者抗性明显高于科棉1号。