抗草铵膦除草剂转基因油菜新种质的创制及鉴定北大核心CSCD

草铵膦是一种在世界范围内广泛使用的内吸型除草剂。目前,我国还未研发出具有自主知识产权的抗草铵膦除草剂油菜品种。本研究通过油菜下胚轴遗传转化方法成功将1个新型草铵膦抗性基因Syn1-RePAT转化到甘蓝型油菜中,通过筛选获得了27株阳性单株。利用Southern blot技术筛选出其中的单拷贝T-DNA插入株系,并通过后代分离比检测对重要株系进行了拷贝数验证。利用Inverse-PCR技术对OV40-7、OV40-15、OV40-16和OV40-17等转化体进行T-DNA侧翼序列分析与比对,分离获得了各转基因株系的插入位点信息。对不同转化体株系设计特异性引物,通过PCR技术检测外源基因序列在T1~T3代材料的整合稳定性。RT-PCR和qRT-PCR表达分析证实,Syn1-RePAT转基因在多个转化株系的不同世代稳定超量表达。对T1代转化体进行功能鉴定,各转化体对草铵膦具有良好的抗性,至少可耐受6倍田间推荐施用剂量的草铵膦。本研究所创建的新型抗草铵膦油菜种质资源极具应用前景,为我国抗草铵膦良种培育工作提供了有力支持。     

抗草铵膦转基因水稻品种的快速检测方法的比较

用种子萌发生测法和分子检测法分别检测抗草铵膦转基因水稻品种 ,比较这两种方法的优劣。种子萌发生测法以芽长作为指标优于根长 ,草铵膦处理浓度可在 10mg/L～ 10 0mg/L之间。分子检测用引物对 5′ ACCATCGTCAACCACTACATCG 3′和 5′ GCTGCCAGAAACCCACGTCAT 3′或 5′ ACCATCGTCAAC CACTACATCG 3′和 5′ GAGGTCGTCCGTCCACTCCTG 3′均可扩增导入的bar基因的特异DNA片段。种子萌发生测法具有简单、易操作特点 ,而分子检测法则具有快速、专一性强、灵敏度高等特点。     

草铵膦与草甘膦对茶叶品质的影响

自草铵膦和草甘膦成为茶园常用除草剂后,除草剂对茶叶品质的影响受到了相关领域的高度关注。文章为研究草铵膦、草甘膦这2种常用除草剂对茶叶品质的影响,选择武夷岩茶核心区30年生武夷岩茶（品种：水仙）为试验对象,分别设置喷施草铵膦（T1组）、草甘膦（T2组）及对照组,并采用叶绿素含量测定法和色谱分析法测定茶叶中的叶绿素和儿茶素类含量。研究结果表明,与对照组相比,T1组和T2组的儿茶素和叶绿素总量均有所下降,这意味着草铵膦、草甘膦除草剂对茶叶品质有着较大影响。因此,建议茶园在进行杂草防治的过程中尽量减少这2种除草剂的使用,以保证茶叶的质量和安全性。     

微囊藻毒素对沉水植物苦草生长发育的影响

MC RR抑制大型沉水植物苦草 (Vallisnerianatans (Lour.)Hara .)的生长和发育。在 0 0 0 0 1— 10mg/L的浓度下 ,苦草种子的发芽、子叶生长、真叶的形成和生长、不定根的形成和生长以及根毛的生长都受到了一定的抑制作用。当MC RR浓度≥ 0 .1mg/L时 ,处理第 30d ,MC RR对苦草鲜重和第一片真叶的生长有极显著的抑制作用 ,当MC RR浓度为 10mg/L时 ,根的生长和叶片的发生也受到了极显著的抑制作用     

抗草丁膦和抗草甘膦转基因油菜的抗性基因向野芥菜的流动

通过人工去雄授粉和田间隔行种植试验,研究了抗草丁膦和抗草甘膦转基因油菜(Brassica napus)中的bar基因和EPSPS基因向野芥菜(B. juncea var. gracilis)流动的可能性。结果表明在人工授粉的情况下,以野芥菜为母本,分别以两种转基因油菜为父本,亲和性指数都很高,达13以上,与野芥菜自交或开放授粉条件下的亲和性指数没有明显差异,说明两种转基因油菜和野芥菜的亲和性较好。经两次除草剂筛选,人工杂交获得的所有F₁对相应的除草剂都表现出了明显的抗性,且经PCR检测扩增出了各自的特异性条带,说明人工杂交获得的所有F₁都携带了相应的抗性基因。F₁的适合度研究表明,两种F₁种子萌发率和母本都没有明显差异,营养生长明显好于母本。但花粉活力和结实率明显下降,携带抗草丁膦基因F₁的花粉活力和每角果粒数分别是32.4%和0.59粒,携带抗草甘膦基因F₁的花粉活力和每角果粒数分别是35.1%和0.58粒。经两次除草剂筛选和PCR检测,表明野芥菜和抗草丁膦油菜或与抗草甘膦油菜田间隔行种植分别能产生0.02%和0.014%的携带抗性基因的F₁杂种。以上结果表明抗除草剂转基因油菜的抗性基因具有向野芥菜流动的可能性,且bar和EPSPS基因向野芥菜流动的可能性类似,但对其可能引起的环境后果需要做进一步地深入研究。     

盐藻对除草剂草丁膦的抗性研究

对分离出的单藻落盐藻进行除草剂草丁膦的抗性实验,液体培养结果显示,野生盐藻对除草剂草丁膦敏感,3.0mg/L剂量的草丁膦能完全抑制盐藻的生长和增殖。     

L-草铵膦的多酶级联制备工艺

L-草铵膦(L-phosphinothricin, L-PPT)是一种高效的广谱除草剂。为实现L-PPT的多酶催化制备,本研究构建了大肠杆菌(Escherichia coli) YM-1工程菌株高效表达D-氨基酸转氨酶,催化D-草铵膦(D-phosphinothricin, D-PPT)生成中间体2-羰基-4-(羟基甲基膦酰基)丁酸{2-oxo-4- [(hydroxy)(methyl)phosphinyl] butyric acid, PPO},同时构建了E. coli pLS工程菌株共表达谷氨酸脱氢酶和葡萄糖脱氢酶,不仅可以催化PPO生成L-PPT,还实现了还原型辅酶烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸的再生。另外还建立了E. coli YM-1和pLS工程菌株的分批补料发酵工艺,D-氨基酸转氨酶和谷氨酸脱氢酶的表观活性较摇瓶分别提高了22.68%和100.82%。本研究优化了以D, L-PPT为底物,E. coli YM-1和pLS全细胞级联催化制备L-PPT的工艺参数,反应8 h时,D-PPT的转化率达到91.36%,且L-PPT的对映体过量值达到90.22%,为工业化生产L-PPT提供了参考。     

一种快速测定植物油中的草铵膦、草甘膦及其代谢物氨甲基膦酸残留的方法

笔者建立了分散液液萃取非衍生超高液相色谱串联质谱快速检测植物油中的草铵膦、草甘膦及其代谢物氨甲基膦酸残留的方法.样品用正己烷溶解分散,再通过乙腈水(体积比1:1)液液萃取,以5 mmol/L、pH为12.0的乙酸铵氨水溶液和乙腈为流动相,梯度洗脱,DikmaPolyamino氨基柱(2.0 mm×150 mm,5μm)...     

连续单一除草剂应用情况下的转基因直播稻田杂草群落动态

【背景】转基因抗除草剂水稻种植将导致连年连续使用单一目标除草剂,势必会影响杂草群落结构的变化,但其变化规律至今还不十分明确。【方法】于2011~2013年,连续3年在直播种植抗草铵膦转基因Bar68-1水稻田中,使用灭生性除草剂草铵膦,持续观察期间杂草群落结构变化,并与常规选择性除草剂丙草胺—苄嘧磺隆（丙·苄）的应用情况进行对比,以揭示由于种植转基因抗除草剂水稻而使用单一除草剂对稻田杂草群落结构的影响。【结果】草铵膦和丙·苄连续使用后,杂草的物种丰富度和总杂草密度均逐年显著降低。随草铵膦使用年限增加,控草效果持续提高并达到优良水平,而常规选择性除草剂丙·苄的长期使用,致使多年生杂草双穗雀稗演替为群落的优势种,杂草密度呈逐年增加的趋势,导致生物多样性指数显著降低。【结论与意义】抗除草剂转基因水稻种植,在抗性杂草演化之前,不会因单一灭生性除草剂的应用而导致杂草群落迅速朝不良方向演替。长期的群落演替还需要进一步研究观察。     

外源基因导入对棉花烟粉虱种群的影响

以转基因棉花和对应的常规棉花亲本为材料,探讨外源基因导入对棉花烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)种群的影响。结果表明,在转基因棉花GK12、33B、SGK上,烟粉虱从卵发育到成虫羽化的历期分别为15.56、15.35和15.25 d,较对应的常规棉亲本SM3(19.38 d)、33(20.81 d)、SY321(18.76 d)分别短24.55%、26.23%、18.71%;GK12和33B棉花上烟粉虱的存活率(69.16%)分别较对应的常规棉亲本SM3(54.76%)和33(64.91%)高26.29%和12.81%,而SGK(63.21%)上烟粉虱的存活率与对应的常规棉亲本SY321(62.61%)之间差异不显著;烟粉虱在GK12(84.00)和33B(77.25)上的产卵量分别较SM3(62.25)、33(70.00)高34.93%和10.35%,但SGK和SY321之间差异不显著;在转基因棉花GK12、33B、SGK上,烟粉虱的雌雄性比分别比对应的常规棉亲本高26.71%、46.23%和19.17%。结果表明,外源基因导入后,有助于烟粉虱的发育,提高了烟粉虱的产卵量和雌雄性比,从而促进了烟粉虱种群的上升。     

Genetic transformation of <Emphasis Type="Italic">Coffea canephora</Emphasis> by particle bombardment

Stable transformation of Coffea canephora P. was obtained by particle bombardment of embryogenic tissue. Leaf explants were cultured on medium supplemented with 5 µM isopentenyl-adenosine to induce direct embryogenesis. Explants with somatic embryos were transferred to half strength MS medium with 9 µM 2,4 dichlorophenoxyacetic acid. After 2 weeks, the explants with somatic embryos and embryogenic tissue were bombarded with tungsten particles (M-25) carrying the plasmid pCambia3301 (containing the bar and uidA genes) using a high pressure helium microprojectile device. The bombarded explants were submitted to selection on medium containing 5 µM ammonium glufosinate herbicide as selective agent. After 6 months, putative transgenic embryos were transferred to a growth regulator-free medium for germination. The regenerated plantlets were β-glucuronidase (GUS) positive whereas no GUS activity was observed in non-transgenic controls. Incorporation of the bar gene into the genome was confirmed by PCR and Southern blot analysis of the regenerated transformed plants. Greenhouse grown transgenic coffee plants were found to withstand the recommended level of the herbicide Finale™ for weed control.This research was supported by the Consorcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Cafe (CBP&D-Cafe).     

Bar基因和转Bar基因作物的研究进展

概述了草丁膦的毒害机理和 Bar基因的抗性机理与表达情况。总结了转 Bar基因作物的来源、抗性遗传特点和其对环境安全性评价等方面的研究进展。展望了 Bar基因和转 Bar基因作物的应用前景。     

转CpTI-Bt基因棉和转Bt基因棉对棉铃虫幼虫存活、生长及营养利用的影响

2000年7月中旬和8月中旬, 分别测定了采自田间的转CpTI-Bt基因双价抗虫棉（SGK321, 以下简称CpTI-Bt棉）和转Bt基因抗虫棉（中30,以下简称Bt棉）对棉铃虫Helicoverpa armigera幼虫存活、生长的影响。结果表明：7月中旬两种转基因抗虫棉抗虫效果均较好,尤其是CpTI-Bt棉棉叶和花瓣对4龄幼虫3天内致死率为92%以上;8月中旬两种转基因棉的抗虫活性均明显降低,且Bt棉的杀虫活性显著低于CpTI-Bt棉,其幼虫死亡率与对照受体棉中16的死亡率之间无显著差异,仅显著抑制了幼虫的生长;石远321(SGK321受体品系)的花瓣具有一定的抗虫活性,可显著降低取食幼虫的体重,甚至造成部分幼虫死亡; CpTI-Bt棉中,花瓣和棉叶的抗虫性明显高于蕾和铃心。对5龄幼虫取食棉铃1日后的营养指标测定结果显示： 两种转基因抗虫棉处理的幼虫相对生长率和相对取食量均显著低于石远321,但两者之间无显著差异; CpTI-Bt棉处理的幼虫近似消化率显著低于石远321和Bt棉,但其食物利用率显著高于石远321和Bt棉。     

纤维改良转基因棉花的研究现状

棉花作为天然纤维,是最重要的纺织工业原料,为全球最重要的经济作物之一。随着对高品质棉纤维的需求逐渐增加,提高产量和改良棉花纤维品质都是当前我国棉花育种的重要目标。调控棉纤维发育的关键因子和相关功能基因的发掘,不仅有助于了解棉纤维发育机制,而且可为培育优质棉纤维新品种提供新的思路。从纤维伸长、细胞骨架结构蛋白、植物激素、糖类物质代谢和木质素代谢5个方面概述了相关因子在纤维发育和调控中的重要作用,以及纤维改良转基因棉花的研究进展,以期为进一步解析调控棉纤维发育的分子机理,为提高棉纤维品质的相关研究提供参考。     

转基因抗虫棉苗期氮代谢

以3种不同转基因抗虫棉及其亲本对照为材料,研究了盆栽条件下不同品种棉花苗期氮代谢特征。结果表明与非转基因棉花比较,转Bt基因棉Z30叶片内的硝酸还原酶活性、肽酶活性、游离氨基酸含量均没有明显变化,但转氨酶活性显著增加(增幅为14.03%),可溶性蛋白含量显著减少(降幅为26.29%)。双价转基因棉花CCRI41叶片内除可溶性蛋白含量没有明显变化,其它所测指标均发生了显著的改变。双价转基因棉花SGK321叶片内硝酸还原酶活性、转氨酶活性、氨基酸含量没有明显变化,但肽酶活性和可溶性蛋白含量均显著增加(增幅分别为7.01%和121.32%)。随着转入基因的多样化,其可能引发转基因棉花产生的非预期效应更加不确定与复杂。     

转基因抗棉铃虫抗草甘膦棉花对棉铃虫的抗虫性及对二种地老虎幼虫生长发育的影响

为了明确转Bt Cry1A+CP4EPSPS基因抗棉铃虫抗草甘膦棉花对棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)的抗性水平及对八字地老虎Amathes c-nigrum和黄地老虎Agrotis segetum的影响,作者用转基因棉花和非转基因棉花叶片对棉铃虫、八字地老虎和黄地老虎幼虫进行了室内饲养观察。结果表明,转基因抗棉铃虫抗草甘膦棉花对新疆南部第2代棉铃虫表现为中抗,幼虫校正死亡率为70.4%;棉花叶片在整个生育期均能表达Bt毒蛋白,整个生育期Bt毒蛋白含量呈逐渐降低的趋势。转基因抗棉铃虫抗草甘膦棉花对八字地老虎幼虫有强烈的毒杀作用,可以引起幼虫大量死亡,对存活幼虫的生长发育也有明显的抑制作用,幼虫发育迟缓,不能顺利化蛹;但对黄地老虎幼虫没有明显的影响,幼虫可以正常生长。     

转双价基因(Bt+CpTI)棉对棉铃虫中肠羧酸酯酶活性的诱导作用

为了明确棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)取食转双价基因(Bt+CpTI)棉叶以及取食一段时间转基因棉叶后,再取食常规棉叶,对棉铃虫取食量、体重增长量及中肠羧酸酯酶活性的影响,本研究分别用转双价基因棉叶和常规棉叶饲喂4龄棉铃虫幼虫5 d,比较考察了棉铃虫的取食量、体重增长量及中肠羧酸酯酶的活性;另外分别考察了棉铃虫取食转基因棉叶1 d及3 d后再取食常规棉叶,其中肠羧酸酯酶的变化。结果表明,持续取食常规棉花叶片5 d的棉铃虫,其中肠羧酸酯酶的活性持续升高;而持续取食转基因棉叶5 d的棉铃虫,其中肠羧酸酯酶的活性先升高后降低。取食转基因棉花叶片1 d后,取食常规棉叶的棉铃虫,其中肠羧酸酯酶的活性,随着换取常规棉叶时间的延长,活性逐渐降低;而棉铃虫在取食3 d转基因棉叶后再取食常规棉叶,其中肠羧酸酯酶活性却一直保持较高。可见,棉铃虫在取食转基因棉花后,其羧酸酯酶活性可以被诱导,这应与棉铃虫对转基因棉的抗性及防御性有一定关系。     

转ACO2基因优质棉生长特性及其对田间昆虫群落的影响

新型转基因棉花的生长特性及其对棉田昆虫群落的影响是转基因棉花环境安全评价的重点内容,也是转基因棉花环境安全评价过程必须评价的内容。选用新型转ACO2基因棉花及其亲本中棉所24为试验材料,于2013年和2014年在河南安阳进行了田间棉花生长势及其对昆虫群落影响的试验。在棉花苗期、蕾期、花铃期和铃期,转基因棉花叶片干重与其亲本均无显著差异,苗期、蕾期叶面积和比叶面积与亲本无显著差异,花铃期、铃期叶面积与比叶面积均显著高于亲本材料,其中2013年分别比对照高27.1%和26.2%,2014年分别高16.0%和19.9%,差异均达显著水平;株高、主茎叶片数、大铃数、小铃数和蕾铃脱落数均与亲本材料相当,但铃期果枝数显著高于亲本材料;3个棉铃虫(Helicoverpa armigera Hubner)发生高峰期,转优质基因棉花对棉铃虫和甜菜夜蛾幼虫校正死亡率与亲本对照材料无显著差异;昆虫群落、害虫亚群落和天敌亚群落昆虫个体总数均显著高于亲本棉田,两年分别比对照高11.5%、10.5%、33.4%和12.0%、8.1%、63.1%,其中2013年差异达显著水平,2014年由于昆虫发生程度总体较轻,差异不显著,但所属\"目\"、\"科\"、\"种’、生物多样性指数、优势种昆虫及其优势度与其亲本棉田无显著差异,表明外源基因ACO2导入后,对棉田昆虫发生及其群落结构没有影响,棉花生长势无明显优势,但产量构成性状在部分时期增强。上述研究初步明确了新型转基因棉花生存竞争势态和棉田昆虫群落发生规律与动态,可为新型转基因棉花环境安全评价提供理论依据,同时为转基因棉花环境安全评价积累科学数据。