5月开始重组水稻的非封闭式实验

农业研究中心——农业生物资源研究所和农业环境技术研究所—植物工程研究所2小组说,一旦在科学技术会议生命科学部会上认可3月12日申请的基因重组水稻的非封闭式实验计划,就发表实验计划的详细情况。因此,5月终于开始在一般温室进行重组水稻二种栽培试验。农业研究中心和农业生物资源研究所培育的重组水稻“水稻1号”是用基因操作技术在“日本睛”中导入了水稻条纹叶枯病病毒的编码蛋白基因;农业环境技术研究所—植物工程研究所培育的重组水稻“水稻2号”是用基因操作技术在“绢光”中     

利用抑制消减杂交分离受褐飞虱取食下调的水稻基因

为了分离受褐飞虱取食抑制的水稻基因,采用抑制消减杂交的方法,以正常生长的水稻幼苗为目标群体,以褐飞虱胁迫32 h的水稻幼苗作为对照群体,构建了含200个重组质粒的SSH cDNA文库.随机挑选50个重组质粒进行反向Northern差异筛选后,再经Northern杂交验证,得到2个受褐飞虱取食抑制的基因:一个是Lhca,编码水稻光系统Ⅰ天线蛋白;另一个基因(bpHd002)与肌苷-5'-单磷酸脱氢酶基因有同源性.以BpHd002为探针筛选水稻幼苗cDNA文库分离出该基因的全长cDNA(BpHd002A).其长度为1 285bp,含有一由519 bp组成的完整的阅读框,编码的蛋白质具有两个CBS结构域.     

重组水稻的非封闭式实验3月底开始

农林水产省农业研究中心—农业生物资源研究所、农业环境技术研究所—植物工学研究所2个小组向科学技术厅申请重组水稻的非封闭式环境的实验。重组水稻是导入了水稻条纹叶枯病病毒的编码蛋白基因的水稻,如科学技术会议确认适合重组DNA实验方针,将在日本首次进行“非封闭式”的水稻的栽培试验。实验在农环研的实验温室进行。为在横滨市的植工研的研究室栽培农环研—植工研小组培育的重组水稻,计划将重组水稻移到有温室的筑波市实验。     

Cre/lox介导剔除转双价抗虫sck+cryIAc基因籼稻恢复系明恢86材料的选择标记基因

Cre/lox系统通过其Cre重组酶对lox序列进行切割和重新连接,介导lox序列发生特异性重组.利用重组报告基因系统Pactin-lox-hpt-lox-gusA,对Cre/lox系统在水稻(Oryzasativa L.)中介导转基因的剔除进行了研究.Pactin-lox-hpt-lox-gusA系统中选择标记hpt基因侧翼含两个同向lox位点,并位于水稻actinl启动子和gusA基因之间.当hpt在Cre酶作用下被剔除时,actinl启动子可以和gusA基因融合在一起从而驱动GUS表达.通过农杆菌介导获得了分别转cre基因、Pactin-lox-hpt-lox-gusA结构和双价抗虫基因lox-hpt-lox-sck-cryIAc结构的水稻.利用有性杂交方法将cre基因导入到转化lox结构的植株中.在4个转Pactin-lox-hpt-lox-gusA T0植株×转cre T0植株所配组合的30个杂交F1植株中,12个植株表达GUS活性,9个表现潮霉素敏感,表明hpt基因被剔除.研究进一步通过Cre/lox介导剔除转双价抗虫sck cryIAc基因籼稻恢复系明恢86材料基因组中的选择标记hpt基因.在9个转lox-hpt-lox-sck-cryIAcT2代纯合植株×转creT2代纯合植株所配组合的77个杂交F1植株中,56个植株表现潮霉素敏感.分子分析证实在这些对潮霉素敏感的植株中hpt基因已经被剔除.     

在非封闭式温室栽培重组植物

三得利、三井东压化学两公司将向科学技术厅申请在非封闭式温室内试栽基因重组植物.在非封闭温室的栽培是环境释放前的预备试验.先试栽农林水产省的重组番茄,但1991年民间产业进入这一阶段.另外农林水产省还计划申请重组水稻的试种,它是继番茄之后第2科作物. 三得利的牵牛花,三井东压和农林水产省的水稻三得利公司计划能将黄瓜花叶病毒(CMV)的外壳蛋白基因导入牵牛花.通过外壳蛋白的表达,对病毒病产生干涉效果,使植株抗CMV感染性.该公司与澳大利亚Calgene Pac-     

水稻原生质体再生植株研究进展

水稻是重要粮食作物之一,水稻的基因工程引起科学工作者关注。一般对植物基因工程的要求,除外源DNA体外重组及重组DNA分子引入植物受体细胞,并使其正确表达外;受体细胞还应分化成植株,使外源基因遗传至植物的后代,使其获得外源基因的性状。     

未来水稻遗传工程中的有利抗性基因

从技术上来讲,水稻基因工程是可行的,目前嵌合基因结构体能被整合至水稻细胞的核DNA中,具有原基因的重组细胞可再分化出植株;外源基因变成了水稻基因组的一个组分,它们可在再生植株上表达开遗传至下一代。外源基因整合位点一般是随机的,它可编码一种新蛋白或改变原受体细胞蛋白质的合成水平及位置。不过将外源基因命中至水稻基因组中的特定位点或借助工程法代替一个原有基因的技术还未达实用水平。未来的工作是增进现有转化技术的可靠性和有效性或扩大技术应用的品种范围,目前许多研究正集中在鉴定可导入水稻并表现出新的有利农艺、营养和商品价值性状的基因结构。     

改建的封闭式温室

三井东压化学公司正在与科学技术厅继续商议改建研究所内的现有温室的事宜,准备用来试种基因重组水稻.农业环境技术研究所内已建有现代设备的温室.对民间企业来说这是一大笔投资.该所曾作过重组番茄的野外栽培试验.因此,三井东压化学公司采取了改建的方针. 该公司在建立水稻原生质体培养系时,曾得到三井集团的其它企业、三井业际植物生物     

水稻磷酸盐转运蛋白基因的克隆、表达及功能分析

以水稻叶片为材料, 设计一对特异引物, 获得了编码磷酸盐转运蛋白基因OsPT6:1. 聚类和氨基酸保守位点分析指出该基因可能为水稻高亲和力磷酸盐转运蛋白编码基因. 原位杂交与RT-PCR表达结果确定此基因在根与叶片中均表达, 尤以低磷诱导下叶片的叶肉细胞表达量最高. 同源重组表明该基因的表达可以提高毕氏酵母对磷素的吸收效率, 同时其基因的导入可以使高亲和力磷酸盐转运蛋白缺失的酵母突变体的磷素吸收功能得以恢复. 以上结果表明, OsPT6:1为水稻高亲和力磷酸盐转运蛋白的编码基因.     

植物工学研究所完成了水稻细胞工学及基因工学的基本技术

植物工学研究所利用原生质体的非对称融合技术,首次成功地在水稻的栽培品种上导入雄性不育特征。该公司在7月19～20日,在茨城县筑波市召开的日本组织培养学会第1次植物组织培养讨论会上发表了这项成果。该公司还发展了用于日常的水稻基因重组的系统。研究员岛本功说:“有可能1天获得500个重组体”。这次发表意味着完成了水稻的细胞工学、基因工学的基本技术。确认细胞杂种水稻的雄性不育是世界首创     

抗菌肽B基因导入水稻及转基因植株的鉴定

构建了一个适合在水稻中表达的含有抗菌肽B基因的转化载体(pCB1),应用基因枪转化法将其导入水稻未成熟胚,获得了一些转基因水和植株.Basta抗性鉴定,抗菌肽B基因PCR扩增分析,点渍印迹和Southern印迹分析结果表明,选择标记基因(bar)和抗菌肽B基因都已整合入转化水稻基因组中,Northern印迹分析证实了抗菌肽B基因在RNA水平上的表达.转基因水稻植株增强了对水稻白叶枯病和细条病的抗性.     

克隆的脂氧化酶

三井业际植物生物技术研究所主任研究员柴田大辅等克隆了在水稻叶上表达的脂氧化酶.在此以前用种子表达的水稻脂氧化酶已由该公司克隆出来.在叶中表达的脂氧化酶是碱基序列很不同的新型酶.在限制稻瘟病菌丝伸长的水稻叶片中发现有大量这种酶mRNA.因此该研究所所长广濑晃认为以cDNA为基础分离出染色体基因,有可能培育出抗稻瘟病的重组水稻.     

水稻黄单胞菌hrp基因簇中致病相关基因hpaB的鉴定水稻黄单胞菌 TAIL-PCR hrp基因簇 hpaB基因

由水稻黄单胞菌引起的水稻白叶枯病是水稻最严重的细菌性病害.通过筛选18000个Xoo Tn5转座子插入突变体,得到其中一个致病力缺失的突变体XOG11.TAIL-PCR方法分离该突变体中插入转座子的侧翼序列,发现转座子插入到位于hrp基因簇的hpaB基因中.对该基因进一步的分析表明该基因编码一个含有156个氨基酸,等电点为4.28,亮氨酸含量为14.4%的蛋白HpaB.Southern blot和PCR验证表明Tn5在该突变体中为单拷贝插入且未发生转座子携带侧翼序列的转移.将hpaB克隆到具有广泛寄主的质粒pHM1中,转化重组质粒进入突变体后,突变体恢复了在其寄主水稻IR24上的致病力,而转化空质粒pHM1后的突变体仍然表现为致病力缺失.证实了水稻黄单胞菌中hpaB基因与该细菌的致病力相关,在侵染水稻的过程中起着不可缺失的作用.     

TaqMan荧光定量RT-PCR检测水稻RAc1基因mRNA方法的建立

构建包含RAc1基因cDNA片段的质粒,作为水稻肌动蛋白基因RAc1之mRNA定量检测的标准品,建立检测方法,为水稻其他基因的定量建立内参.从水稻叶总RNA中逆转录扩增总cDNA,PCR扩增RAc1基因中设计的目的片段,将纯化的目的片段与pMD19-T Simple载体进行连接,转化宿主菌JM-109,提取重组质粒DNA,PCR鉴定并测序分析.纯化质粒并检测260nm吸光值,确定重组质粒原液的拷贝浓度并以此制备荧光定量PCR梯度浓度标准品,进行实时荧光定量PCR实验.建立了RAc1基因mRNA表达实时荧光定量PCR检测方法,特异性好,检测灵敏度达102拷贝,线性范围为102～107拷贝,阈值循环数(Ct)与PCR体系中起始模板量的对数值之间有着良好的线性关系(r=1.000),扩增效率高(E=98.2%).建立了基因RAc1实时定量PCR的质粒标准品.     

强化水稻蔗糖磷酸合成酶活性，开发高产品种

日本三井东压化学公司利用基因重组使水稻增产获得成功。将水稻合成蔗糖的关键酶──蔗糖磷酸合成酶（ＳＰＳ）连接在花椰菜花椰病毒（ＣａＭＶ）３５Ｓ启动子下游并使之大量表达。水稻栽培品种“日本晴”的ＳＰＳ活性提高了４倍。大量表达植物本身基因可避免降低活性的共阻遏（ｃｏ—ｓｕｐｒｅｓｓｉｏｎ）现象。三井东压公司确立了培育水稻Ｆ１杂种的技术,因而具备了利用杂交和重组使水稻高产的两种手段。该项成果于１９９６年３月２７日在鹿儿岛召开的日本植物生理学会上发表。高活性ＳＰＳ水稻个体的增产技术还未确认。仅用当代的重组…     

利用Cre/loxP系统删除转Bt基因水稻中的选择标记基因

来源于噬菌体P1的Cre/loxP位点特异性重组系统是目前在植物遗传转化中应用较多,较成熟的一个标记基因删除系统。在这个系统中,Cre酶可以特异性的识别和切割位于两个lox位点之间的标记基因,整个系统重组仅需Cre和lox识别位点即可完成而无需其它辅因子的参加。利用农杆菌介导法成功地将cre基因导入供试材料"皖粳97",得到转hpt-cre基因水稻植株;将其与先期转基因育成的携带loxp-hpt-loxp-bt基因的"皖粳97"株系进行田间杂交,通过PCR分析,Cre/loxP重组系统定向删除了潮霉素抗性筛选标记基因。     

水稻抗病基因定位进展与云南地方稻种资源研究

综述了水稻抗稻瘟病基因、抗白叶枯病基因、抗纹枯病基因、抗黄矮病基因和抗稻曲病基因的定位研究进展,标出了部分连锁分子标记与目的基因间的距离,初步探讨了水稻抗病基因在染色体上的分布规律,为选育水稻抗病品种提供相关分子标记数据.最后就云南地方抗病稻种资源研究中存在的问题进行了讨论,并对抗病基因相关分子标记在云南稻种资源研究的应用前景进行了展望.     

水稻不育系稻粒黑粉病抗性QTL的定位

为了定位稻粒黑粉病抗性基因,建立水稻抗稻粒黑粉病分子育种技术体系.以对稻粒黑粉病抗性较强的光温敏不育系W9593S和易感稻粒黑粉病、与W9593S不育基因等位的光温敏不育系培矮64S为亲本,通过杂交和多年自交,构建了由183个高世代稳定不育系组成的重组自交系遗传群体.以这个重组自交系遗传群体为材料,利用200个多态性S...     

重组水稻的非封闭式温室栽培

今年至少3种基因重组水稻达到科学技术厅重组DNA实验指导方针所规定的非封闭式温室栽培条件。被视为植物生物技术之根本的水稻大概会最早实施。农林水产省和三菱商事·三菱化成两公司合资的植物工程研究所正在培育抗条纹叶枯病的重组水稻。农业环境技术研究所——农业研究中心的“1号”和农业环境技术研究所—植物工程研究所合作开发中的“2号”就是抗条纹叶枯病的重组水稻,“1号”、“2     

转Bt基因水稻根际土壤微生物多样性的磷脂脂肪酸(PLFAs)表征

以亲本水稻为对照,应用13C脉冲标记和磷脂脂肪酸技术,分析转Bt基因对水稻根际微生物多样性的影响.结果表明:转Bt基因水稻与亲本水稻根际均以饱和脂肪酸和支链脂肪酸为主,单不饱和脂肪酸次之,多不饱和脂肪酸最少.苗期、拔节期和抽穗期,转成基因水稻根际革兰氏阳性菌(G+)代表性磷脂脂肪酸含量显著低于亲本水稻;革兰氏阴性菌(G-)代表性磷脂脂肪酸含量显著高于亲本水稻.水稻各生育期,转Bt基因未对水稻根际土壤真菌、放线菌磷脂脂肪酸含量造成显著影响,且转Bt基因水稻与亲本水稻根际微生物磷脂脂肪酸13C含量无显著性差异.表明外源Bt基因插入仅对水稻根际微生物多样性造成短暂影响,不具有持续性.