植物抗早基因工程研究进展

从植物抗虫基因工程的研究历史出发,论述了第一代抗虫基因、第二代抗虫基因,重点介绍了B.t．杀虫晶体蛋白基因、胆固醇氧化酶基因和营养杀虫蛋白基因,并对植物抗虫基因工程中所遇到的问题和解决办法进行了探讨。     

蛋白酶抑制剂及其在抗虫基因工程中的应用

蛋白酶抑制剂可以抑制昆虫的生长和发育,近年来在抗虫基因工程得广泛的应用。本文综述了蛋白酶抑制剂及其抗虫性,蛋白酶抑制剂转基因植物的研究概况,同时探讨了蛋白酶抑制剂在抗虫基因工程中的利用前景、存在问题和解决途径。     

植物来源抗虫基因的应用

作为植物抗虫基因工程研究中的重要组成部分,植物来源的抗虫物质及其在基因工程中的应用日益受到人们的重视。本文就植物来源的蛋白酶抑制剂、凝集素、淀粉酶抑制剂等抗虫物质的定义、分类、作用机理,及其在植物抗虫基因工程中的应用进行了论述,并对面临的问题及应用前景提出了个人的看法。     

植物来源抗虫基因的研究进展

植物抗虫基因工程为农林业生产中的害虫防治提供了新的途径,随着研究的不断深入,已经获得了很多抗虫基因。本文综述了目前源于植物的抗虫基因的种类,归纳了研究较多的抗虫基因的作用机制及其在转基因植物中的应用,提出了植物抗虫基因在虫害防治中面临的问题及相应的解决策略,展望了植物抗虫基因工程研究发展的方向和前景。     

植物抗虫基因工程研究进展

植物抗虫基因工程为防治农业害虫提供了一条崭新途径。本文对植物抗虫基因工程近年来所取得的某些研究进展,包括目前已发现和利用的抗虫基因、提高抗虫基因在植物体内表达的方法以及防止或延缓害虫产生抗性的策略等方面进行了综合评述,并对植物抗虫基因工程中有待解决的问题和发展前景提出了自己的看法。     

植物抗虫基因工程研究进展

植物抗虫基因工程为防治农业害虫提供了一条崭新途径。本文对植物抗虫基因工程近年来所取得的某些研究进展,包括目前已发现和利用的抗虫基因、提高抗虫基因在植物体内表达的方法以及防止或延缓害虫产生抗性的策略等方面进行了综合评述,并对植物抗虫基因工程中有待解决的问题和发展前提提出了自己的看法。     

抗虫转基因植物的研究进展及前景

虫害对农业生产的危害日益严重。目前对害虫的防治主要依赖于化学药物,但化学药物的副作用不容忽视。利用植物基因工程获得抗虫转基因植物是更具前景的途径。目前主要利用的抗虫基因是苏云金杆菌的δ－内毒素基因和植物来源的抗虫基因（如蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、凝集素基因等）,各种抗虫基因在转基因应用中各有其优缺点,如苏云金杆菌δ－内毒素基因是植物中表达水平低。随着抗虫转基因植物在大田中的应用,昆虫的抗     

绿色荧光蛋白基因（G卯）在抗虫转基因植物研究中的应用

用合成的crylAc基因与绿色荧光蛋白基因(GFP)构成融合蛋白基因,然后和改造的GNA基因构建双价抗虫基因植物表达载体pBGbfg,经根癌农杆菌介导转化了烟草。在紫外灯照射下,观察到转基因植株叶片中有较强的绿色荧光;经抗虫试验、PCR、Southern blot和Western blot等检测,表明该重组植物表达载体能够在转基因植物中有效表达外源基因,转基因植株绿色荧光的表型与其抗虫性密切相关。从而成功地建立了以绿色荧光蛋白基因与抗虫基因组成的融合基因转化系统,简化了抗虫转基因植物筛选程序,有助于快速获得双价抗虫转基因植株。     

水稻抗虫基因工程研究进展

近年来,随着植物基因工程的发展,水稻抗虫转化研究工作进展迅速,一批极具应用潜力的抗虫品系初露端倪。综述了目前国内外水稻抗虫基因工程取得的进展。结合植物抗虫基因工程的研究成果,对目前水稻抗虫基因工程中存在的一些问题提出了相关的对策,其中主要讨论提高外源基因表达效率的途径。     

抗虫转基因马铃薯研究进展

马铃薯在整个生育期都易遭受虫害,从而导致马铃薯绝产或减产,同时,受到害虫危害的马铃薯品质也受到严重影响。当前马铃薯抗虫转基因的研究与应用是解决虫害的有效手段之一。总结了苏云金芽孢杆菌晶体蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、植物凝集素基因及RNAi的抗虫机制在马铃薯中的应用及其转基因植物研究中取得的进展,为马铃薯抗虫转基因研究和品种培育提供方法和对策。     

转基因741杨节肢动物群落主要害虫及天敌的动态变化

在时间序列过程中,转基因741杨对目标害虫鳞翅目食叶害虫表现出持续的抗性,其数量明显减少,高抗和中抗741杨之间差异不大.研究表明,转基因741杨对目标昆虫和非目的植食性害虫存在负效应,而对天敌和中性节肢动物组成和发生无明显负作用.因而在制定害虫综合治理策略和途径上宜采取与对照741杨不同的措施,抗性株系应以生态调控为主.     

Construction of a BAC Library for a Defoliating Insect-Resistant Soybean and Identification of Candidate Clones Using a Novel Approach

Positional cloning of an insect-resistance quantitative trait locus (QTL) requires the construction of a large-insert genomic DNA library from insect-resistant genotypes. To facilitate cloning of a major defoliating insect-resistance QTL on linkage group M of the soybean genetic map, a bacterial artificial chromosome (BAC) library for PI 229358 was constructed and characterized. The HindIII BAC library contains 55,296 clones with an average insert size 131 kb. This library represents a 6-fold soybean haploid genome equivalents, allowing a 99.8% probability of recovering any specific sequence of interest in soybean. BAC filters were screened with a genomic DNA probe Sat_258sc2 obtained through genome walking from flanking sequences of a simple sequence repeat (SSR) marker, Sat_258, which links to the insect-resistance QTL. Thirteen BAC clones were identified positive for Sat_258sc2, and two of them were confirmed to carry Sat_258. The results suggest that this library is useful in positional cloning of the major insect-resistance QTL, and the approach presented here can be used to screen a BAC library for a SSR marker without requiring the creation of BAC pools.     

转单、双Bt基因741杨外源基因表达和抗虫性比较

【目的】研究联合使用两种或两种以上的抗虫基因的抗虫效果, 同时鉴定并筛选出转双Bt基因741杨对鳞翅目和鞘翅目害虫有较强抗性的株系。【方法】选取转三基因（Cry3Aa+Cry1Ac+API）741杨8个株系、 转双基因（Cry1Ac+API）741杨1个株系和转单基因（Cry3Aa）741杨3个株系为试材, 从外源基因PCR检测、 毒蛋白表达和抗虫性三方面对转基因株系进行对比分析。【结果】经PCR扩增后各转基因株系出现了预期的电泳条带。ELISA蛋白检测显示转基因株系中都有与所含基因相应的Bt杀虫蛋白表达。用转基因株系新鲜叶片进行柳蓝叶甲Plagiodera versicolora和美国白蛾Hyphantria cunea室内饲虫实验表明： 转入不同抗虫基因的杨树对昆虫的抗性具有选择性, 对非靶标昆虫没有毒杀作用。转双Bt基因741杨具有双抗性, 不同转基因株系表现出高中低的抗性水平： 在对柳蓝叶甲的抗性上, 筛选出的其中5个高抗株系（pCCA1, pCCA2, pCCA5, pCCA6和pCCA9）的抗性水平明显比含Cry3Aa单Bt基因的3个高抗株系（pCC11, pCC53和pCC84）高; 在对美国白蛾的抗性上, 有7个株系（pCCA2~pCCA7和pCCA9）的抗性水平与含Cry1Ac单Bt基因株系（pB29）表现一致, 只有1个株系（pCCA1）对美国白蛾表现出了极低的抗性。【结论】多个抗虫基因在741杨上的联合使用, 不仅扩大了抗虫谱, 其中的高抗株系还具有了更高的抗虫能力, 有效地发挥了基因的叠加效应。     

Identification of differentially expressed genes that potentially confer pest resistance in transgenic ChIFN-γ tobacco

Chicken interferon-γ (ChIFN-γ) is both an inhibitor of viral replication and a regulator of numerous immunological functions. However, since little is known about the mechanisms underlying the insect-resistance of transgenic ChIFN-γ, a transgenic ChIFN-γ tobacco line was employed in the present study to explore this mechanism. A cDNA microarray (with 43,760 unigenes) was used to analyze the gene expression profiles of transgenic and wild-type (WT) tobacco leaves at two different growth stages. Compared with the WT, 1529 and 405 expressed sequence tags were significantly up- or downregulated on days 119 and 147, respectively. The differentially expressed genes (DEGs) are involved in metabolic regulation, cell division and differentiation, material synthesis and transport, signal transduction, and protein synthesis and degradation. Candidate genes that may increase cell density, thicken cell walls, promote secondary metabolite synthesis, and mediate plant hormone-induced resistance responses were used to identify the ChIFN-γ-mediated insect-resistance mechanisms. The insect-resistance of transgenic ChIFN-γ tobacco possibly involves unknown signaling pathways, which may directly or indirectly affect DEG expression-mediating genes. The degree of pest resistance increased as the plants grew. Three genes likely to be related to jasmonic acid- or salicylic acid-dependent plant defense responses, including CAF 1, Cop 8/CSN, and HD, are implicated in the insect-resistance of the transgenic plants. The mechanism of transgenic ChIFN-γ tobacco resistance also involves RPS20 and other genes that induce microRNA-based gene regulation. The ChIFN-γ-mediated DGEs contribute to insect-resistance in transgenic ChIFN-γ tobacco, which provides new insight into the role of ChIFN-γ.     

转双抗虫基因741杨节肢动物群落营养结构及生态位变化

转双抗虫基因741杨（简称转基因741杨）节肢动物群落中,基位物种的植食性昆虫丰富度显著降低,但中性节肢动物丰富度却明显增加.高抗和中抗的节肢动物群落中位物种和顶位物种较之对照有所增多.转基因741杨节肢动物群落的害虫功能团,其优势状况,与对照相比有所改变：天敌优势度高于对照,中性节肢动物丰富度增加,并在天敌-害虫的营养链中起着重要的调控作用.鳞翅目害虫的空间生态位宽度最小,其它各功能类群的生态位宽度较大;捕食性和寄生性天敌与鳞翅目害虫的生态位重叠均较小,而与腐生和游逛种类的生态位重叠较大;各类害虫之间、捕食性天敌与寄生性天敌之间亦存在激烈竞争.转基因741杨对寄生性天敌和捕食性天敌在利用时间资源上有正作用.各种功能类群的时-空二维生态位宽度和生态位重叠均不如单维生态位宽度和生态位重叠值大,但抗性株系天敌类群对环境的适应性优于对照.     

转基因抗虫棉Bt基因不同剂量的聚合与抗虫性表现

通过有性杂交手段培育出聚有不同数目Bt基因的植株,在不同生育期进行抗虫性测定和Bt毒蛋白表达的ELISA检测,旨在揭示聚合不同数目Bt基因的植株抗虫性的互作表达机理。聚合有1－4个Bt基因的植株在整个生育期的抗虫性、毒蛋白表达特性和单价抗虫棉时空表达一致,生育前期抗虫性好、毒蛋白表达量高;生育中、后期抗虫性有所下降,毒蛋白表达量降低。聚合有4个Bt基因的纯合材料并未因Bt基因的增加而起到抗性增强的效果,相反还因同源抑制而有所降低。不同来源的Bt基因处于杂合状态时其抗虫性和Bt毒蛋白量均得到充分表达。     

转Bt/CpTI基因棉花抗虫性鉴定与筛选

以国内育成和国外引进的52个转Bt/CpTI基因棉花品种(系)为材料,在河北农业大学棉花育种圃种植,采用室内生物鉴定方法,研究供试转基因棉花的棉铃虫抗性和甜菜夜蛾抗性,并进行抗虫性筛选.结果表明:国内育成的品种(系)在棉田二代棉铃虫危害期对棉铃虫的抗性不低于国外引进的品种(系);在三代棉铃虫危害期对棉铃虫的抗性,国内育成的品种(系)还略高于国外引进品种.新棉33B对甜菜夜蛾表现高抗,其他品种抗性一般.转Bt和CpTI的双价抗虫棉对甜菜夜蛾幼虫的抗性不高.根据供试品种(系)的抗虫性鉴定结果,筛选出SGK321等15个在二代、三代棉铃虫危害期对棉铃虫表现高抗的品种(系)和兼抗棉铃虫、甜菜夜蛾的新棉33B.     

大豆昆虫抗性相关QTLs的元分析

大豆虫害严重危害大豆生产。虽然大豆抗虫相关QTLs研究增多, 但由于作图群体不同、同种昆虫抗性QTL的调查性状不同以及数据分析方法存在差异等原因, 使QTL精确性和有效性被降低。因此, 获得相对真实且有效的QTLs位点对于促进分子标记辅助选择有重要意义。文章通过搜集已报道的81个与大豆昆虫抗性相关的QTL, 提取相对有效且可靠的QTLs标记信息, 利用元分析软件BioMercator2.1将这些QTLs映射到大豆公共遗传连锁图谱Soymap2上, 通过单独与联合的两种元分析途径, 利用QTLs的95%的置信区间来推断“真实QTLs”的位置。文章不仅构建了一张大豆昆虫抗性一致性图谱, 而且通过两种元分析途径分别得到12个和14个QTLs位点, 且其中有6个位点QTL的位置一致。它们被定位在9个连锁群上, 主要成簇分布在E、F、H、M等4个连锁群上, 图距由原来平均15 cM缩减到平均3.67 cM。除了一个与大豆食心虫抗性相关的位点外, 其余QTLs都与多种昆虫抗性相关。研究结果明显缩短了原来已报道的QTL置信区间, 为大豆抗虫相关QTL的精细定位以及抗虫相关基因挖掘提供了依据。     

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.