黄瓜花叶病毒基因组不同部分及卫星RNA介导的对植株的保护及其作用机理

根据病原物介导的对自身抗性的理论,大量开展了将CMV基因组的单个或多个片断转入植物体内的研究,从而使该植株能够抵抗或延迟受CMV的侵染,CP,RP,MP基因是CMV基因组的重要组成部分,用来转化植株取得了不同程度的抗性效果,另外有些CMV株中存在着起致弱作用的卫星RNA,直接对植株接种含卫星RNA的CMV弱毒或用卫星RNA的cDNA转化植株都会减轻CMV强毒对该植株的侵害,CMV基因组不同组分进入植物体内后,它们对植株产生保护作用的机理不同,文中分别加以阐述。     

今年试销用重组原株培育的弱毒病毒接种苗

日本公司从4月中旬向合同农家试销接种了黄瓜花叶病病毒(CMV)的弱毒株。利用基因操作保存这种弱毒病毒的原株。在日本首次实用化用基因操作生产的与农业有关的商品。该公司本来预计今年销售现在延期销售。无尝地向加工用番茄的合同栽培农家提供弱毒病毒接种株(10公顷),预计明年开始销售接种苗。CMV是由蚜虫传播的番茄的天敌。是以RNA为染色体基因的RNA病毒。在大田栽培因CMV导致的条腐病使产量激减30～50%。由于未找到抗CMV的抗性基因,所以用普通育种方法不能开发出抗性苗。     

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-     

卫星RNA使转基因番茄产生病毒抗性

美国马里兰大学P.B.McGarVey和M.S.Montasser及美国农业部J.M.Kapa报道,转基因番茄植株在表达减毒黄瓜花叶病毒(RNA)卫星CMV序列后对CMV-1病毒的试攻显示出抗性。据作者声称,     

抗病毒性重组马铃薯的非封闭式实验

7月16日召开了科学技术会议生命科学分会重组DNA技术分科会,批准了北海道绿色生物技术研究所申请的卷叶病毒抗性重组马铃薯的非封闭式温室的栽培实验。计划在正式通知后将现在封闭式温室栽培的重组马铃薯移植到非封闭式温室。试验如顺利的话,明年可能在隔离试验田进行野外栽培实验。按今年的预算,将在农林水产省的北海道农业试验场建设的隔离试验田进行首次野外栽培实验。 马铃薯卷叶病毒是马铃薯的大敌。美国Monsanto公司和荷兰Mogen公司分别导入外壳蛋白基因成     

表达黄瓜花叶病毒外壳蛋白的转基因番茄抗黄瓜花叶病毒侵染

通过土壤农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导将黄瓜花叶病毒外壳蛋白(CMV CP)的cDNA成功地引入番茄(Lycopersicon esculentum)植株中,并得到转基因植株。用强致病力CMV株系接种后,表达CMV外壳蛋白的转基因植株表现出对CMV侵染的抗性。转基因植株RI代的抗性基因以接近3:1比例分离。对R_1代接种CMV后,表达CMV CP的植株病症减轻,发病率、病情指数及病毒积累量明显低于对照。病症出现推迟1个多月。     

日本开始重组番茄的野外试验

农林水产省1991年2月开始在茨城县筑波研究学园农业环境技术研究所试验田进行基因重组番茄的野外试验.1月份召开的农林水产省农林水产技术会议批准了农业环境技术研究所、农业生物资源研究所和农业研究中心申请的试验计划.试验到明年3月底为止.向田间移植20株重组株,20株非重组株,主要是探讨其越冬性.这是在日本首次进行的基因重组植物的环境释放试验.这种番茄导入了烟草花叶病毒(TMV)的外壳蛋白基因.     

开发抗水稻萎缩病病毒的重组水稻

北海道绿色生物技术研究所与北海道大学共同宣布,使导入水稻萎缩病病毒外壳蛋白的水稻再生成个体获得成功,现在正在鉴定病毒抗性。因此该研究所确立了水稻的基因操作技术,将来准备应用于该研究所瞄准的耐冷性水稻开发等。该研究所在这周(5月26日～28日)在盛冈市召开的日本植物病理学会上发表了这项研究的详细报告。京都大学农学部教授古泽严男等小组也与住友化学公司一起育成了重组了水稻     

黄瓜花叶病毒致弱卫星RNA对辅助病毒含量的影响

为研究黄瓜花叶病毒(CMV)弱病毒株的基因组RNA和卫星RNA的含量变化,将一个卫星RNA介导的CMV弱病毒株NDM-1与CMV强毒株在4种寄主系统上进行对照实验.采用RNA点杂交方法,检测从早期接种病毒到大田释放阶段（病毒接种后5到40天）,寄主植物叶组织中的基因组RNA和卫星RNA的相对含量变化.结果显示：弱病毒株NDM-1基因组RNA和卫星RNA负荷量具有寄主效应和时间效应,趋势一致但程度不同.它们在番茄上的变化规律不同于其他寄主而且病毒的致弱效果最明显：在接种后的5～10天 (生产上接种育苗的保护期) ,基因组RNA和卫星RNA相对含量上升,到40天(大田释放期) 时回落至最低.比较NDM-1于不同时间在各寄主上的卫星RNA和基因组RNA的相对比值：在40天时,寄主番茄上的相对比值达15.8,与在其他寄主上和其他时间段比较均有显著差异,即此时卫星RNA达到含量优势.说明弱病毒NDM-1在番茄上的致弱机制为:卫星RNA的大量复制对CMV基因组RNA产生抑制作用.此弱病毒株在烟草和心叶烟中的变化规律基本一致.     

系统侵染寄主中黄瓜花叶病毒及其卫星RNA的动态变化

以³²P标记的黄瓜花叶病毒（CMV）RNA3 cDNA片段和卫星RNA全长cDNA作为探针,定量测定CMV基因组RNA和卫星RNA的含量变化,结果显示：二者均具有明显的寄主效应和时间效应.在16～20℃条件下,接种不携带卫星RNA的分离物CMV-R3,15天、30天和75天时,CMV基因组RNA负荷量呈显著下降的趋势.在第15天,RNA3的负荷量以烟草>心叶烟>克里夫兰烟>番茄的顺序表现为不同寄主的显著性差异.相同条件下接种携带高拷贝卫星RNA的分离物CMV-RS,在5天和15天之间基因组RNA和卫星RNA负荷量均呈现上升的趋势,同时测得其基因组RNA和卫星的负荷量具有相似的寄主效应和时间效应,但程度不同.第15天时,二者负荷量以烟草＞心叶烟＞番茄的顺序表现寄主效应的显著性差异.在18～21℃条件下,接种携带坏死卫星RNA的CMV强毒株HC4,第5天、第10天和第15天时,基因组RNA和卫星RNA的负荷量均以番茄＞心叶烟＞烟草的顺序表现出显著性差异,并表现出明显的时间效应.不同来源CMV分离物还存在寄主选择性差异.     

重组番茄的野外试验

1991年2月6日,导入烟草花叶病毒(TMV)外壳蛋白基因的番茄被移植到农业环境技术研究所(筑波市)隔离试验田的临时塑料大棚内.移植在野外试验田的重组番茄在寒冷条件下与种植在邻处的非重组番茄群一样很快萎蔫.这是基因重组植物在日本的第一个试验田实验. 根据农林水产省关于重组体利用的指导方针,这次试验是用模拟环境进行的.这种野外试验目的是观察重组植物的生育特性、花粉飞散距离、对土壤微生物相的影响,并与非重组     

1995年将出台一种重组植物

据美国Monsanto Agricultural公司的植物科学工程学部董事长Robert T.Fraley估计1995年将销售该公司导入BT毒素的第一号植物产品——棉花。在Chicago召开的American Association for the Advancement of Science会议上Fraley讲了下述情况,“Monsanto公司现在正在进行导入BT基因的市售棉花中优良品系的反交。如果使用这种新棉花种子,农家可大大节省用于杀虫剂的费用。因棉花不是食用作物,人们容易接受。因此将这种制品选     

转HSl^prol基因番茄植株的获得

目的：为了减少根结线虫对番茄的危害,研究并获得转抗线虫基因HSl^prol。番茄植株。方法：在鉴定表达载体之后,采用CaCl2法制作农杆菌EHAl05感受态细胞,然后用冻融法将HSl^prol基因转入农杆菌中。通过农杆菌介导法将HSl^prol基因导入无菌番茄外植体中,获得抗根结线虫转化再生植株。用卡那霉素筛选到再生植株后,提取抗性芽的基因组,利用设计好的引物进行PCR鉴定。结果与结论：目的基因已整合到番茄基因组中,获得了转HSl^prol基因番茄植株。     

黄瓜花叶病毒卫星RNA致弱辅助病毒的机理

分析了卫星RNA致弱的黄瓜花叶病毒 (CMV)侵染的烟草叶绿体内的CP浓度与花叶症状的严重程度成正相关 .用番茄不孕病毒 (TAV)接种表达CMV卫星RNA的转基因烟草叶绿体中 ,TAV- CP含量明显比不含卫星RNA的TAV株系侵染的低 ,而在细胞质中TAV -CP含量无差别 .用完整游离叶绿体进行体外跨膜运输试验 ,CMV- CP能快速进入离体叶绿体 ,CP降低叶绿体动力学荧光光谱 .将CMV的CP基因与 1 ,5 二磷酸核酮糖羧化酶小亚基引导肽基因进行体外拼接 .借助农杆菌转化烟草 .转基因烟草表现出黄化、根系发育受抑制 ,产生类似病毒侵染的症状 .     

抗CMV的重组牵牛花

日本三得利公司决定于11月30日在大阪召开的日本生物技术94’大阪展示会上展示用基因重组技术开发的牵牛花。在12月1日召开的展示会上展示重组和非重组的两种。广泛地公开基因重组植物这还是首次。 这种牵牛花被导入了黄瓜花叶病毒(CMV)的编码基因,产生了对CMV的耐性。现已完成了科学技术厅以及农林水产省所规定的重组植物安全性试验。这种牵牛花在野外栽培绝没问题。今年还完成了普通试验田的栽培,只期待着商品化。 但是,作为选择标记在此牵牛花上使用了卡那霉素耐性基因(这种基因涉及到专利问题)。因此,先商品化三得利公司从澳大利亚Florigene公司引进、最近在日本获得非封闭式温室实验认可的、货架期长的     

CMV抑制PVYN CP基因沉默及其介导的抗病性

以前曾报道用RNA介导的抗病毒策略,获得了高度抗病的表达马铃薯Y病毒坏死株系外壳蛋白基因(PVY^N CP)的转基因烟草,并对T1、T2代转基因植株进行了遗传和抗病性分析。此次以T,代转基因植株为试验材料,在筛选高度抗病植株并证明其抗病性是基于转基因沉默的基础上,采用Northern杂交的方法,证明CMV侵染抑制了转基因植株中PVY^N CP基因的沉默,而且CMV对PVY^N CP基因沉默的抑制部位是发生在接种后的新生叶上,接种叶及其下部叶片中PVY^N CP基因沉默则未受到影响。采用ELISA方法对CMV PVY^N复合接种的转基因植株进行PVY^N检测,结果表明,接种叶及下部叶没有检测到PVY^N,植株叶片对PVY^N表现为抗病。而在CMV接种后植株新生叶中则检测出了高滴度的PVY^N,植株叶片对PVY^N表现为感病。该文报道了在表达PVY^N CP基因的RNA介导抗性转基因植株中,异源病毒侵染抑制了转基因的沉默,并导致转基因植株的抗病性丧失。     

转HS1prol基因番茄植株的获得

目的为了减少根结线虫对番茄的危害,研究并获得转抗线虫基因HS1prol番茄植株.方法在鉴定表达载体之后,采用CaCl2法制作农杆菌EHA105感受态细胞,然后用冻融法将HS1prol基因转入农杆菌中.通过农杆菌介导法将HS1prol基因导入无菌番茄外植体中,获得抗根结线虫转化再生植株.用卡那霉素筛选到再生植株后,提取抗性芽的基因组,利用设计好的引物进行PCR鉴定.结果与结论目的基因已整合到番茄基因组中,获得了转HS1prol基因番茄植株.     

转HS1~(pro1)基因番茄植株的获得

目的:为了减少根结线虫对番茄的危害,研究并获得转抗线虫基因HS1pro1番茄植株。方法:在鉴定表达载体之后,采用CaCl2法制作农杆菌EHA105感受态细胞,然后用冻融法将HS1pro1基因转入农杆菌中。通过农杆菌介导法将HS1pro1基因导入无菌番茄外植体中,获得抗根结线虫转化再生植株。用卡那霉素筛选到再生植株后,提取抗性芽的基因组,利用设计好的引物进行PCR鉴定。结果与结论:目的基因已整合到番茄基因组中,获得了转HS1pro1基因番茄植株。     

Calgene公司的遗传工程反义植株获美国专利

这项专利保护该公司对工程番茄植株(产生的果实明显地延长了货架寿命)的所有权。这是将反义技术用于遗传工程植株方面的首项专利。公司已宣布,该专利成功地利用反义重组DNA技术,明显降低了一般番茄中所含的聚半乳糖醛酸酶(PG)的含量,这种酶能使成熟番茄软化。Calgene声称,这项技术使工程植株具有“反义PG”基因,因此这种酶的产量明显降低。反义PG番茄是由Calgene完成的。由Campbell Soup公司提供资金予以协作,这家公司拥有世界范围内的番茄植株销售权,且是Calgene在利用生物技术发展番茄产品方面     

基因重组玉米

美国Dekalb Plant Genetics公司使用基因枪,在细胞中导入外源基因,并在再生玉米植株中表达.重组型玉米已接近商业化. 重组型玉米种子的价格很高,预计1995年推出.对昆虫的耐性、除草剂的抗性和雄性不育等性状表现只需导入一个基因就可以了.除草剂抗性:如使用比传统便宜而强力的除草剂,可省去每个生产季节的工作时间和劳力,一年能节省劳务费7000万美元.购买除草剂的花费一年能节约2.3亿美元.种子商能从中获得一半(1.5亿)的利益.昆虫抗性:关于双子