转蚕丝芯蛋白基因获得高强纤维棉花植株

采用花粉管通道技术,将棉纤维细胞特异表达启动子(E6)驱动的蚕丝芯蛋白基因导入陆地棉品种"泗棉3号"。共注射600朵花,收获497粒种子。通过GUS报告基因组化检测筛选,获得5株GUS阳性棉株。又经卡那霉素涂叶法鉴定,其中4株具有良好的卡那霉素抗性。用依据E6启动子序列和蚕丝芯蛋白基因序列设计的两对引物,对这5株棉花进行PCR扩增,获得1株转蚕丝芯蛋白基因棉株。纤维品质测定结果表明,这株转蚕丝芯蛋白基因棉花T1代纤维比强度达到34.6cN/tex,比对照"泗棉3号"(比强度为28.6cN/tex)提高了21.0%,T2代纤维比强度比对照平均增高23.3%。     

外源DNA经60Co辐照后导入番茄的研究

植物花粉管通道法是一种快速、简便、不受宿主范围限制的DNA导入法。有研究报道,将外源DNA经60Co辐照后,通过花粉管通道法导入到小麦中,可以提高D1代的变异率。本试验将外源DNA经60Co的γ射线辐照后,通过花粉管通道法将其导入到番茄中,分析其基因表达情况。1　材料与方法1.1　材料供体为从荷兰引进的优良番茄品种Caruso和EA。品种性状为:1Caruso:正常叶(显性基因),无限生长型(显性基因),粉果(隐性基因),幼苗茎杆绿色(隐性基因);2EA:正常叶(显性基因),无限生长型(显性基因),红果(显性基因),幼苗茎杆紫色(显性基因)。受体为哈师5号,品…     

陆地棉微管蛋白基因Ghtub12转棉花研究

棉花(Gossypium spp.)是重要的纤维作物,棉花微管蛋白基因在棉纤维发育过程中特异优势表达,影响棉纤维品质。微管蛋白基因Ghtub12为Tubulin基因家族中的一员,在棉纤维发育中机理尚不明确。以陆地棉(Gossypium hirsutum Linn.)R15下胚轴为受体,以0.5 mg/L Basta为筛选标记,用农杆菌介导法将Ghtub12遗传转化棉花。100个胚轴段经过抗性愈伤组织诱导,得到143块愈伤组织,出愈率为71.50%;再经过3次抗性筛选获得126块愈伤组织,对愈伤组织进行PCR检测,102块检测出bar基因,即抗性愈伤组织转化率为81.00%;其中有45块愈伤组织诱导产生胚性愈伤组织,分化率为44.12%。胚性愈伤组织进行成苗培养得60株苗,对其进行PCR检测,56株扩增出条带,阳性率为93.3%。获得了转微管蛋白基因Ghtub12棉花,为进一步研究Ghtub12基因在棉花中的可能机理和作用提供了试验材料。     

蜘蛛拖牵丝蛋白基因转家蚕表达质粒的构建

利用DNA重组技术对络新妇蛛(Nephila clavipes)拖牵丝蛋白基因MaSp1高度重复序列进行多次重组,人工构建成1.6 kb的蜘蛛拖牵丝蛋白人工基因Sil-E,DNA序列分析证明了人工基因序列的正确性.将家蚕L链基因启动子片段、L链cDNA、L链基因终止子融合在一起,构建成丝腺特异性表达单元.再与Sil-E融合构建成蜘蛛拖牵丝蛋白基因家蚕丝腺特异表达单元.将该表达单元克隆到转座子piggyBac的转基因载体中,获得了蜘蛛拖牵丝蛋白转基因表达载体.采用显微注射法将其与辅助质粒共导入到家蚕蚕卵中.筛选转基因阳性个体,经PCR和Southern杂交鉴定,结果表明目的基因整合到家蚕基因组中,为进一步研究家蚕作为生物反应器表达蜘蛛拖牵丝蛋白基因奠定了基础.     

番茄cry1基因果实特异性植物表达-载体的构建及其转化番茄的研究

隐花色素(cryptochrome)是一类对UV-A/蓝光作出应答的光受体.果实特异性植物表达载体是用在番茄果实中特异表达的Lefsm1基因的启动子(fsp)替换质粒pBI121原有的35S启动子构建而成(称为pBI121 fsp).将番茄隐花色素家族成员之一cryptochrome1中465 bp特异片段导入到植物栽体pBI121 fsp构建成果实特异性表达的RNAi植物表达载体(pBlI21fsp-cryI),通过根癌农杆菌介导转入番茄子叶,经组织培养成功获得转基因植株.为后续对CRY1与番茄果实中抗氧化剂番茄红素之间的关系研究提供了材料.     

百脉根表达H5N1亚型禽流感血凝素的研究

 【目的】将H5N1亚型禽流感病毒血凝素（AIVHA）基因转入牧草植物中,利用豆科牧草作为植物生物反应器来生产禽流感抗原蛋白,探索研制禽流感转基因植物可饲用疫苗的可行性。【方法】以百脉根子叶柄外植体作为转化受体,通过农杆菌介导法将AIVHA基因导入百脉根,子叶柄外植体经过共培养、筛选分化、再生, 得到抗性植株。对抗性植株进行了PCR、RT-PCR检测和Western blot分析。【结果】证明AIVHA基因已经导入到百脉根基因组中,在核酸水平和蛋白水平都得到了表达。【结论】利用百脉根表达禽流感抗原蛋白是可行的。     

激发子隐地蛋白(cryptogein)基因的克隆及其植物表达载体的构建

从隐地疫霉(Phytophthora cryptogea)中克隆cryptogein蛋白激发子基因,经测序证实后.针对病原菌侵染和cryptogein基因本身的特点,选用能在根、茎、叶等的表皮细胞中特异性表达的、弱组成型、并受病原菌诱导的水稻苯丙氨酸解氨酶基因(PAL)的启动子;同时为了使表达的cryptogein蛋白能分泌到细胞外,更好地与植物细胞膜受体互作,在cryptogein基因前还融合了烟草病程相关蛋白PR1b的信号肽.然后将此融合基因克隆到植物表达载体CHF3中,获得植物双元表达载体CHF3-PAL-PR1b-Cry,再将此载体转入根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens) EHA105中.     

家蚕蚕丝蛋白基因表达调控研究进展

家蚕蚕丝蛋白是由家蚕丝腺特异合成的,蚕丝蛋白主要由丝素和丝胶组成。其中,丝素包括丝素重链(Fib-H)、丝素轻链(Fib-L)和P25共3种蛋白,其基因的表达主要是在转录水平上受到一系列反式作用因子与相应顺式作用元件的共同调控。蚕丝蛋白基因的表达具有组织和时期特异性,但是这种特异性并不是十分严格。     

大叶女贞抗寒基因AmEBP1高效转化体系的研究

本研究以大叶女贞为受体材料,利用农杆菌浸染方法对沙冬青抗寒基因AmEBP1进行转化试验,通过对不同的受体材料浸染部位、菌液浓度和浸染时间对转化材料的死亡率%、分化率%、分化芽数(个)、芽苗长度(cm)以及芽苗颜色影响进行了分析,结果表明:转化材料为茎段,菌液浓度稀释为50%,浸染时间15 min;其中浸染部位是影响基因高效转化的最主要因素,菌液浓度和浸染时间的作用次之;方差分析进一步发现,浸染部位的三个水平对于外源基因在植物体内的转化显著差异,因此选择合适的浸染部位、适宜的菌液浓度和浸染时间能提高基因转化效率;经在50 mg/L浓度的卡那霉素培养基筛选培养,获得一批抗性植株,经PCR检测获得5株转化株系.     

蛋白质组学方法评估转基因抗虫玉米非预期效应

【目的】转基因育种是将对人类有益的外源基因通过生物技术整合进受体植物的基因组中,使其获得通过自然进化无法获得优异性状,这是转入外源基因的"预期效应"。然而,外源基因插入受体植物还可能产生无法控制和预期的细胞、代谢或表型等方面的改变,即"非预期效应"。非预期效应是转基因植物安全评价的核心内容之一,也是近年来研究的热点和难点。本研究以抗虫转基因玉米为材料,利用差异蛋白质组学技术比较研究转基因玉米与其非转基因玉米之间的非预期效应,为蛋白质组学技术解析转基因植物非预期效应提供理论参考。【方法】选取4份已经进入中国农业部安全评价阶段转苏云芽孢杆菌(Bacillus thuringeinsis,Bt)内毒素基因的抗虫玉米材料,即SK12-5zd、IE034z、Bt799z、Bt799zd,以及它们的对照玉米材料郑单958和郑58,分别种植于可控人工温室中。待玉米幼苗生长至5叶1心期时,每份材料取长势一致的6个单株最上部完全展开叶片,混合作为一个样本进行取样,并提取叶片蛋白质。双向电泳技术分别分离4种转基因玉米和它们各自对应的非转基因材料高丰度蛋白质组,利用Image Scanner扫描仪扫描脱色后的蛋白质凝胶,PD Quest 8.0软件(Biorad,USA)分析蛋白质凝胶图谱,以蛋白点相对体积(%Vol)来表述每一个匹配蛋白质的表达丰度,将电泳凝胶上特异性蛋白质和相对体积大于2倍的差异蛋白质点取样,依据相应蛋白质数据库进行质谱鉴定,并对鉴定出的特异性和差异性蛋白质进行细胞功能富集分析(GO)和代谢途径富集分析(KEGG),以评价转基因抗虫玉米的可能非预期效应。【结果】通过比较4种不同转基因抗虫玉米及其非转基因对照的高丰度蛋白质组,除目标抗虫基因外,共鉴定出61个蛋白质,其功能主要是富集于光合作用、碳固定、能量转运等基础细胞功能相关酶类,如核酮糖二磷酸羧化酶、ATP合成酶、丙酮酸磷酸双激酶等。仅有少数几个与光合作用、碳固定和ATP合成途径等基础代谢过程相关基因出现上调表达。KEGG分析表明,与对照ZD958相比,SK12-5zd的差异蛋白在光合生物碳固定途径中显著富集;Bt799zd的差异蛋白则分别在光合生物碳固定途径、光合作用和碳代谢途径中显著富集。与对照Z58相比,IE034z和Bt799z的差异蛋白均在光合作用代谢途径中显著富集。证明4种转基因材料与对照蛋白质组相似性较高,未见基因的异常表达。【结论】测试的4种转基因材料在蛋白质水平未发生影响其安全性的非预期效应;当前结果表明蛋白质组学技术可以用来验证转基因植物的非预期效应。     

转反义GhADF1基因对陆地棉纤维品质的影响

 【目的】将反义的棉花GhADF1基因导入陆地棉基因组,进一步了解抑制GhADF1基因对棉花纤维品质的影响。【方法】构建了GhADF1基因的反义植物表达载体,通过农杆菌介导法转化陆地棉（Gossypium hirsutum L.）品种Coker312。【结果】通过PCR检测卡那霉素抗性选择和系统选育获得3个不同转基因事件纯合系（A5、A9、A20）,Southern blot显示：反义GhADF1基因已整合到受体基因组中,且能稳定遗传。转基因纯合系连续3代纤维品质分析显示,它们的纤维比强度和长度与对照相比都显著提高。【结论】转反义GhADF1基因可以提高棉花纤维比强度和长度,改善棉纤维品质。     

转Susy基因对棉花农艺性状的影响

以新陆早13号为受体,对利用花粉管通道法得到的转蔗糖合成酶基因(Sucrose Synthase Gene, Susy)棉花进行研究,比较转Susy基因植株T5代株系与受体新陆早13号形态性状、产量性状和纤维品质的差异,结果表明,Susy基因的导入对棉花各农艺性状有不同程度的影响,各性状变异系数增加,其中果枝数和皮棉产量差异显著;植株叶片和茎秆的表皮茸毛密集,数量比对照显著增加5倍;纤维长度和强度略有增加,马克隆值降低,品质得到改善.有望为棉花品质育种提供优良材料.     

种植密度和化控对小麦后直播棉纤维品质的影响

为明确种植密度和化控对小麦后直播棉纤维品质的调控效应,以特早熟品种‘国欣早11-1’为研究材料,研究种植密度配合棉太金化控对小麦后直播种植方式下棉纤维品质的影响。结果表明:随着种植密度的增加棉纤维长度、比强度逐渐降低,马克隆值、纤维长度和比强度受棉太金调控效应较为明显。低种植密度下上部棉纤维比强度高,棉太金施用量为1 170 m L/hm~2有利于中下部棉纤维比强度的提高。中高种植密度下棉太金施用量为1 170 m L/hm~2时,有利于棉株各部位纤维马克隆值保持在适宜范围内。综上,在密度为90 000株/hm~2、棉太金化控用量1 170 m L/hm~2时有利增强棉花整株的纤维品质,且有利于棉株上部和下部纤维马克隆值的优化,及纤维长度、纤维比强度和成熟度的提高。     

抗虫棉与早熟陆地棉品种间产量及纤维品质性状的配合力分析

用5个早熟陆地棉品种作母本,3个抗虫棉品种作父本,按照不完全双列杂交设计(NCⅡ设计)组配15个杂交组合.对亲本及杂交组合的产量和纤维品质共11个性状进行配合力分析.结果表明,单株铃数、衣分、纤维长度、比强度、马克隆值和纤维伸长率主要受基因加性效应控制,籽棉产量和皮棉产量主要受基因非加性效应影响.新陆早45号是突出的高衣分丰产亲本,新陆早48号是结铃性较好的丰产亲本,72-72是优良的抗虫棉亲本,组合新陆早48号×111-43和新陆早42号×N78在综合农艺性状上优势明显,但纤维品质相对而言没有明显改良.     

转基因抗虫棉品种间配合力及杂种优势研究

选取8个转基因抗虫棉并分成2组,做4×4不完全双列杂交,进行转基因抗虫棉配合力分析和遗传力估算,探索其杂种优势表现。结果表明:配合力差异显著,中棉所41、德克98 2亲本的一般配合力较高;在产量性状上,山西Bt×苏抗22组合特殊配合力效应值最突出。子棉产量和皮棉产量主要由显性效应控制,衣分、比强度加性效应起主导作用,长度、整齐度、麦克隆值的组合间表现差异仅集中于第①组亲本,即山西Bts、GK321、德克98、GK19,伸长率受环境因子影响大,在遗传上以非加性效应为主。     

利用转角蛋白基因改良棉纤维品质的研究

通过花粉管通道法,将兔毛角蛋白基因导入到SGK321双价抗虫棉中进行纤维品质的改良,对转化后代进行GUS基因及PCR检测,并经过3a的南繁北育,确定有3个阳性株系的棉纤维品质得到改良,长度当年较对照增加3.3mm,虽然年度间有一定的波动性,但后代继续保持长纤维特性,比强度当年增高的最多达6.0cN/tex,在后代的选择中,增高幅度在下降,到第三年的6世代,只比对照SGK321高2.1cN/tex。     

高品质陆地棉与Bt抗虫棉杂交纤维品质性状的遗传及优势分析

利用加显模型研究高品质陆地棉品种(系)与转B t基因抗虫棉杂交纤维品质的遗传效应及优势表现。方差分析表明纤维品质的遗传变异以加性效应为主,显性效应对绒长也有较大的作用。比强度和麦克隆值的狭义遗传率分别为61.9%,61.4%,表明这两个性状的选择可在早代进行。杂种优势分析表明绒长和麦克隆值具有显著的正中亲优势,绒长还存在微小的正超亲优势,比强度具有负优势,杂种纤维品质具有比现有推广品种较强的竞争优势。对亲本纤维品质性状的配合力分析表明,赣棉12号、红鹤1号、MM-2、A9-1为配合力较好的优质亲本。     

彩色棉产量及品质性状的配合力分析

采用NCⅡ设计,以5个彩色棉(陆地棉)品种(系)为母本,6个优质纤维品系(远缘杂交后代)为父本配制杂交组合,分析了彩色棉品系与优质纤维品系杂交组合性状的配合力效应。结果表明,单株铃数、铃重和皮棉产量具极显著的特殊配合力方差,衣分的一般配合力和特殊配合力方差均极显著,纤维品质性状2.5%跨长、比强度和麦克隆值具极显著的一般配合力方差。利用彩色棉品系与优质纤维品系配制杂交组合,其F1代皮棉产量较现有推广品种增产潜力较大,纤维长度及比强度均可显著提高,可以有效改善彩色棉的产量和纤维品质性状。     

转反义PLDγ基因小麦的品质性状分析

利用穗茎注射法将反义PLDγ基因导入普通小麦兰考906,对经特异PCR扩增和PCR—Southern杂交技术筛选出的转基因植株及其受体进行了品质性状分析。麦谷蛋白电泳结果显示,转基因株系的HMW—GS亚基组成发生了变化,转基因株系缺少了受体的10亚基,新出现了受体所没有的8和12亚基。醇溶蛋白电泳结果显示,转基因株系与受体相比存在显著差异,主要体现在转基因后代中出现了新带或者缺少了受体的部分谱带及表达量的差异。转基因株系的品质性状有所改善,其幅度大小因转化株系的不同而异。