转基因水稻的研究和应用

植物基因工程的兴起,使特定的外源基因引入植物细胞成为可能。水稻转基因研究是国内外植物分子遗传学研究的热点之一。近十几年来,水稻转基因研究已取得显著进展。综述了水稻基因转化的方法、转基因技术在水稻上的应用及外源基因在转基因后代中的遗传表达的研究进展。     

基因枪转化获得的转基因水稻中外源基因整合与表达规律研究

通过基因枪法将cecropin B和bar基因共转化水稻,获得多个水稻优良品系的转化材料,对转基因的结构和表达的系统分析,发现外源基因的整合模式多种多样,有简单也有复杂,其中插入位点数的变化范围为1－7个,拷贝数的变化范围为1－10个,转基因拷贝数的多少与其表达和沉默不存在必然的联系,相同整合模式的转基因事件中基因的表达存在较大的差异,选择标记基因bar比非选择标记基因cecropin B的表达框的完整性和转录概率要高,但是发现大部分表达框完整的bar基因发生基因沉默,而在终止子发生序列丢失的cecropin B基因的表达则明显提高。     

水稻转基因植株后代中外源基因异常分离的研究

以用农杆菌介导法育成的日本晴等3个品种（系）的转基因水稻为材料,对外源基因的分离情况进行了研究。这几份转基因水稻都携带串联排列的抗虫基因cry1Ab和报告基因gusA等基因,在自交后代中,cry1Ab和gusA协同分离,但阳性植株与阴性植株之比都显著小于3：1,阴性植株显著偏多,以杂合转基因植株（gusA1-)作母本植株,与常规品种（-1－）杂交所得测交F1,阳性植株（＋／－）和阴性植株（－／－）的比例基本符合1：1,在反交时,阴性植株与阳性植株之比显著大于1：1的比例,比较日本晴转基因后代中gusA阳性株与阴性株的结实率发现,前者的结实率显著低于后者,综合上述结果可以看出,携带crylAb等转基因的花粉存在竞争劣势,可能是导致外源基因异常分离的主要原因。     

基因枪法在水稻工程育种中的应用

至今,基因枪法以其实用性和有效性应用于水稻工程育种已有十几年,本文阐述了其在水稻工程育种的六个主要领域的应用现状,同时评价了外源基因在转基因水稻中的稳定性和对转基因水稻主要农艺性状的影响。当然,基因枪法的转化效率还有待提高,随着转不同基因的工程水稻的日益增多,进一步的安全性试验显得十分必要,它是转基因水稻商品化的前提。     

转基因水稻中外源基因的荧光原位杂交（FISH）分析

Using fluorescence in situ hybridization (FISH) with metaphase preparations, we localized a transferred barnase-psl DNA sequence onto chromosomes in 8 rice transgenic plants. All the tested rice transgenic lines showed hybridization signals on the middle and terminal regions of chromosome arms except for those close to centromeres. In two lines, two different integration sites were identified, and the other lines showed only one integration site. With the aid of Southern analysis and expression detection, we found that the barnase tended to show a higher level expression in the lines whose integration sites near the distal regions of chromosomes, while the expression level became lower in the lines whose integration sites near the centromeres. This result suggested a possible relationship between chromosomal location of transgenes and the expression level. However it showed no obvious relationship between copy numbers and expression levels. In most cases, the results of multi-color FISH showed that barnase-ps1 always integrated at the same position on the chrmosome as the reporter genes(pHctinG).     

将外源基因导入水稻的研究现状及其展望

水稻是世界上最重要的农作物之一,全球有近一半的人口以水稻作为主粮。水稻育种一直是各国育种学家最重视的研究课题。目前,水稻育种实践中仍主要采用杂交育种等常规育种手段。但是近十年来,随着生物技术的迅速发展,各国育种学家愈来愈广泛地采用基因工程等现代生物技术于水稻育种研究中,试图将一些控制优良性状的外源基因导入水稻,从而培育出高产、优质、抗逆性强的水稻新品种。这一研究领域最近几年取得了突破性进展。 (一)将外源基因导入水稻的途径 近十年来,植物基因工程取得了突飞猛进的发展。据统计,迄今已获得40余种植物的转基因植物,其中包括黄瓜、烟草、棉花、大豆、马铃薯、番茄及向日葵等十余种重要经济作物。上述植物的转基因植物的获得,在很大程度上是依赖基因工程载体——根癌农杆Ti菌质粒载体的。但是,水稻基因工程育种则一开始就遇上了难题,即现有的根癌农杆菌Ti质粒载体不适用于水稻,原因是根癌农杆菌不能感染作为禾本科植物之一的     

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.     

高赖氨酸蛋白基因导入水稻及可育转基因植株的获得

构建了一个植物高效表达质粒,使来源于四棱豆（Psophocarpus tetragonolobus(L.)DC)的高赖氨酸蛋白基因（lys）受控于单子叶植物ubiqutin强启动子下表达。用基因枪法将其导入水稻(Oryza sativa L.)幼胚诱导的愈伤组织,经潮霉素抗性筛选,得到可育的再生植株。经PCR和Southem blotting检测,表明该基因已整合到水稻的基因组织。GUS组织化学染色表明转基因水稻植株的叶、茎和根中均有gus基因的表达。测定112株转基因水稻叶片中赖氨酸叶量,大部分植株有不同程度的提高,最高幅度为16．04％。     

十字花科作物转基因研究进展

从转化受体、转化方法、转化频率、外源基因等方面对十字花科转基因研究进展进行了综述。并提出了当今十字花科转基因研究存在的问题。     

转基因水稻外源基因的漂移研究

转基因水稻基因漂移可能带来环境安全性问题。利用农杆菌介导,把hpt基因转化水稻品种,通过后代筛选,以稳定遗传的含单拷贝转化株系为转基因花粉供体材料,研究转基因水稻向非转基因水稻不育系和常规稻(花粉受体)的外源基因漂移频率。结果表明,相邻种植时转基因水稻向雄性不育系品种的漂移频率为31.74%。随距离的增加漂移频率明显下降,在26m处仍能够检测到含外源基因个体的存在,并且在距离4m处出现一个漂移频率的升高;转基因水稻向常规品种的漂移频率则明显低于不育系,一般在2.0%以下,随距离的增加也呈现下降的趋势,在18m处开始无法检测到含外源基因的个体。     

水稻抗性转基因研究进展

随着水稻遗传转化技术的发展,通过基因工程手段获得抗病虫草害及逆境水稻品种成为可能。本文综述了近年来国内外水稻抗性转基因的技术、方法和策略等研究现状、发展趋势、存在的问题及解决方法,对水稻抗性转基因在水稻育种上的应用也作了评价。     

中国转基因水稻的研究进展及产业化问题分析

水稻在我国粮食生产和消费中占有重要地位,也是世界上最重要的粮食作物之一。水稻转基因研究已成为当前国内外植物分子生物学和作物育种研究的热点。目前我国转基因水稻研究处于国际领先水平,有望成为转基因抗虫棉之后又一个进入产业化的转基因粮食作物,这可能将在确保我国粮食安全中发挥重要贡献。从国内外转基因水稻研发概况、我国Bt抗虫水稻生物安全评价两方面综述了我国转基因水稻产业化的前景,并在此基础上对产业化提出相关建议与对策。     

Advances in Transgenic Rice Biotechnology

Rice is the most amenable crop plant for genetic manipulation amongst monocots due to its small genome size, enriched genetic map, availability of entire genome sequence, and relative ease of transformation. Improvement in agronomic traits of rice is bound to affect a sizeable population since it is a primary source of sustenance. Recent advances like use of ‘clean gene’ technology or matrix attachment regions would help improve rice transformation. Function of several novel genes and their promoters has been analyzed in transgenic rice. Significant progress has been made in introducing traits like herbicide, biotic stress and abiotic stress tolerance. Attempts also have been made to enhance nutritional characteristics of the grain and yield. Identification of genes controlling growth and development can be used to modify plant architecture and heading period. Transgenic rice can serve as a biofactory for the production of molecules of pharmaceutical and industrial utility. The drive to apply transgenic rice for public good as well as commercial gains has fueled research to an all time high. Successful field trials and biosafety of transgenic rice have been reported. This would act as a catalyst for greater acceptance of genetically modified food crops. The lessons learnt from rice can be extended to other cereals thereby opening new opportunities and possibilities.     

转基因技术的研究及应用进展

转基因技术的飞速发展不仅为基因表达、调控和遗传研究提供了一个理想的实验体系,更重要的是为生物定向改良和分子育种提供了一种较佳的方法,使其成为基因工程和育种的最有效途径。为了能够深刻地了解目前主要的三种转基因技术——农杆菌、基因枪、离子束介导技术,本文简要地阐述了这三种转基因技术的原理、特点,并通过对比较详尽的说明了各技术目前存在的问题,总结了近年来转基因技术的研究及应用进展,并在最后阐明了三种技术的前景及展望。     

转基因动物在microRNA研究中的应用

MicroRNA是一类在转录后水平上调节基因表达的非编码小分子RNA,在生物体生理、病理等过程中发挥重要作用．MicroRNA功能的研究将是未来人们关注的焦点．通过转基因技术建立的多种动物模型在整体水平揭示了基因的功能．近年,以microRNA为研究对象的转基因动物模型数量不断增加,构建策略不断丰富．通过miRNA过表达、敲除及敲减等手段已揭示了miRNA在肿瘤、心血管系统疾病等多方面的作用．转基因动物正成为microRNA研究中不可或缺的工具．     

转基因植物生产动物疫苗的研究及应用

转基因植物生产动物疫苗的研究及应用范国昌１,２山松１钱凯先２沈桂芳１（１．中国农业科学院生物技术研究中心,北京１０００８１）（２．浙江大学生物科学与技术系,杭州３１００２７）ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｎＴｒａｎｓｇｅｎｉｃＰｌａｎ...     

水稻转基因研究的竞争态势分析

以科学引文索引SCIE数据库为数据源,下载水稻转基因研究领域的文献记录,利用TDA软件、Histcite软件和可视化工具Citespace,重点对1988年到2013年间的文献数据进行统计与分析。通过分析该领域的发文数量、发文期刊、主要研究机构、发文作者和主题词,绘制可视化图谱,揭示水稻转基因研究领域的研究趋势、国家、机构、研究者以及研究热点和前沿,并以此帮助科研人员快速把握该研究领域的脉络和概貌。