抗TMV和CMV双价转基因烟草纯合系进入大田试验

植物病毒病被称为作物生长和发育的“癌症”,常造成产量降低、品质下降乃至绝产。植物抗病毒病基因工程研究采用多种抗病毒策略。通过基因转移使植物产生较明显的抗病毒病的功能,在农业生产中具有可应用的良好前景。中国科学院微生物研究所、河南省农科院植物保护研究所。中国农科院烟草研究所的科研人员共同合作,针对国内烟区产生主要危害的烟草花叶病毒(TMV)和黄瓜花叶病毒(CMV)及上述两种病毒混合感染的问题,采用双价(TMV     

日本首次进行重组DNA植物开放性大田试验

日本农业环境科学研究所将开始进行抗烟草花叶病毒(TMV)番茄的开放性大田生长试验。重组植物的大田试验在美国和其他一些国家已进行多年,但在日本这还是农林渔业省批准的第一次这种试验。     

外源RNA干涉基因在烟草中的转化及表达

依据RNA干涉机制,以TMV复制酶基因为靶标基因,针对TMV 5个株系复制酶基因间高度同源序列设计引物,经RT-PCR反应获得靶序列,构建靶序列反向重复结构的RNA干涉双元载体.用根癌农杆菌介导将外源基因转化至烟草品种K326基因组中,培育RNA干涉转基因烟草.人工接种病毒验证转基因烟草中外源基因在植物抗病毒能力方面的表达效果,实时荧光定量PCR分析转基因烟草抗病毒能力.结果表明,实验培育的RNA干涉转基因烟草67%对TMV呈现高度抗性;荧光定量PCR分析显示,对TMV具高度抗性的转基因烟草中病毒复制酶基因转录产物mRNA存在很大程度的降解,证实了RNA干涉技术在培育抗病毒烟草品种中的效果.     

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     

外壳蛋白介导的病毒抗性

1986年Powell Abel获得第一例转烟草花叶病毒(TMV)外壳蛋白基因的烟草植株以来．植物抗病毒基因工程手段日益多样。主要介绍病毒基因来源抗性中的外壳蛋白介导的病毒抗性内容,包括它的历史发展概况、应用现状、机理探讨及相应的实验证据。     

烟草NtWRKY40在植物应答病毒侵染过程中的作用

WRKY转录因子家族在植物的抗病、抗逆反应中具有重要功能。已有研究表明,烟草花叶病毒(TMV)的侵染显著地诱导烟草Nt WRKY的表达,有必要进一步探明该基因在植物应答病毒侵染过程中的作用。采用PCR的方法克隆获得Nt WRKY cDNA,生物信息学分析结果显示,该基因属于WRKYⅡa亚族成员,与绒毛状烟草NtoWRKY40高度同源,命名为NtWRKY40。以此建立了过表达该基因的转基因烟草,并以TMV为毒源进行了转基因烟草和野生烟草的侵染实验,以观察NtWRKY40在烟草应答病毒侵染过程中的作用。实验结果表明,野生烟草在TMV侵染后9 d,NtWRKY40的表达量显著升高,而NtWRKY40过表达转基因烟草在病毒侵染后,病毒相关基因的表达高于野生型对照,与染病程度成正相关,说明过表达NtWRKY40增加了植株对病毒的敏感性,该基因为负调控因子。此外,为探索应用人工miRNA的抗病毒技术,以烟草天然miR167前体为骨架、马铃薯Y病毒(PVY)外壳蛋白基因的一段反向互补序列为成熟序列,构建了amiR167-PVY植物表达载体并转化烟草,以抑制PVY。对amiRNA转基因植株进行抗病毒实验的结果显示,amiR167-PVY能够部分抑制病毒基因的表达,转基因植株具有一定的抗病毒能力。     

表达黄瓜花叶病毒卫星RNA的转基因烟草耐烟草花叶病毒

表达黄瓜花叶病毒(CMV)的卫星RNA的转基因烟草可以抗CMV的侵染.为了决定这些植物对其它病毒,如烟草花叶病毒(CMV)的安全性,我们对这些植物接种CMV.结果发现 卫星RNA可减弱TMV引起的症状,井降低病情指数,然而却对TMV在植物中的积累没有明显影响.这一发现有助于对卫星RNA抗病机制的理解,有助于含卫星RNA的生防制剂及表达病毒卫星RNA的转基因植物的应用.本文在国际上首次报道卫星RNA可减弱非相关病毒引起的症状.1 材料和方法1.1 病毒及植物烟草花叶病毒(TMV),烟草G140种子及枯班三生烟种子均为中国科学院微生物研究所病毒室保存;含黄瓜花叶病毒卫星RNA-R1基因的烟草G140(烟Sat-G140)为中国科学院微生物研究所病毒室培育,所用材料为第三代种子.     

表达黄瓜花叶病毒卫星RNA的转基因烟草耐烟草花叶病毒

表达黄瓜花叶病毒(CMV)的卫星RNA的转基因烟草可以抗CMV的侵染.为了决定这些植物对其它病毒,如烟草花叶病毒(CMV)的安全性,我们对这些植物接种CMV.结果发现 卫星RNA可减弱TMV引起的症状,井降低病情指数,然而却对TMV在植物中的积累没有明显影响.这一发现有助于对卫星RNA抗病机制的理解,有助于含卫星RNA的生防制剂及表达病毒卫星RNA的转基因植物的应用.本文在国际上首次报道卫星RNA可减弱非相关病毒引起的症状.1 材料和方法1.1 病毒及植物烟草花叶病毒(TMV),烟草G140种子及枯班三生烟种子均为中国科学院微生物研究所病毒室保存;含黄瓜花叶病毒卫星RNA-R1基因的烟草G140(烟Sat-G140)为中国科学院微生物研究所病毒室培育,所用材料为第三代种子.     

辽宁省番茄花叶病主要病毒和株系的研究

从辽宁南部及沈阳地区采集番茄花叶病样本111个(1985-1987),经鉴定得知主要毒原为番茄的烟草花叶病毒(TMV)占总调查的59.46％。黄爪花叶病毒(CMV)亦有发生仅占总调查的9.00％。还有一些系混合侵染(TMV和CMV)占21.62％。尚未认清毒原种的约占2.70％,接种无症的占7.20％。通过试验认为我省番茄上主要毒原为烟草花叶病毒,并进行了常规鉴定、提纯、电镜观察、光谱测定和血清测定等。对番茄上烟草花叶病毒16个分离物做了株系分化研究,按照Pelbam(1970,1972)〔14、15、16、17〕的抗性分类法应用番茄GCR一套品种接种观察,得知辽南及沈阳地区分布很广的番茄TMV分离物,均属TMV-O株系。故在番茄抗TMV育种中尚应考虑到抗1及2株系的能力。     

烟草花叶病毒和番茄花叶病毒在含N基因烟草上的症状差异是由运动蛋白基因决定的

烟草花叶病毒(TMV)和番茄花叶病毒(ToMV)是烟草花叶病毒属中关系最为密切的病毒, 但它们在含N基因烟草上产生的枯斑大小有明显的差异. 比较了TMV, ToMV及用ToMV运动蛋白基因(MP)精确置换TMV MP后获得的重组病毒T/OMP在不同寄主上的症状差异, 发现T/OMP在含N基因烟草上产生的枯斑大小与ToMV相似. 分析比较TMV, ToMV和T/OMP外壳蛋白和MP在植物体内的积累水平, 发现三者之间没有明显的差异, 而TMV和T/OMP在原生质体中的复制水平也没有差异. 比较TMV, ToMV和T/OMP接种后烟草体内防御相关酶(PAL, POD和PPO)的活性变化, 结果T/OMP和TMV所诱导酶的变化趋势基本一致, 而与ToMV有所差异, 因此认为MP基因功能的差异决定了TMV和ToMV在N基因烟草上枯斑的大小.     

烟草花叶病毒的发现、揭示和生物学意义

烟草花叶病毒(TMV)研究在生命科学中具有标志性作用。用TMV作为实验材料,发现RNA也具有遗传功能,在化学因素的作用下也能发生基因突变。依据TMV的X射线衍射图像对TMV进行分子结构的建模工作,利用TMV的外壳蛋白基因获得了首例转基因抗病毒植株,证明了病原体能引发抗性的观点。     

通过导入病毒基因获得的植物免疫

康奈尔大学生物技术研究所的M.Zaitlin等发现,当把致病病毒的专一性基因序列插入烟草植株时,植物获得了对该病毒病的完全免疫.他们认为,这一试验可在其它植物、甚至动物上进行. 在对烟草花叶病毒(TMV)侵染烟草植株时产生的蛋白的分析中,Zaitlin等发现一段这种TMV基因序列编码一种蛋白,该蛋白在侵染的植株中未出现过.除研究抗病方法的目的外,更主要是出于科学探索的目的,Zaitlin等决定利用土壤杆菌介导的转化系统,用上     

TMV-番茄互作中的系统性PCD反应

以往研究证实超敏反应(HR)中的细胞程序化死亡(PCD)是植物对病毒的有效防御手段. 但目前对系统获得性抗性反应(SAR)中的PCD至今还知之甚少. 通过烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus, TMV)-番茄(Lycopersicon esculentum)互作系统, 发现TMV的局部侵染能够诱导番茄非接种部位的细胞死亡, 但这些部位的酶联免疫吸附实验(ELISA)中未发现有病毒; 且发生死亡的细胞都表现以下的生物学及分子学特征：染色质浓缩, 形成团块, 并于细胞核边缘分布; 细胞核的TUNEL检测呈阳性; DNA ladder检测出现梯状条带; 线粒体和叶绿体结构破毁; 液泡膜和质膜发生收缩和降解等. 结果说明 TMV对番茄叶片的局部性侵染, 在病毒不发生扩散的情况下, 能引起根尖、茎尖和非接种叶片中的系统性PCD反应, 上述组织中的这种反应在发生时间与同步性上不同, 且在诱发原因和表现形式上与HR-PCD和SAR存在差异.     

植物基因工程研究进展及其潜在问题

1 植物基因工程研究进展自从1983年美国人第一次成功地获得抗卡那霉素的烟草再生植株以来,已有近30种转基因植物出现。它们是小麦、青稞、黑麦草、水稻、玉米、马铃薯、大豆、豇豆、向日葵、油菜、棉花、亚麻、甘蔗、烟草、苜蓿、蕃茄、莴苣、胡萝卜、甜菜、芹菜、大白菜、甘蓝、黄瓜、矮牵牛、荷花、拟南芥、石刁柏、蓝藻等等,并可分为下述类型。 1.1 抗病毒转基因植物如将烟草花叶病毒(TMV)外壳蛋白基因或反义RNA转移到烟草细胞中都得到了抗TMV烟草,其中北京大学陈章良教授等培育的“PK-873”烟草,已大田中试     

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.     

重组番茄已结束温室栽培

农林水产省结束在农业环境技术研究所的非封闭式温室继续的基因重组番茄的栽培试验,并在11月27日发表了结果.明年在该研究所的大田开始第一次重组植物的“环境释放”.这次报告的目的是向国内外说明重组植物的安全性,可以说是温室栽培的结业式. 实验是从1989年10月到1990年5月间进行的.据报告,表达烟草花叶病毒(TMV)的外壳蛋白的重组番茄对以下6种几乎没有什么影响,如①抗TMV;②繁殖形式、形态与非重组植物相同;③不产生有害物质;④花粉的传播半径在1米以内(这是最近通过栽植去雄     

Fuzzy相关综合评判模型在辣椒品种抗病毒病鉴定中的应用

本文以辣椒苗期对烟草花叶病毒(TMV)和黄瓜花叶病毒(CMV)的抗性作评判因子,应用Fuzzy相关综合评判模型,对品种田间抗病毒性表现进行评判。结果表明:与田间抗病毒性表现符合率为92.31%,说明该方法具有较高的可靠性,可作为其他作物抗病性鉴定的借鉴。     

Fuzzy相关综合评判模型在辣椒品种抗病毒病鉴定中的应用

本文以辣椒苗期对烟草花叶病毒(TMV)和黄瓜花叶病毒(CMV)的抗性作评判因子,应用Fuzzy相关综合评判模型,对品种田间抗病毒性表现进行评判。结果表明:与田间抗病毒性表现符合率为92.31%,说明该方法具有较高的可靠性,可作为其他作物抗病性鉴定的借鉴。     

应用烟草花叶病毒弱毒疫苗N_(14)和卫星核糖核酸生防制剂S_(52)防治番茄病毒病的试验研究

1983—1986年的试验结果表明,应用烟草花叶病毒(TMV)弱毒疫苗N_(14)和黄瓜花叶病毒(CMV)卫星核糖核酸生防制剂S_(52)二联接种免疫番茄,能有效地防治TMV和CMV对番茄的危害。其结果是:经过免疫的番茄比不免疫的番茄病株率下降25.2～45.4％;病情指数下降16.1～31.3;每亩增产率达到22.3～44.9％。 1986年山西省大面积示范约958亩,增产幅度也均在20％以上。     

利用具病原诱导抗性的转基因植物防治植物病毒病

植物病毒病对世界范围内农作物生产均产生巨大的负效应。为控制其危害,在本世纪广大的农学家、植病学家付出了艰辛的努力,在遗传工程成功之前,传统育种法在培育某些重要农作物抗病毒病品种方面有许多成功的例子。此外,包括检疫、扑灭、作物轮作及脱毒砧木嫁接等在内的植物病理学标准化技术有花钱、易产生负效及效果不可靠等不足,但仍成为防治病毒病的重要手段。 1929年。H.H.Mckinney证明用一弱毒TMV毒系预侵染健康烟草植株后,这些植株即可对具强毒性的TMV毒系产生抗性,这一试验促使了“以毒攻毒”(借助病原物)防治病毒病技术的问世。该项技称“交叉保护”(Cross-protection),目前世界上已在番茄、木瓜及柑桔等几种重要农用植物上广泛应用。不过这种方法属劳动密集型技术,要耗费大量人力,且限于有传染性的病毒作为防除对象,尤其要注意病毒毒系的致毒性在不同作物,甚至同种作物不同品种间的差异将对其应用产生不利影响,往往