抗菌肽在转基因动植物中的研究进展

抗菌肽是一类广泛存在于生物界的小分子短肽,具有广谱的抗菌、抗病毒、抗寄生虫及抗癌等生物活性.将抗菌肽基因转入动、植物体内,不仅可以提高动、植物的抗病能力,而且有望通过转基因动、植物来大量生产抗菌肽,具有重要的研究价值和广阔的应用前景.就抗菌肤的特性、抗菌机理及其在转基因动、植物中的研究做一简要的综述.     

植物基因工程进展

一、转基因植物和转化方法二、抗病毒的转基因植物(一)利用基因工程达到抗病毒的几种策略(二)利用病毒外壳蛋白的基因(三)病毒非结构蛋白基因介导的抗性三、抗虫转基因植物(一)预计可能的商品化时间表(二)关于修饰B。tCryIA,CryIA基因密码(三)多途径应用Bt杀虫蛋白基因(四)抗同翅目害虫转基因植物的突破。四。抗真菌性病害的转基因植物(一)抑制核糖体蛋白(二)几丁酶和葡聚糖酶五。抗细菌的转基因植物(一)利用病原细菌天然解毒能力(二)利用天然抗菌肽和溶菌酶六、结束语--简介植物基因工程在培育雄性不育株系,改良植物品质及植物生物反应器方面的应用,以及回顾和展望。     

植物Na+/H+反向转运蛋白的研究进展

盐胁迫是限制植物生长发育的主要因素之一,植物Na+/H+反向转运蛋白可通过将Na+逆向转运出细胞外或将Na+区隔化于液泡中来抵制环境中过高的Na+浓度.植物中Na+/H+反向转运蛋白存在于细胞质膜和液泡膜上,现在已得到多种编码这些Na+/H+反向转运蛋白的基因,对其结构功能特性进行了大量研究,并发现将这些基因转入非抗盐植物中过量表达可提高转基因植物的抗盐性.概述了Na+/H+反向转运蛋白及其编码基因的最新研究进展.     

酸性土壤上植物应对铝胁迫的过程与机制

铝胁迫是酸性土壤上影响作物产量最重要的因素之一.目前,全球土壤酸化程度进一步加剧了铝胁迫.植物可通过将铝离子与有机酸螯合储藏于液泡和从根系中排出铝毒.排出铝毒主要通过苹果酸转运蛋白ALMT和柠檬酸转运蛋白MATE的跨膜运输来实现.编码ABC转运蛋白和锌指转录因子的基因与植物抗铝胁迫有关.这些抗铝毒基因的鉴别使得通过转基因和分子标记辅助育种等生物技术来提高农作物的抗铝毒能力成为可能.最后提出了植物抗铝胁迫研究中需要解决的关键问题及今后的研究方向.     

RNA干扰在植物抗根结线虫病基因工程应用中的研究进展

植物根结线虫病对农业生产的危害连年加重,以轮作和化学农药为主的传统防治难以满足现代农业生产的需要.以常规的抗性育种和表达外源蛋白为主的抗线虫转基因育种主要受限于抗性基因的匮乏.而近来RNA干扰技术的应用为抗线虫基因工程带来新的突破,通过构建RNA干扰载体,在转基因植物中表达寄生线虫重要基因的dsRNA或siRNA,并经口针取食被导入线虫体内,并引发线虫的系统性RNA干扰反应,导致其出现寄生、发育、代谢、运动等障碍甚至致死,从而使转基因植物实现对寄生线虫的抗性.本文综述了RNAi介导的抗根结线虫基因工程方面的研究进展,分析探讨了这种新的策略的特点并展望了它的应用前景.     

植物遗传工程

920268抗病毒植物的遗传工程〔英〕/Godoni,F一ZAreh.Virol一2990,115(i一2)一i~22〔译 自DBA,1991,10(9),91一05050] 讨论的主要内容包括:用于交叉保护的外壳蛋 白序列对植物的转化,表达病毒外壳蛋白的转基因植物的田间试验,抗病毒侵染的反义RNA技术,病毒卫星RNA在植物中的表达,ribozyme和锤头RNA机制,作为受体专性抗病毒荆的抗个体基因型的抗体;人干扰素基因在转基因植物中的克隆和表达。构建了抗下列病毒的转基因植物,烟草花叶病毒、首藉花叶病毒、烟草线条病毒、马铃薯X病毒、马铃薯Y病毒等。外壳蛋白介导的保护是最广泛采用的…     

油菜转抗草甘膦、抗虫基因获得双抗植株

以草甘膦为筛选剂,用农杆菌介导法将编码5-烯醇式丙酮酸莽草酸-3-磷酸合成酶（EPSPS）的aroA—M12基因和编码苏云金杆菌毒蛋白的Btslm基因导入到甘蓝型油菜优良品种湘油15号中。在用草甘膦对转化体进行筛选的基础上．对转基因再生植株进行了PCR检测、Southern blot和Western blot分析．结果证明外源基因确已导入到该油菜品种中,而且表达了相应的蛋白。对转基因植株进行抗草甘膦、抗虫性鉴定的结果表明．转基因植株具有抗草甘膦、抗虫的双重特性。研究结果还表明抗草甘膦的aroA—M12基因在植物基因转化中,既可以用作抗除草剂基因,又可以代替常用的抗生素标记,用作植物筛选标记基因。     

过量表达叶绿体小分子热激蛋白提高番茄的抗寒性

小分子热激蛋白与植物耐寒性提高有相关性,但是没有直接的实验证据能证明小分子热激蛋白的存在增加植物抗寒性.我们克隆了番茄叶绿体(定位)小分子热激蛋白cDNA,并将35SCaMV启动子驱动的番茄叶绿体小分子热激蛋白cDNA植物表达构架导入番茄,测定转基因番茄和未转基因番茄的抗寒性水平.低温处理后,转基因番茄的冷害症状轻于未转基因的番茄;转基因番茄细胞电解质外渗较少、花青素和MDA累积量较低;净光合速率和叶绿体含量高于对照.这些实验结果说明叶绿体小分子热激蛋白的过量表达提高了植物抗寒性.     

红梨PybHLH基因过表达提高烟草NaCl抗性的研究

为探究过表达云南红梨bHLH转录因子对烟草抗盐性的影响,从红梨红色果皮中分离了bHLH转录因子基因PybHLH.亚细胞定位表明PybHLH蛋白定位于细胞核.以转基因PybHLH烟草和野生型烟草为材料,进行了NaCl胁迫对转基因PybHLH烟草生理生化影响研究及其相关酶基因的表达分析.表明PybHLH转基因烟草具有一定的耐盐性,一方面表现为随着盐胁迫时间延长,PybHLH转基因烟草中总可溶性糖、可溶性总蛋白和游离脯氨酸含量的增加,H2O2含量降低;另一方面表现为脯氨酸生物合成关键酶基因P5CS、抗氧化相关基因MnSOD、CuZn-SOD和POD、胁迫相关基因HSP和HSP cherpron和ABA抗盐信号途径基因NAC等均呈上调表达趋势.PybHLH的过表达提高了烟草的耐盐性,这将为进一步研究植物的耐盐机制及耐盐植物新品种的开发奠定基础.     

利用植物质体转基因技术高效表达抗人源白介素6单链抗体

白介素6 (interleukin-6, IL-6)是与包括癌症在内的多种疾病相关的一种多功能细胞因子,免疫疗法利用抗人源IL-6抗体来治疗相关疾病取得了很好的治疗效果。植物作为生物反应器可以有效降低药用蛋白的生产成本,同时积累功能蛋白。通过基因枪轰击和再生筛选,得到了2个在烟草质体中表达了鼠源抗人源IL-6单链抗体(single chain variable fragment, scFv)的独立株系,并用Southern blotting鉴定了质体转化烟草的同质化状态。抗人源IL-6 scFv基因在质体转基因烟草中成功转录和翻译,功能性抗人源IL-6 scFv在质体转基因烟草叶片中的含量占到总可溶性蛋白的1%,达到41 mg/kg鲜重。另外,质体转基因烟草的表型与野生型烟草相比并没有显著差异,它们具有相似的生长速率、成熟植株的株高以及果荚数目。抗人源IL-6 scFv的高表达量也表明了利用质体转基因植物低成本生产scFv的潜力。     

美洲商陆抗真菌蛋白转化烟草的研究和抗病性检测

本研究为美洲商陆抗病毒蛋白(PaAFP)基因首次对植物遗传转化的研究,转入烟草中研究此蛋白对烟草立枯病的抗性。从美洲商陆叶片中获得美洲商陆抗真菌蛋白前体蛋白基因cDNA序列,构建植物表达载体pCAMBIA1300-PaAFP,通过三亲杂交法将其导入根癌农杆菌LBA4404受体菌,转染烟草获得了大量再生转基因植株。PCR、Southern杂交、RT-PCR以及Tris-Tricine-SDS-PAGE检测结果表明目的基因已经整合到烟草基因组中,并且已经得到转译。转基因植株苗期抗立枯病试验表明,转基因烟草植株对立枯丝核菌表现出了抗性。     

植物抗细菌基因工程策略与应用

植物与病原物互作分子水平的研究进展极大地促进了转基因技术在植物保护方面的应用。人们提出了多种植物抗细菌基因工程策略 ,包括利用非植物来源的抗菌蛋白 (肽 )、抑制病菌的致病 (毒性 )因子、增强植物自身的抗性、诱使细胞程序死亡。综述了应用不同策略所取得的进展 ,并分析了抗细菌基因工程研究中存在的问题。     

多选择标记植物表达载体的构建

具有多选择标记的植物基因表达载体有利于转基因植物研究中的转基因植株的筛选.本研究对植物基因表达载体pCAMBIA1301进行了改造,产生了1个具有可溶性的红移绿色荧光蛋白基因(smRS-GFP)、抗除草剂Basta、葡萄糖苷酸酶(GUS)及潮霉素(Hpt)的多选择标记的新的植物基因表达载体.运用这一表达载体的多选择标记可以有效降低检测和筛选转化植株时的假阳性率.此外,如此的基因表达载体也能满足实验室的不同筛选方法的需求.     

马铃薯Y病毒外壳蛋白基因在转基因马铃薯中的表达

ＰＶＹ是马铃薯Ｙ病毒组的典型成员,主要感染马铃薯、番茄、辣椒和烟草等。近年来,利用植物基因工程手段获得了不少抗病毒转基因工程植物,为培育抗病毒作物新品种提供了新途径［１］。病毒外壳蛋白基因导入并使之在植物中表达可获得抗相应病毒的转基因植物,已在烟草、番茄、马铃薯、苜蓿、黄瓜和番木瓜等植物中获得成功［１～３］。本室已成功地对在我国流行的ＰＶＹＮ株系外壳蛋白基因进行了克隆及序列测定［４］,在此基础上,我们构建了植物表达中间载体,通过土壤农杆菌介导的叶盘法转化马铃薯,获得了大量转基因植株。分子检测证明…     

转基因番茄口服疫苗的现状,问题及对策

日趋成熟的植物基因工程技术为转基因植物口服疫苗的研究提供了基础并带来了广阔的发展前景.番茄是最常用的转基因植物受体材料之一,可以直接生食避免了加热过程对外源蛋白的损伤.随着转基因植物免疫保护机制的进一步阐明以及国际番茄基因组测序计划的完成,转基因番茄口服疫苗的发展也迎来了新的机遇.但与此同时,我们也应看到转基因番茄口服疫苗仍存在诸多不确定的因素,如外源蛋白表达量不高、口服时可能被消化以及转基因植物安全性问题等.如何成功解决这些问题将成为转基因番茄口服疫苗发展过程中的重大考验.综述了植物口服疫苗这一概念出现后的近二十年中,番茄作为受体材料研制口服疫苗的现状,问题及对策,旨在为转基因番茄口服疫苗的进一步研究提供思路.     

利用转基因植物生产药用蛋白研究进展

简要评述了国内外利用转基因植物生产药用蛋白的研究现状、发展趋势,以及转基因植物生产药用蛋白的基本方法、应用研究等。尽管目前植物作为药用蛋白的生物反应器受到诸多因素限制,优点与问题并存,但利用转基因植物生产药用蛋白是植物基因工程研究领域的一个新的发展趋势。     

马铃薯抗晚疫病转基因的研究进展

晚疫病是影响马铃薯最严重的一种真菌性病害,农业技术的综合应用、化学药剂的使用对晚疫病的防治存在种种弊端。因此,寻找新的抗病基因型,获得抗晚疫病的转基因新品种一直是马铃薯抗晚疫病的主要任务。本文简要介绍了马铃薯晚疫病的危害及防治,着重对从Osmotin蛋白诱导抗性、病原诱导葡萄糖氧化酶(GO)基因表达生成H2O2获得抗性、Harpin蛋白基因表达诱导抗性途径对马铃薯抗晚疫病转基因研究进展进行了综述,同时对转基因植物的生物安全性作了评价。     

表达Harpin蛋白的转基因马铃薯降低晚疫病斑生长率

以苹果火疫病菌 (Erwiniaamylovora)的Harpin蛋白基因和马铃薯 prp1 1基因启动子为主要元件 ,探索了以利用病原侵染诱导植物过敏性反应为目标的抗病基因工程新策略 .通过构建Harpin蛋白基因的 3个植物表达载体和遗传转化 ,获得68个转基因马铃薯植株 .Southern ,Northern和Westernblot分析证明 ,Harpin蛋白基因实现了在转基因植株中的插入、转录和蛋白表达 ,用Phytophthorainfestans复合生理小种测定表明 ,Harpin蛋白在转基因植株中的组成型表达和病原侵染诱导表达均能降低病斑的扩展速率 ;在病原侵染诱导Harpin蛋白基因表达的转基因植株中 ,发现有 2个植株共 3 0个接种叶片上无菌丝形成 ,病斑局限于接种点内 ,表明过敏性反应的遗传操作在植物抗真菌病基因工程中具有广阔的应用前景 .     

水稻含有B-box锌指结构域的OsBBX25蛋白参与植物对非生物胁迫的响应

锌指蛋白在调控植物生长发育和应对逆境过程中发挥着重要作用.为进一步研究锌指类蛋白参与植物非生物胁迫响应的分子机制,对水稻(Oryza sativa)中一个编码含有B-box锌指结构域蛋白的OsBBX25基因进行了功能分析.OsBBX25受盐、干旱和ABA诱导表达.异源表达OsBBX25的转基因拟南芥(Arabidopsis thaliana)与野生型相比对盐和干旱的耐受性增强,且盐胁迫条件下转基因植物中KIN1、RD29A和COR15的表达上调,干旱胁迫下KIN1、RD29A和RD22的表达上调.外源施加ABA时,转基因植物的萌发率与野生型之间没有明显差异.OsBBX25可能作为转录调控的辅助因子调节胁迫应答相关基因的表达,进而参与植物对非生物胁迫的响应.     

外源抗虫蛋白与内源抗虫因子的交互作用

以次生代谢物质萜烯类、黄酮类以及单宁等为基础的自身化学抗虫性一直是植物化学防御的核心.随着基因重组技术的发展,许多作物获得了一种新的化学防御形式,即以表达外源基因产物来进行防御.外源抗虫蛋白与内源抗虫物质的协调性问题,在利用外源基因工程改良植物抗虫性时是非常重要的,同时也是转基因作物安全性和生态学评价的重要方面.转基因植物中外源与内源抗虫系统间的协调性的研究取得了一些成果,但尚未引起人们足够的重视.综述了离体条件下和在转基因植物体内,外源抗虫蛋白Bt和GNA等与植物次生代谢物质以及各抗虫蛋白之间交互作用的研究进展,并探讨了研究各抗虫因子交互作用的意义.