转甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因棉花的获得及其耐盐性鉴定

甜菜碱醛脱氢酶(betaine aldehyde dehydrogenase,BADH)是合成甜菜碱的关键酶,广泛用于植物的耐盐转基因研究。为获得耐盐性提高的棉花植株,本研究通过花粉管通道法将山菠菜甜菜碱醛(BADH)基因转化到陆地棉品种——中棉所35。经卡那霉素田间抗性鉴定、标记基因NPT-Ⅱ和目标基因BADH的PCR检测,以及Southern杂交检测,结果表明BADH已整合到棉花的基因组中,并获得转标记基因NPT-Ⅱ和目标基因BADH棉株5株。通过对T2种子在0.6%Na Cl盐池发芽实验结果表明,转化植株的出苗率高达63.4%,对照材料出苗率2.4%,转化植株耐盐性较对照有明显提高。本研究获得转基因植株可作为抗逆育种的种质材料。     

利用番茄果实特异启动子E8改造‘外源基因清除’的表达载体及转化金柑研究

利用"外源基因清除"技术(‘Gene-Deletor’),将外源基因从转基因金柑果实中彻底清除,可以达到用转基因作物生产出非转基因食品的目的。本研究利用引物pE8F和pE8R从樱桃番茄中克隆果实特异启动子E8,通过SalⅠ和SmaⅠ双酶切置换掉"外源基因清除"载体(pCambia-LF-polseed-FLP,简称Y-A)中的花粉、种子特异启动子PAB5,重新构造"外源基因清除"载体Y-A-E8,利用农杆菌EHA105介导转化实生态金柑,获得转化植株,并通过nptⅡ基因特异引物nptⅡ-F和nptⅡ-R PCR检测阳性转化植株。载体Y-A-E8 SalⅠ和SmaⅠ双酶切结果表明,E8启动子成功替换启动子PAB5,Y-A-E8经EHA105介导转化成功获得11株转化植株且PCR检测到6株为Y-A-E8转基因植株。研究结果可为"外源基因清除"技术在转基因金柑方面的应用提供参考。     

叶酸生物合成途径中调控基因folB表达载体的构建及在大豆中的转化

叶酸是一种水溶性B族维生素,是维持人体正常活动所必需的营养元素之一,也是植物体内参与一碳单元反应的重要辅酶。folB基因是叶酸调控基因,来源于拟南芥,调控叶酸合成途径中的关键酶DHNA的生成。本研究将人工合成的folB基因转入大豆受体材料Williams82中。共侵染200个大豆外植体,得到26株转化苗。通过对转化苗的草丁膦(浓度150 mg/L)涂抹鉴定,获得16株除草剂抗性转化苗。通过PCR检测,得到12株PCR阳性转化苗。经过bar试纸条检测,其中10株为阳性。Southern杂交结果表明,9株转化苗为Southern杂交阳性。研究结果表明:外源功能基因folB和筛选标记基因bar已经整合到大豆基因组中。相应的转基因后代表现出除草剂抗性和folB基因Southern杂交阳性。本研究通过将folB基因转入大豆,获得了转基因后代,以此为基础可进一步选育高叶酸含量的转基因大豆品种。     

烟草转DFL基因植株的鉴定

LEAFY基因在植物成花过程中具有重要的作用.DFL是甘菊中LFY同源基因.本研究将DFL基因导入烟草中,鉴定该基因的功能作用.对经潮霉素筛选的抗性植株进行了组织化学染色、PCR扩增及Southern杂交检测.结果检测出8株为GUS阳性植株,进一步用PCR方法验证出其中6株为PCR阳性植株:Southern杂交检测最终证实有3株烟草植株的基因组中已经整合进DFL基因.对转基因植株的开花期和植物学性状进行观测,并与非转基因烟草植株做对比,结果发现:转DFL基因烟草植株的花期有所改变,其中3株转基因植株花期提前15～23 d;部分烟草植株发生形态学性状的变异,如叶片褶皱,叶色发黄.本研究可为转基因改良花卉品种开花期提供参考.     

农杆菌介导轮状病毒抗原蛋白VP4基因遗传转化花生的研究

选用鲁花14与花育23花生品种, 通过农杆菌介导开展了轮状病毒抗原蛋白VP4基因遗传转化研究, 从转化植株中随机选取26株表现Kan抗性植株进行npt II基因的PCR检测, 结果有22株能扩增出620 bp左右的npt II基因条带, 阳性率约为84.62%。提取npt II基因显示为阳性的植株叶片DNA作模板, 用VP4基因特异引物进行PCR扩增, 经琼脂糖凝胶电泳分析, 所有npt II基因阳性的植株均扩增出了约2 350 bp的特异性条带, 而野生型没有。对部分转基因植株进一步进行PCR-Southern杂交和Southern杂交分析, 发现转基因植株中出现了阳性杂交信号, 表明VP4基因的确已经整合到花生的基因组中, 并且是1~2个拷贝。用RT-PCR分析了11株转G1VP4基因的植株, 证明插入鲁花14中的VP4基因已经正常转录, 利用Western blot方法检测筛选到的4株转基因花生, 分别提取其蛋白, 在30 kD处出现特异性蛋白条带, 这为获得转基因创新种质材料奠定了基础。     

农杆菌介导轮状病毒抗原蛋白VP4基因遗传转化花生的研究

选用鲁花14与花育23花生品种, 通过农杆菌介导开展了轮状病毒抗原蛋白VP4基因遗传转化研究, 从转化植株中随机选取26株表现Kan抗性植株进行npt II基因的PCR检测, 结果有22株能扩增出620 bp左右的npt II基因条带, 阳性率约为84.62%。提取npt II基因显示为阳性的植株叶片DNA作模板, 用VP4基因特异引物进行PCR扩增, 经琼脂糖凝胶电泳分析, 所有npt II基因阳性的植株均扩增出了约2 350 bp的特异性条带, 而野生型没有。对部分转基因植株进一步进行PCR-Southern杂交和Southern杂交分析, 发现转基因植株中出现了阳性杂交信号, 表明VP4基因的确已经整合到花生的基因组中, 并且是1~2个拷贝。用RT-PCR分析了11株转G1VP4基因的植株, 证明插入鲁花14中的VP4基因已经正常转录, 利用Western blot方法检测筛选到的4株转基因花生, 分别提取其蛋白, 在30 kD处出现特异性蛋白条带, 这为获得转基因创新种质材料奠定了基础。     

基于花粉介导法转化的玉米自交系抗病植株的获得

【研究目的】将几丁质酶基因导入玉米自交系,获得抗玉米丝黑穗病的转基因植株。【方法】采用花粉介导法进行转化,获得的种子及后代植株检测方法包括：潮霉素抗性筛选、PCR扩增、Southern blot杂交分析以及田间抗病鉴定。【结果】通过转化获得种子43粒,对种子进行潮霉素抗性筛选得到9株抗潮霉素植株;经PCR检测,Southern blot杂交分析得到5株转基因植株。田间抗病鉴定结果显示,转基因植株或株系的丝黑穗病抗性提高1～2级。【结论】花粉介导法转化玉米自交系是获得抗病育种材料的一条快捷、有效的途径。     

转ScMV-CP基因甘蔗的分子生物学分析与鉴定

采用改良的CTAB方法提取转基因甘蔗幼苗的基因组DNA,核酸蛋白测定仪分析及凝胶电泳结果表明,提取的DNA具有典型的DNA分子的标准紫外吸收光谱特点,DNA产量为45～60μg／100mg。同时根据质粒载体设计合成了2对引物,分别扩增新霉素磷酸转移酶(nptⅡ)基因和甘蔗花叶病毒外壳蛋白(ScMV-CP)基因。PCR检测结果表明,在53株待检测的样品中有24株同时含有这2种转基因成分,其中13株在Southern杂交中有杂交信号出现,其拷贝数为1～3个。     

抗病基因PR1在大豆中的遗传转化与多抗材料的培育

单一抗病、抗虫品种在农业生产中已经不能满足需要,本研究通过基因工程技术构建抗病基因pCAMBIA-3301-PR1表达载体,通过花粉管通道法转化外源抗病基因PR1到含有CryAB-13-1转基因高世代受体大豆中,得到兼具抗病抗虫新材料。对T2转基因植株进行常规PCR检测,Southern Blot杂交,Real Time PCR检测,室内、室外抗虫鉴定,室内抗病鉴定。结果表明,在T2代常规PCR检测中,阳性植株共15株。Southern Blot杂交结果显示,PR1与CryAB-13-1基因均以单拷贝子的形式整合在大豆中。Real Time PCR表明PR1和CryAB-13-1基因在不同组织中表达量有差异,PR1基因在植物根、茎、叶中表达量平均分别为2.88、1.48、5.86,CryAB-13-1基因在根、茎、叶中表达量平均分别为3.03、1.32、7.11。室外抗虫鉴定阳性植株CryAB-13-1基因的植株虫食率为3.47%,抗虫级别上属于R-抗,抗虫级别从感虫到抗虫级别。室内采用圆盘分隔法进行抗虫鉴定,转化植株芽长有明显增长。室内抗病鉴定未转化植株平均死亡率高达58.34%,转...     

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.     

35S启动子甲基化引起棉花转基因沉默

 用带PBI121质粒的农杆菌LBA4404菌株转化泗棉3号胚性愈伤组织,获得的再生植株进一步对gus和nptⅡ基因进行PCR跟踪检测,共得到97株阳性转基因植株。GUS组织化学检测发现,97株转基因幼苗中有10株GUS检测阴性,嫁接后,只成活一株。利用来源于同一愈伤系的GUS检测阳性植株作为对照,对这一GUS检测阴性的植株进行gus基因沉默机理研究。Southern分析表明,该GUS检测阴性植株与GUS检测阳性植株有相同拷贝数。GUS组织化学检测和RT-PCR分析显示,gus基因在GUS检测阴性植株中没有表达,而nptⅡ基因在这两株转基因棉花中都表达。用限制性内切酶-PCR法分析35S启动子区甲基化发现：GUS检测阴性植株35S启动子区TATA box的HapII/MspI酶切位点发生甲基化,而GUS检测阳性植株该位点没有甲基化。以上研究表明,这株gus沉默的转基因棉花可能是由于其35S启动子区甲基化引起的。     

多重实时荧光PCR TaqMan-MGB杂交探针标记法快速鉴定转基因玉米MIR162

为对转基因玉米MIR162的进口实行监测、规范转基因玉米在国内市场中的流通,建立一种转基因玉米MIR162准确快速的检测方法,通过设计转基因玉米MIR162品系特异性序列的引物和探针,摸索和优化多重荧光PCR体系和参数,开发建立多重实时荧光PCR TaqMan-MGB杂交探针标记法快速鉴定转基因玉米MIR162。结果表明,转基因玉米MIR162品系标准品和平行样品中内标基因和品系特异性基因均出现明显扩增曲线,其他转基因玉米品系标准品仅内标基因有扩增曲线,空白对照无扩增曲线,说明该TaqMan-MGB探针对转基因玉米MIR162品系具有扩增特异性。该方法可作为鉴定筛查转基因玉米MIR162品系及其转化体成分的有效方法,用于规范管理转基因产品在市场上的流通。     

转耐盐基因水稻的PCR检测方法及其分子辅助育种

研究采用改良CTAB法和磁珠自动提取法提取水稻种子基因组DNA,通过对水稻内源SPS基因、ThST3和Ubiquit-in启动子间构建特异序列进行PCR扩增,扩增产物结合排枪凝胶电泳实现快速检测。其中PCR扩增内源SPS基因的结果表明,采用改良CTAB法和磁珠自动提取法可用于市售水稻种子和转基因种子的DNA提取。实验合成的构建特异引物以及建立的PCR扩增反应体系能特异性地检测转耐盐基因水稻Theli。该方法检测灵敏度高,绝对检测低限达17.3×10-2ng,相对检测低限为0.41%,能有效地对转基因水稻ThST 3进行鉴定;稳定性好,可完全满足转基因水稻的定性检测、监督和标识管理需要。同时可用于对转基因水稻的辅助选择(MAS)育种。     

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。     

利用农杆菌介导法转化泗棉3号的研究

泗棉3号农艺性状优良,是20世纪90年代长江流域棉区的主栽品种,利用基因工程导入外源基因进行直接改良,可以迅速获得新的品种或育种材料。以陆地棉泗棉3号的下胚轴为外植体,建立了高效的转化体系,得到了大量的转基因植株。泗棉3号的出愈率和分化率显著高于模式品种Coker 312,同时它出现分化中心的主要形态不同于Coker 312,其胚性愈伤组织主要来源于两类初生愈伤组织。对泗棉3号的胚性愈伤组织进行GUS检测,以及对再生植株叶片进行PCR检测后,阳性植株嫁接于温室。在温室用2 063.98 μmol L^-1的卡那霉素点涂叶片检测nptⅡ基因的表达和取叶片进行gus基因的组织化学检测,同时通过Southern blot分析检测,证明目的基因成功地整合到泗棉3号基因组中。     

抗病转基因水稻M12及其产品成分的定性、定量PCR检测方法

通过定性PCR扩增了转基因水稻M12转化体特异性片段和水稻内标基因(sps)片段, 将PCR产物酶切连接后构建到T载体, 得到适于转基因水稻M12品系特异性PCR检测的质粒分子pM12, 建立了事件特异性定性、定量PCR检测方法。定性PCR结果表明, 本方法可特异性检测出M12, 检测限可达100拷贝单倍体水稻基因组; 定量PCR结果表明, M12和sps定量PCR标准曲线R ²为0.998和0.997, 扩增效率为95.3%和108.4%, 重复性分析标准偏差范围为0.043~0.276, 定量极限和检测极限可达100和10拷贝。对转基因含量为1.0%的混合样品定量结果的相对偏差在8.0%以内。本研究建立的方法可用于转基因水稻M12及其加工产品成分的检测。     

Agrobacterium-mediated transformation of Japanese lawngrass (Zoysia japonica Steud.) containing a synthetic cryIA(b) gene from Bacillus thuringiensis

Transgenic Japanese lawngrass plants containing a synthetic cryIA(b) gene from Bacillus thuringiensis under the control of a maize ubiquitin promoter were developed by Agrobacterium -mediated transformation. A total of 1540 embryogenic calluses derived from dormancy-removal mature seeds were co-cultured with the disarmed strain EHA105 harbouring the binary vector pKUB. Three days after co-culture with EHA105 in the dark at 21°C, transient β -glucuronidase (GUS) expression frequency was 74.2%. After selection with 100 mg/l hygromycin B, a total of over 50 independent resistant cell clones and 25 regenerated plants were obtained. The integration and expression of the cryIA(b) gene into the genome was confirmed in 22 regenerated plants by the GUS histochemical assay, PCR amplification, Southern blotting and Western blotting analysis, with a transformation efficiency of 1.4%. The entire process from callus induction of mature seeds to production of transgenic plantlets was 80–100 days. T₁ progeny segregation analysis of these transgenic lines demonstrated that 59.1% of the transgenic events were inherited in a typical Mendelian fashion.     

转phyA基因棉花纯合株系筛选及其对土壤有机磷的利用能力

 为了获得转植酸酶基因（phyA）棉花高代纯合株系并验证其利用土壤中有机态磷的能力,对实验室获得的转phyA基因T₄代材料进行了PCR筛选,在水培条件下研究了纯合株系植株根际分泌的植酸酶活性,并在田间进行了植株磷含量和棉花产量性状分析。结果表明,在PCR筛选的4个株系中,有2个株系为纯合株系,其后代均为PCR阳性植株。在以植酸盐为唯一磷源条件下,高表达phyA的转基因株系的植酸酶活性较野生型增加了1.5倍,不同生育时期转基因株系植株叶片磷含量中L6株系增加最多,苗期、现蕾期、花铃期和吐絮期分别增加了4.5%,5.95%,5.45%和8.73%。     

木薯内标准基因定性PCR方法分析

内标准基因对于转基因植物及其产品的定性定量PCR检测起着决定性的作用,木薯内标准基因的系统研究是木薯转基因成分检测的基础。在木薯的DFCI（http://compbio.dfci.harvard.edu/tgi/plant.html）数据库中,选择了有可能作为木薯内标基因的一些EST序列,包括亲环蛋白2（cyclophilin type 2,DB934316）、3-磷酸甘油醛脱氢酶基因B亚单位（Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase B subunit,TC445）GAPDH、Actin 基因（TC2158与 TC3381的拼接序列）、Alpha-tubulin （TC8072）基因,Polyubiquitin（TC9946）,亚麻苦苷酶 （linamarase,TC1540）六个基因序列,设计了7对定性PCR的引物（CP2、Actin、GAPDH、PUBQ2、Tublinα1、Tublinα2和 LAM1）,并进行了种内一致性、稳定性和种间特异性测试分析。结果表明只有木薯的3-磷酸甘油醛脱氢酶基因B亚单位的GAPDH定性PCR引物扩增系统在木薯的22个不同品种中都能够得到一致性稳定性的扩增结果,在大戟科其它植物及其它非大戟科植物没有发现非特异性扩增产物。另外六个基因（CP2、Actin、PUBQ2、Tublinα1、Tublinα2和 LAM1）的定性PCR引物扩增系统在大戟科其它植物及非大戟科植物中都有非特异性的扩增产物。因此GAPDH定性PCR引物扩增系统初步符合内标准基因的种内一致性,稳定性,种间特异性的特点,可应用于转基因木薯成分定性PCR检测。     

一种抗草甘膦转基因油菜的快速鉴定方法

为建立一种快速鉴定抗草甘膦转基因油菜的方法,以抗草甘膦转基因油菜品系及后代分离群体为研究材料,利用不同草甘膦浓度滤纸平板进行种子发芽,观察抗性材料和非抗性材料幼胚抗性反应表型,并通过PCR和苗期草甘膦处理进行抗性验证。结果表明,利用0.5~1 g/L的草甘膦溶液处理的抗性材料胚根根毛生长正常,而非抗性材料胚根生长迟缓且光滑无根毛;利用该浓度的处理BC₁和F₂抗性分离群体,幼胚根毛有无性状分离比符合1:1和3:1,幼胚个体的基因组PCR扩增结果与根毛有无呈共分离。通过观察在该浓度草甘膦发芽处理后的幼胚根毛有无,可有效区分抗草甘膦转基因油菜的抗性和非抗性材料。本研究建立的鉴定方法不仅能够对抗草甘膦油菜材料进行快速、准确鉴定,而且能保证材料成活,对抗草甘膦转基因油菜育种和种子纯度鉴定提供技术参考。