抗除草剂转基因大豆后代遗传分析

分析了来源于农杆菌介导的4个独立的大豆转化系的后代遗传特性。分别采用种子切片GUS染色方法和除草剂涂抹以及喷洒方法检测gus报告基因和抗除草剂bar基因在后代的表达。其中3个转化系T1代gus基因和bar基因能够以孟德尔方式3：1连锁遗传,说明这2个基因整合在大豆基因组的同一位点。这3个转化系在T2代获得了纯合的转化系,并能够稳定遗传至T5代。有一个转化系在T1代GUS和抗除草剂检测都为阴性,但通过Southern杂交证明转基因存在于后代基因组,显示发生了转基因沉默。为了证明转基因沉默是转录水平还是转录后水平,T1代植物叶片接种大豆花叶病毒（SMV）并不能抑制转基因沉默,说明该转化系基因沉默可能不是发生在转录后水平。     

外源基因在转基因动物中遗传和表达的稳定性

转基因技术经过近半个世纪的发展,已成为当今生物技术研究的热点。近10多年来,与核移植技术的结合,转基因效率大大提高,携带有不同外源基因的不同种类的转基因动物迅速增加。但是,成功获得转基因动物并不是转基因动物研究的最终目的,如何利用转基因技术为人类的需求服务才是科研人员始终面对的课题。在畜牧生产领域,通过转基因技术培育家畜新品种是转基因技术应用的重要体现,在我国这方面已经引起了广泛关注。但迄今为止,外源基因在转基因动物中遗传和表达的稳定性仍然是亟待解决的问题,究其原因,这主要与位置效应、外源基因的表观遗传学修饰和遗传效率相关,文章结合目前的研究进展和本实验室的研究结果,从这3方面阐述其作用机制,期望为转基因动物遗传育种向产业化的迈进提供一定的理论探讨。     

抗atrazine转基因大豆的抗性遗传及某些生理、农艺性状

抗ａｔｒａｚｉｎｅ基因导入大豆植株后不仅在Ｆ１代获表达,且已遗传到后代（１９９年已至Ｆ７代）。通过正交与反交试验证明,其Ｆ１代植株对ａｔｒａｚｉｎｅ的抗性性状均与其母本性状一致,即该性状为母系遗传,为细胞质基因,位于叶绿体ＤＮＡ上。通过导入抗性基因株与未导入抗性基因的对照株的光合速率测定、成分分析及农艺性状（株高、百粒重、单株产量）测定表明,两类植株间无明显差异。在喷施ａｔｒａｚｉｎｅ情况下,转基因株能表现出抗性。     

转基因棉花的遗传研究

选用不同来源的转Ｂｔ基因抗虫棉中棉所３０号和新棉３３Ｂ、转ｔｆｄＡ基因抗除草剂棉花材料ＴＦＤ,通过与不同主栽推广品种正反交和回交研究外源Ｂｔ基因和ｔｆｄＡ基因在棉花体内的遗传和分离行为。结果表明,由外源基因提供给转基因的抗虫和抗除草剂性状均是由一对基因控制的显性性状,且该性状不受细胞质效应的影响,符合孟德尔遗传规律。     

大豆豆腐产量的遗传研究

以六合小叶青×新沂小黑豆、上饶干不死×淮阴秋黑豆、六合小叶青×南农７３－９３５ ３个杂交组合植株世代的Ｐ１、Ｐ２、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ２：３为材料,分析了干豆腐产量的遗传规律。结果表明,３个杂交组合干豆腐产量的遗传均是１对加显性主基因和多基因混合遗传模型,干豆腐产量的遗传率较高,３个杂交组合植株世代Ｆ２：３家系干豆腐产量的主基因遗传率分别为５１．８０％、５９．８０％、６１．８５％,多基因遗传率分别为４８．０３％、３９．１８％、３６．１２％。进行高豆腐产量选育时应以主基因选择为主,兼顾多基因的选择。     

转HSSP基因大豆的分子检测和遗传稳定性分析

HSSP是用大豆密码子改造的10 kD玉米醇溶蛋白基因。在前期研究中,从获得的转基因大豆中筛选到1份单拷贝转基因材料GSDH5。该研究采用染色体步移法获取转基因大豆GSDH5的T-DNA插入位点的左边界旁侧序列,对获得的左边界旁侧序列进行分析,设计特异性引物,建立转基因大豆GSDH5特异性检测方法;采用Real-time PCR检测外源基因在转基因大豆不同组织部位(根、茎、叶、花和种子)中的表达量,采用RT-PCR和Western blot检测外源基因在转录和翻译水平上的遗传稳定性,并对转基因大豆GSDH5中的粗蛋白、含硫氨基酸含量及主要农艺性状进行测定分析,为培育高含硫氨基酸转基因大豆新品种奠定基础。结果表明:(1)分子鉴定显示,外源基因HSSP和筛选标记基因Bar成功整合到受体大豆‘东农50’基因组中,且以单拷贝的形式整合到大豆基因组中。(2)HSSP基因成功插入到大豆基因组1号染色体非编码区52 873 883 bp处。(3)HSSP基因在转基因大豆GSDH5的种子中特异性表达,且在T_2～T_4代转基因大豆中能够稳定遗传并表达。(4)‘东农50’粗蛋白含量在41.53%～43.32%之间,GSDH5粗蛋白含量在40.18%～43.03%之间,两者相比无显著差异;GSDH5种子中硫氨基酸占种子干样的比例为1.35%,占种子蛋白的比例为3.14%,与转基因受体品种‘东农50’相比,占比显著升高,分别增加了11%和16%。(5)转基因大豆GSDH5植株与受体品种‘东农50’在单株荚数、百粒重、株高、结荚习性、花色、叶形等方面均无显著差异,证明HSSP基因的插入对大豆植株的生长发育无不良影响。研究认为,转基因大豆GSDH5材料具备进一步培育成高含硫氨基酸大豆新品种的潜力。     

转基因泡桐shiva-1基因遗传与表达分析

在分别获得转基因泡桐自交F-代、杂交F1代的基础上,利用PCR检测所获得的转基因后代群体。结果表明,外源基因在自交子代中分离比例为3：1;杂交子代中分离比例为1：1,符合孟德尔单基因遗传。所获得的无性繁殖子代均能够利用PCR检测到抗菌肽shiva-1基因的存在。RT-PCR证明随机挑选的转基因泡桐子代中shiva-1基因能够转录产生mRNA。     

基因枪法转基因水稻中hpt基因稳定遗传

基因枪转化将潮霉素磷酸转移酶基因（ｈｐｔ）导入粳稻品种７７１７０,获得可育的转基因植株,研究外源基因遗传的稳定性。自交后代（Ｔ１和Ｔ２）经潮霉素筛选获得抗性植株和敏感植株,分子鉴定结果表明抗性植株带有ｈｐｔ基因,而敏感植株中没有ｈｐｔ基因存在。Ｔ１和Ｔ２代中潮霉素抗性表现为显性单基因位点的遗传方式,符合孟德尔分离规律,并得到分子鉴定结果的证实。Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交结果显示,ｈｐｔ基因多拷贝整合在水     

中国转基因大豆的产业化策略

大豆是事关人民生活和经济社会发展的重要农产品之一,提高大豆生产水平和增加自给能力,是中国农业生产必须解决的重大问题。由于中国耕地资源不足的限制,科技创新是提升大豆生产能力的唯一出路。转基因育种是推动大豆生产发展的颠覆性技术,对美国、巴西和阿根廷等世界主产国大豆产业的发展发挥了重要作用。经过20多年的科技创新,中国转基因耐除草剂和抗虫育种技术已经成熟,这些产品的产业化种植可显著降低大豆生产成本和提升单产水平。基于中国转基因大豆技术发展进度和大豆生产的国情特点,我们提出了采用如下策略科学有序推进产业化工作。一是,在产品应用时间上,按照单一耐草甘膦除草剂、多个基因耐草甘膦和草铵膦等多种除草剂,以及耐除草剂与抗虫等复合性状等产品,依次推进相关种子的产业化;二是,在产品区域布局上,按照靶标杂草和害虫的地理分布特点顶层设计各种耐除草剂和抗虫大豆产品的种植区域;三是,在生物安全管理上,研发应用抗性杂草和害虫种群监测与治理技术,延长转基因产品的使用寿命。同时,还要加强野生大豆资源的保护工作,降低转基因大豆基因漂移对野生大豆生物多样性的影响。     

转基因耐除草剂大豆的食用安全评价研究进展

转基因大豆是目前种植最广泛的转基因作物之一,其中具有耐除草剂特性的转基因大豆占比最高。公众对转基因食品一直争议不断,因此,其批准商业化种植前的食用安全性评价显得尤为重要。已有研究显示,转基因耐除草剂大豆已经商业化种植了二十多年,迄今为止还没有观察到任何不良反应。目前已经批准的转基因耐除草剂大豆均进行了严格的毒理学评价、过敏性评价和营养学评价,经过严格评价后上市的转基因大豆可以放心食用。综述了转基因耐除草剂大豆的主要类型,分析了可能存在的安全性问题,对转基因耐除草剂大豆的食用安全性评价方法进行了总结,以期为后续相关转基因食品安全性评价工作的开展提供借鉴。     

转基因小鼠中外源基因遗传及表达稳定性的研究

挑选两个乳汁中人凝血因子IX（hFIX）表达量相差较大的转基因小鼠家系,分别用PCR、Southern blot、FISH和ELISA对两个家系中的小鼠进行检测。结果显示后代小鼠的转基因阳性率为50%左右;外源基因的整合是完整的,没有发现可见的丢失现象;家系中的各个小鼠表达量有差异,FIX-33家系中hFIX在乳汁中的表达量为（43.32±5.41）?g/mL;FIX-124家系中hFIX在乳汁中的表达量是（1.16±0.45）?g/mL。而两个家系之间的表达量则差异极为显著(P<0.01)。这表明原代转基因小鼠的遗传及表达特性可以得到稳定的传递。     

Quantitative Proteomic Analysis of Low Linolenic Acid Transgenic Soybean Reveals Perturbations of Fatty Acid Metabolic Pathways

To understand the effect of fatty acid desaturase gene (GmFAD3) silencing on perturbation of fatty acid (FA) metabolic pathways, the changes are compared in protein profiling in control and low linolenic acid transgenic soybeans using tandem mass tag based mass spectrometry. Protein profiling of the transgenic line unveiled changes in several key enzymes of FA metabolism. This includes enzymes of lower abundance; fabH, fabF, and thioestrase associated with FA initiation, elongation, and desaturation processes and LOX1_5, ACOX, ACAA1, MFP2 associated with β‐oxidation of α‐linolenic acids pathways. In addition, the GmFAD3 silencing results in a significant reduction in one of the major allergens, Gly m 4 (C6T3L5). These results are important for exploring how plants adjust in their biological processes when certain changes are induced in the genetic makeup. A complete understanding of these processes will aid researchers to alter genes for developing value‐added soybeans.     

转基因小麦株系后代遗传稳定性的快速确证

转基因材料的遗传稳定性是基因工程成败的关键内容之一,快速确证其多代遗传特性是进行大量后代材料分析的技术保证。该文主要研究了从半粒转基因小麦B73-6-1种子中提取小麦基因组DNA的方法,并利用多重PCR技术以提取出的DNA作为模板对外源基因进行扩增,从而鉴定外源基因的遗传特性。对提取出的DNA进行琼脂糖凝胶电泳分析,实验结果表明,提取出的DNA产量和质量较高,而PCR的结果表明,所研究的方法可以同时扩增出两个外源基因,并利用该方法快速确证了转基因小麦B73—6—1外源udiA基因和bar基因的遗传稳定性。     

转基因植物转录后基因沉默的特点、机理及应用

自在转基因植物中发现转基因沉默现象以来 ,很多学者对该现象进行了广泛的研究 ,认为其作用机制有三种 :位置依赖性基因沉默、转录水平基因沉默、转录后水平基因沉默。目前主要集中于转录后水平基因沉默的研究 ,通过研究发现它具有广泛性、可传导性及特异性的特点 ,并对其机制提出了一些假说。最近 ,人们还发现转录后水平基因沉默与植物抗病毒能力有联系。本文对转基因植物转录后基因沉默的特点、机理及应用方面的进展作了综述     

cry1A基因在转基因玉米中的遗传与表达

通过Southern杂交、ELISA分析等方法, 研究了cry1A基因在转基因玉米中的遗传与表达.结果表明,cry1A基因在转基因玉米中呈单位点显性基因遗传.cry1A杀虫蛋白在转基因玉米不同株系中的表达量存在显著差异;在转基因玉米同一植株不同组织中的表达量也明显不同,在叶片、苞叶等绿色组织中的表达量显著高于在髓、花丝等非绿色组织中的表达量;在玉米叶片中的表达量随着发育期的推进有上升的趋势;在研究的3个转基因玉米株系中,cry1A杀虫蛋白的表达量在R2、R3、R4代之间无显著差异.     

转基因白桦的花粉活力及外源基因的遗传表达分析

采用荧光素二乙酸酯（FDA）染色比较分析转基因白桦花粉的活力的结果表明,转基因白桦的花粉活力均低于非转基因白桦。应用多重PCR和Northern杂交技术分析表明,转基因白桦花粉中有外源基因整合和转录表达。检测转基因白桦花粉中gus报告基因的活性,显示gus报告基因在花粉表达。     

cry1A基因在转基因玉米中的遗传与表达(英文)

通过Southern杂交、ELISA分析等方法 ,研究了cry1A基因在转基因玉米中的遗传与表达。结果表明 ,cry1A基因在转基因玉米中呈单位点显性基因遗传。cry1A杀虫蛋白在转基因玉米不同株系中的表达量存在显著差异 ;在转基因玉米同一植株不同组织中的表达量也明显不同 ,在叶片、苞叶等绿色组织中的表达量显著高于在髓、花丝等非绿色组织中的表达量 ;在玉米叶片中的表达量随着发育期的推进有上升的趋势 ;在研究的 3个转基因玉米株系中 ,cry1A杀虫蛋白的表达量在R2 、R3 、R4代之间无显著差异。     

Irregular patterns of transgene silencing in allohexaploid oat

An irregular pattern of transgene silencing was revealed in expression and inheritance studies conducted over multiple generations following transgene introduction by microprojectile bombardment of allohexaploid cultivated oat (Avena sativa L.). Expression of two transgenes, bar and uidA, delivered on the same plasmid was investigated in 23 transgenic oat lines. Twenty-one transgenic lines, each derived from an independently selected transformed tissue culture, showed expression of both bar and uidA while two lines expressed only bar. The relationship of the transgenic phenotypes to the presence of the transgenes in the study was determined using (1) phenotypic scoring combined with Southern blot analyses of progeny, (2) coexpression of the two transgenic phenotypes since the two transgenes always cosegregated, and (3) reactivation of a transgenic phenotype in self-pollinated progenies of transgenic plants that did not exhibit a transgenic phenotype. Transgene silencing was observed in 19 of the 23 transgenic lines and resulted in distorted segregation of transgenic phenotypes in 10 lines. Silencing and inheritance distortions were irregular and unpredictable. They were often reversible in a subsequent generation of self-pollinated progeny and abnormally segregating progenies were as likely to trace back to parents that exhibited normal segregation in a previous generation as to parents showing segregation distortions. Possible causes of the irregular patterns of transgene silencing are discussed.