串联的人胸腺素α1基因在番茄中的高效表达

 【目的】提高免疫活性多肽人胸腺素α1（Tα1）在番茄中的表达量。【方法】根据植物偏爱密码子对Tα1基因进行优化,并将其顺式串联成四联体,同时在单体基因间插入肠激酶剪切位点基因序列,以便表达的融合蛋白可以被肠激酶切割成单体。利用农杆菌介导法将单体Tα1基因和四联体Tα1基因分别转化进入番茄。【结果】两个基因转化番茄后分别得到卡那霉素抗性再生植株19株和10株,PCR和Southern杂交检测证明,部分番茄基因组中整合了外源基因。经过Western和ELISA分析,串联的Tα1基因已经在番茄果实中表达,表达量最高相当于20.2 μg Tα1?g-1果实鲜重,高于单体基因的表达量。【结论】基因串联的方式提高了Tα1基因在番茄中的表达量。     

中国转基因棉花研发应用二十年

转基因技术是指利用重组DNA原理,将优良目的基因整合到靶标生物基因组中,并使靶标生物得以表达目的性状的技术。这一技术克服了生物有性杂交的限制,使物种间基因交流的范围无限扩大,既可以从原核生物到真核生物,也可以从单细胞生物到多细胞生物,还可以从低等生物到高等生物,反之亦然。因此,这项技术自发明以来,即广泛应用于农业、林业、医学等领域,为其研究开辟了一个全新的时代。转基因植物是以农杆菌等为媒介,将来源于动物、植物或微生物等其他生物甚至人工合成的外源基因转入基因组中,使之稳定遗传并赋予其靶标性状,如抗病、抗虫、抗逆、高产、优质等的植物。以1972年构建第一个重组DNA分子为契机,1983年首次获得转基因烟草为起点,植物转基因技术在近30年的时间内发展迅猛,至今已有200多种植物已成功获得转基因株系,40多种数千例转基因植株进入田间试验。根据国际农业生物技术应用咨询服务中心（ISAAA）统计,全球转基因植物的种植面积由1996年的260万hm2已经迅速增到2014年的1.815亿hm2,累计种植面积大约比中国国土总面积还多80%。在全球转基因植物研发和应用迅猛发展的同时,中国也先后批准了7种转基因植物的生产应用,其中,抗虫棉是唯一大规模应用的转基因农作物。从1994年中国研制成功国产单价抗虫棉（GK）,以及1995年美国保铃棉进入中国至今,抗虫棉已经在中国推广应用了近20年的时间。文章介绍了这20多年来,中国科学家在抗虫、抗旱耐盐碱、抗除草剂、抗病以及纤维品质改良等性状方面所取得的转基因棉花研究进展;在农杆菌介导、基因枪轰击、花粉管通道介导、茎尖或芽尖转化、农杆菌液浸染和纳米载体花粉介导等不同转化技术上所进行的探索;同时,介绍了中国转基因植物的安全性评价状况,并从抗虫棉品种审定、发展趋势和产业化状况几个方面,介绍了转基因抗虫棉在中国的应用,最后对未来转基因棉花研究方向进行展望。     

棉花arf1启动子驱动Cry1A基因在烟草中特异性表达研究

在新一代Bt作物以及Bt作物安全性研究方面, Bt毒蛋白在植物特定发育阶段的表达特性渐受关注。本研究构建了植物表达载体pGBI121.A1Bt, 其携带棉花arf1启动子驱动Cry1A基因的表达盒, 启动子后面有一个Ω序列; 对照载体pGBI121.4AB携带P2E35S启动子(增强子加倍的修饰CaMV 35S启动子)驱动Cry1A基因的表达盒, 在启动子后面也有一个Ω序列。利用根癌农杆菌介导法, 将植物表达载体pGBI121.4AB和pGBI121.A1Bt转化烟草, 分别获得44株和42株转基因烟草再生植株。ELISA检测表明, 在pGBI121.A1Bt转基因烟草的蒴果、蒴果壳、花瓣和叶中Cry1A基因的平均表达水平分别为pGBI121.4AB的1.5、1.5、1.4和0.3倍。棉花arf1启动子在烟草中表达, 证明了该启动子在植物生殖器官中具有优势表达特性, 为arf1启动子应用于转基因抗虫棉, 在棉花蕾铃中优势表达Bt毒蛋白, 提高转基因棉花蕾铃抗虫性的新一代抗虫棉研究提供了依据。     

棉花RNA的快速提取方法

目前已发展的从植物中提取RNA的方法有多种.但由于棉花中次生物质含量较高,因此有些方法并不适合于棉花RNA的提取.本文介绍经过反复实验后改进的棉花RNA的提取方法,它具有快速、简单等特点.     

转基因抗虫棉Bt基因与npt Ⅱ基因的遗传与表达

采用花粉管通道法将含有Bt杀虫基因的pG4AB质粒导入受体棉花中23中,通过卡那霉素筛选,Bt免疫检测条检测,PCR扩增对转基因抗虫棉的各个自交世代进行跟踪研究。结果表明,具有卡那霉素抗性的单株能扩增出鼠基因,而且均有Bt杀虫蛋白表达。Bt基因与nptⅡ基因均整合进了棉花基因组中,相互之间紧密连锁遗传,均稳定表达,因此报告基因nptⅡ可用于研究成基因的遗传情况。     

Bt毒蛋白抗虫植物基因工程研究（综述）

本文简要回顾了苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白基因在抗虫植物基因工程研究中的进展情况。包括Ｂｔ基因分类,Ｂｔ基因的结构和特性,Ｂｔ毒蛋白的杀虫机理,昆虫对Ｂｔ产生抗性的机制以及抗虫转基因植物的研究,并对其农业生产上的应用进行了展望。     

优化的VHb基因和GFMcryIA基因构建的双价基因在烟草中的表达

利用人工合成的、密码子优化后的透明颤菌血红蛋白（VHb）基因与人工合成的GFMcryIA基因构建成双价基因植物高效表达载体。通过根癌农杆菌介导转化烟草,获得了36株卡那霉素抗性植株。经转基因植株的PCR及Southern blot检测,证实了双价基因在35株烟草基因组中的整合。Western blot检测证实了VHb基因的表达,杀虫实验证实GFMcryIA基因也表达出活性毒蛋白。且转基因烟草平均每株干重比非转基因烟草植株高7％。本研究结果表明转基因育种技术在培育出既高产又具抗虫性的作物或经济作物新品种方面具有良好的应用前景。     

双价转基因抗虫三系杂交棉--银棉2号

银棉2号是中国农科院生物技术研究所、邯郸农业科学院和北京银土地生物技术有限公司合作选育的高产、抗虫、抗病三系杂交棉新品种。该品种于2003年参加国家棉花品种区试，该品种于2005年获得国家转基因生物安全证书．同时3月通过国家农作物品种审定委员会审定通过。该品种为我国第一个双价转基因抗虫三系杂交棉．可解决棉花常规杂交制种中存在的成本高、纯度难保证的问题，同时克服了三系杂交棉中胞质不育与产量呈负相关的难题。     

棉花花粉管通道法转基因的分子细胞学机理研究

利用花粉管通道法转基因,由于具备不受基因型限制、操作简单、易于育种工作者掌握等显著特点,自我国科学家周光宇先生提出后,引起科学工作者的关注.目前,多数利用花粉管通道法获得转化后代的研究报告,提供了分子生物学证据.中国棉花抗虫转基因工程实践为花粉管通道法作了有力的实践证明.然而,国内外有些学者提出了种种看法,或者试图否认该方法的科学性(Potrykus,1990;Moore等,1997),或者对这一方法持观望态度.     

华北地区棉铃虫与转Bt杀虫蛋白基因棉花间的互作研究

转Bt杀虫蛋白基因棉花（Bt棉）对棉铃虫杀虫活性存在明显的时间差异和器官间的差异。其杀虫活性在华北地区的第二代棉铃虫发生期较高,而在第三、四代发生期明显降低。在不同器官之间,花的杀虫效果最低。棉铃虫初孵幼虫从Bt棉的花上开始取食,存活幼虫可继续取食棉铃,其相对化蛹率达28.1%,并能正常羽化,致使Bt棉在田间对第三、四代棉铃虫起到抗性汰选作用。棉铃虫幼虫在室内经Bt棉汰选17代,平均每代的汰选强度为67.2%,对Cry1A型Bt杀虫蛋白的抗性指数增至7.1倍,导致Bt棉对汰选种群的抗虫等级由高抗级降低为中抗级。根据试验结果讨论了我国Bt棉的抗性预防和治理对策。