Bt转基因抗虫植物研究进展

目前Bt成为世界上植物抗虫基因工程中研究和应用最多的基因。已经有多种转单一Bt和复合Bt的转基因玉米、棉花、马铃薯等作物得到大面积种植。还有许多新的具有良好抗虫性的Bt转基因植物,如水稻、大豆、油菜、苜蓿、花椰菜、蓖麻等已经试验成功,并逐渐推广种植。Bt转基因抗虫植物的培育为提高产量,减少杀虫剂的使用和保护环境做出了举足轻重的贡献。就Bt的分类、杀虫机理、Bt转基因抗虫植物的发展状况以及种植Bt抗虫植物对环境的影响进行了概述。     

抗虫转基因欧洲黑杨的培育*

用带有35 S-Ω-Bt-NOS嵌合基因的双元载体的农杆菌LBA 4404转化欧洲黑杨的叶片外植体,共获得54株转化再生植株。用这些再生植株对杨尺蠖(Apcchimia cinerarius)进行毒力测定,昆虫校正死亡率在80一96％的再生植株占总测定植株的15％。部分再生植株对舞毒娥进行测定,表明在5～9天内校正死亡率高达100％,存活昆虫的生长和发育也明显地受到抑制。根据苗木在苗圃中高生长和昆虫校正死亡率采用重心聚类法进行分析,初步选出高生长良好和杀虫率居中的3株再生植株。以选出的植株为主进行了PCR及PCR产物的South—ern blot和再生植株DNA Southern blot测定,结果证明Bt基因已插入到这些植株的DNA上,并表达出苏云金杆菌杀虫蛋白的杀虫活性。     

抗虫转基因欧洲黑杨的培育

用带有３５Ｓ－Ω－Ｂｔ－ＮＯＳ嵌合基历的双元载体的农杆菌ＬＢＡ４４０４转化欧洲黑杨的叶片外植体,共独行５４株转化再生植株,用这些再生植物对杨尺蠖进行毒力测定,昆虫校正死亡率在８０－９６％的再生植株占总测定植株的１５％。部分再生植株对舞毒娥进行测定,表明在５－９天内校正死亡率高达１００％,存活昆虫的生长和发育也明显地受到抑制。根据苗木在苗圃中高生长的昆虫校正死亡率采用重心聚类法进行分析。初步选出高生     

定点整合抗虫基因到油菜叶绿体基因组并获得转基因植株

以基因枪法进行了油菜叶绿体基因组的定点转化,载体pNRAB携带抗壮观霉素的筛选标记基因aadA和抗虫基因cry1Aα10,基因的两侧被添加了可用于同源重组的叶绿体DNA序列,基因枪轰击过的油菜子叶柄经植株再生和壮观霉素筛选,获得了36株抗性植株,PCR检测和Southern杂交显示,其中4株的叶绿体基因组已被转化,外源基因已被定点整合进叶绿体基因组的rps7和ndhB基因之间。用转基因植株的叶片饲喂二龄小菜蛾,1周后幼虫死亡率达33%-47%,存活幼虫的生长明显减慢,转基因油菜的叶片受害较轻。     

抗虫转基因植物的研究进展及前景

虫害对农业生产的危害日益严重。目前对害虫的防治主要依赖于化学药物,但化学药物的副作用不容忽视。利用植物基因工程获得抗虫转基因植物是更具前景的途径。目前主要利用的抗虫基因是苏云金杆菌的δ－内毒素基因和植物来源的抗虫基因（如蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、凝集素基因等）,各种抗虫基因在转基因应用中各有其优缺点,如苏云金杆菌δ－内毒素基因是植物中表达水平低。随着抗虫转基因植物在大田中的应用,昆虫的抗     

转基因抗虫作物鉴定质粒标准分子的构建与应用

苏云金芽胞杆菌基因是转基因抗虫作物中通用的外源功能基因,在绝大多数抗虫转基因作物中均有存在,然而Bt基因检测标准样品的缺乏却限制了我国转Bt基因抗虫作物检测工作的发展。为了弥补传统基体标准样品的缺失,首先将Cry1Ab、Cry1Ac、Cry3A 3种常用Bt外源基因克隆到pUC57质粒上,通过测序、酶切和qPCR等技术对质粒的序列和扩增功能进行了验证,然后对扩增效率和实际应用情况加以测试,评价其转基因检测的适用性,构建了质粒标准分子。结果显示,制备的质粒标准分子测序结果与靶标序列完全符合,酶切结果、qPCR扩增结果和扩增效率等均符合预期,在Cry1Ab、Cry1Ac、Cry3A基因特异性检测中的应用符合阳性对照要求,表明制备的阳性质粒标准分子能够作为转Cry1Ab、Cry1Ac、Cry3A基因qPCR基因特异性检测的阳性标准样品。     

抗虫基因的抗虫原理及其应用现状和展望

对目前植物抗虫基因工程中广泛应用的几个抗虫基因的抗虫原理及应用现状作了概述,并讨论了可能出现的问题和相应的对策。     

用PCR法快速鉴定菊花转抗虫基因的植株

在生产实际中,菊花受害虫的危害很严重,用化学农药防虫,会使害虫产生耐药性、农药残留、次要害虫上升等恶性循环。为解决这个问题国外有少数人做了研究,我国也已开始。华中农业大学园林学院和江汉大学医学与生命科学学院蒋细旺、包满珠先生对此课题做了研究,他们对曾经过卡那霉素抗性筛选所得的菊花转苏云金芽胞杆菌毒蛋白Bt基因和转雪花莲外源凝集素GNA基因所得的抗性植株,利用改良SDS法提取菊花DNA,再用引物NPTII对6个菊花品种的抗性植株所提出的DNA进行PCR扩增,发现了符合NPTII基因片段的大小条带,这可在我国第一次证实已获得了转Bt基因和转GNA基因的菊花新植株。     

转豇豆胰蛋白酶抑制剂基因抗虫基蓝植株的获得

利用根癌农杆菌介导,将豇豆胰蛋白酶抑制剂（ＣｐＴＩ）基因导入甘蓝栽培品种“京丰”和“迎春”,并分别获得了转基因再生植株。对ＮＰＴⅡ的ＥＬＩＳＡ检测表明,标记基因ＮＰＴⅡ已在再生植株中得到有效表达。对转化植株进行Ｓｏｕｔｈｅｒｎ ｂｌｏｔ分子杂交实验进一步证明ＣｐＴＩ基因已整合到甘蓝的基因组。实验室内的叶片离体饲虫及盆栽饲虫试验表明,转基因甘蓝对菜青虫具有一定抗性。实验中还观察到,采用愈伤组织分化途     

抗虫基因研究及在芸薹属作物上的应用

芸薹属作物属十字花科,包括多种重要的蔬菜和油料作物。该类作物易受病虫害侵袭,造成品质和产量严重受损。化学方法防治害虫不仅破坏环境而且费用昂贵,所以培育抗虫品种成为既经济又环保的措施之一。但由于目前抗虫资源匮乏,难以通过常规育种培育出抗虫的品种,植物基因工程技术的应用,能加快育种进程,提高育种效率。简要介绍近年来抗虫基因的发掘及其在芸薹属中的应用进展。     

Bt 毒蛋白基因在转基因抗虫植物中的应用

1　引言世界上每年因虫害而造成的农产品损失估计为 13 %。在我国 ,水稻每年因虫害减产 10 %以上 ,小麦减产近 2 0 % ,棉花产量损失达 2 0 %～3 0 % ,如果加上这些农产品在贮藏过程中因虫害而造成的损失则更大。目前 ,农作物保护主要依赖于施用农药 ,从长远利益来看 ,将来必须发展绿色环保型农业 ,以减少能源和化学药剂的投入量 ,并且不会产生药剂残留、环境污染以及害虫的抗药性等问题。基因工程技术的发展克服了常规育种的不足 ,开辟了植物抗病虫害育种的新时代。抗植物虫害的基因有很多 ,目前经常使用的主要有 3种 ,即豇豆胰蛋白酶抑制剂…     

我国抗虫转基因杨树生态安全性研究进展

转基因树木与农作物相比, 人们更关注其长时间种植可能导致转基因扩散到周围野生近缘种。由于生长周期长, 转基因树木会增加转基因不稳定性, 对非靶标生物的影响, 靶标害虫对转基因植物产生抗性, 增加树木入侵性(杂草化), 以及由于基因漂移或基因逃逸对环境产生的负面影响或新的环境风险。过去十几年, 针对我国抗食叶害虫的两个商业化转Bt基因欧洲黑杨(Populus nigra)和转双抗虫基因741杨[P. alba× (P. davidiana + P. simonii) × P. tomentosa], 已开展了有关生态安全性方面的多项研究。本文围绕抗虫转基因树木生态安全性研究进展进行了综述。抗虫转基因杨树对节肢动物种群和群落结构产生了一定影响, 使昆虫的多样性提高, 但对土壤微生物区系未见明显影响。转基因欧洲黑杨通过花粉和种子发生的基因漂移几率很低。转基因杨树通过内生菌发生的水平转移可能会对环境造成的潜在危险也进行了评价。文章最后指出对抗虫转基因杨树农林复合生态系统开展生物安全研究的必要性。     

转基因烟草中Bt毒蛋白基因的表达行为

构建了高效植物表达载体ｐＢｉｎＭｏＢｃ,该载体携带超强表达复合启动子ＯＭ及Ω因子控制下的ＣｒｙＩＡ（ｃ）基因。采用根癌土壤杆菌（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｕｍ ｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓ（Ｓｍｉｔｈ ｅｔ Ｔｏｗｎｓｅｎｄ）Ｃｏｎｎ）介导的方法转化烟草（Ｎｉｃｏｔｉａｎａ ｔａｂａｃｕｍ Ｌ．）,ＥＬＩＳＡ检测表明,大多数转基因烟草中ＣｒｙＩＡ（ｃ）基因表达量均超过０．１％,最高可达０．２５５％;转基因烟草     

抗虫转基因植物的研究进展及前景

虫害对农业生产的危害日益严重。目前对害虫的防治主要依赖于化学药物,但化学药物的副作用不容忽视。利用植物基因工程获得抗虫转基因植物是更具前景的途径。目前主要利用的抗虫基因是苏云金杆菌的δ－内毒素基因和植物来源的抗虫基因（如蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、凝集素基因等）,各种抗虫基因在转基因应用中各有其优缺点,如苏云金杆菌δ－内毒素基因在植物中表达水平低。随着抗虫转基因植物在大田中的应用,昆虫的抗性或适应性问题也随之产生,这将是转基因植物发展道路上又一挑战。     

甘蓝型油菜抗虫转基因植株及其抗性分析

通过油菜子叶外植体－农杆菌共培养法将苏云金杆菌杀虫蛋白基因导入甘蓝型油菜,获得抗虫的转基因植株。带有１￣２ｍｍ子叶柄的油菜子叶经农杆菌感染后,共培养２￣３天,然后转移到附加１５ｍｇ／Ｌ卡那霉素的ＭＳ选择培养基上筛选转化愈伤组织及不定芽。卡那霉素抗性苗相继在含２０￣５０ｍｇ／Ｌ卡那霉素的选择培养基上继代培养,再转移到含２５ｍｇ／Ｌ卡那霉素的生根培养基上诱导生根。以苏云金杆菌杀虫蛋白基因为探针,进行１     

抗虫转基因马铃薯研究进展

马铃薯在整个生育期都易遭受虫害,从而导致马铃薯绝产或减产,同时,受到害虫危害的马铃薯品质也受到严重影响。当前马铃薯抗虫转基因的研究与应用是解决虫害的有效手段之一。总结了苏云金芽孢杆菌晶体蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、植物凝集素基因及RNAi的抗虫机制在马铃薯中的应用及其转基因植物研究中取得的进展,为马铃薯抗虫转基因研究和品种培育提供方法和对策。     

转基因抗虫水稻对生物多样性的影响

水稻是我国最重要的粮食作物,然而虫害造成的产量损失每年高达一千万吨以上。研究表明,转基因抗虫水稻对二化螟、三化螟和稻纵卷叶螟等水稻主要鳞翅目害虫具有高抗性,可以大幅度减少化学杀虫剂的使用。在不使用农药的情况下,在抗虫转基因水稻田中的害虫密度大幅度减少的同时,可以显著地增加中性昆虫及捕食性天敌数量和种类,显示出稻田生态系统和生物多样性的向良性发展的趋势。转基因水稻花粉向非转基因水稻品种的基因飘流实验表明,随着栽种距离的增大而显著减小,到间隔6.2 m时基因飘流频率已低于0.01%。转基因抗虫水稻的应用,对于保障我国粮食安全,保持农业可持续发展,保护生物多样性和生态环境尤其是在大幅度减少农药使用量方面具有重要意义。文章综述了转基因抗虫水稻研制进展及其对生物多样性的影响,并对农作物害虫防治的未来研究方向和发展趋势进行展望,以期为转基因抗虫水稻更好的应用提供借鉴。     

绿色荧光蛋白基因（G卯）在抗虫转基因植物研究中的应用

用合成的crylAc基因与绿色荧光蛋白基因(GFP)构成融合蛋白基因,然后和改造的GNA基因构建双价抗虫基因植物表达载体pBGbfg,经根癌农杆菌介导转化了烟草。在紫外灯照射下,观察到转基因植株叶片中有较强的绿色荧光;经抗虫试验、PCR、Southern blot和Western blot等检测,表明该重组植物表达载体能够在转基因植物中有效表达外源基因,转基因植株绿色荧光的表型与其抗虫性密切相关。从而成功地建立了以绿色荧光蛋白基因与抗虫基因组成的融合基因转化系统,简化了抗虫转基因植物筛选程序,有助于快速获得双价抗虫转基因植株。     

Bt叶绿体转基因植株的抗虫性及后代表型分析

将Ｂｔ ＣｒｙＩＡ（ｃ） 基因与水稻（ Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ．） 叶绿体ｐｓｂＡ 基因的启动子和终止子构建成表达盒,连同烟草（ Ｎｉｃｏｔｉａｎａｔａｂａｃｕｍ Ｌ．） 叶绿体基因组同源片段ｒｐｌ２＿ｔｒｎＨ＿ｐｓｂＡ和ｔｒｎＫ＿ＯＲＦ５０９Ａ 以及选择标记基因ａａｄＡ一起构建成烟草叶绿体转化载体ｐＴＲＳ８。基因枪法转化烟草叶片,经壮观霉素筛选获得转化再生植株。有些转基因植株对３龄棉铃虫（ Ｈｅｌｉｃｏｖｅｒｐａ ｚｅａ） 具有较强的毒杀作用,并能显著抑制昆虫蜕皮和生长发育。对高抗虫性植株的子一代（Ｔ１） 和子二代（Ｔ２） 进行的遗传学和分子生物学分析表明,Ｂｔ 基因已稳定地遗传给子代叶绿体,且抗生素抗性遗传遵循非孟德尔的母系遗传规律     

高效Bt抗虫基因表达结构的构建及其在转基因烟草中表达行为的研究

构建了高效植物表达载体pBinMoBc,其携带有超强表达复合启动子OM及Ω因子控制下的CryIA?基因,作为对照,本实验构建了含有CaMV35S启动子控制下的CryIA?基因的植物表达载体pBinoBc。分别使用两个植物表达载体转化烟草,ELISA检测表明,在pBinMoBc转基因烟草中CryIA?基因的平均表达水平是pBinoBc的2.44倍,最高可达可溶蛋白的0.255%。抗虫检测结果表明,pBinMoBc转基因烟草与pBinoBc转基因烟草相比,具有更强的抗棉铃虫效果。上述结果表明,OM启动子比CaMV 35S启动子更具有实际应用价值,此结果在植物抗虫基因工程研究中具有重要意义。