表达多肽抗生素apidaecin的转基因烟草及其抗病性的初步分析

将多肽抗生素apidaecin基因与病程相关蛋白的信号肽序列融合,构建了apidaecin的分泌型植物表达载体、apidaecin与另一多肽抗生素Shiva\|I的双价分泌型植物表达载体,以本实验室原来构建的Shiva-I分泌型植物表达载体做对照,转化了模式植物烟草。对3种转基因植物进行了分子检测,转化再生苗95%为PCR阳性,Southern杂交结果进一步证明外源基因已经整合到了烟草基因组中,RT-PCR检测表明外源基因可以在转基因烟草内正常转录。对T0代转基因烟草进行烟草野火病的抗病性实验,从3种转基因烟草中都得到了抗病植株,病情指数分析的初步结果显示,双价转基因烟草抗病性最好,apidaecin的次之,Shiva-I的最差。     

信号肽序列修饰的PAP cDNA克隆及高频率转基因烟草的获得

通过RT-PCR从美洲商陆叶片中获得PAPN端氨基酸修饰的cDNA克隆PAP-sp1。构建携带PAP-sp1的植物转化载体pBPAP,利用农杆菌介导将PAP-sp1导入烟草品种K326叶片细胞,通过抗性筛选、组织化学和PCR鉴定获得了转基因烟草植株,按形成转基因不定芽的外植体数统计,烟草K326的转化率高达8.1%。攻毒实验表明,与对照植株相比,转基因烟草株系发病推迟,感病程度较低,开花结果提早。     

葡萄蔗糖转运蛋白在烟草中的反义表达及其对转基因烟草的影响

将葡萄蔗糖转运蛋白VvSUC27cDNA以反义方向插入到含有CaMV35s启动子的真核表达载体pBI121载体中,然后转化到烟草(Nicotianatobacumcv.Samsun)植株中.转反义VvSUC27cDNA的烟草植株在含有20g/L蔗糖的培养基上能够正常生长发育,但是通过切片观察,发现其根部发育较弱,且叶片叶绿体含量增加.可溶性糖测定发现,转基因烟草根部蔗糖含量只有野生型烟草的51%.14C蔗糖吸收实验发现转基因烟草转运外界蔗糖的能力大大降低.     

植物组织培养实验步骤的简化及其在探究性学习中的应用

用盆栽普通烟草幼苗为材料,以简化的植物组织培养实验步骤为基础,设计不同的培养条件,探究了温度和光照对试管苗生长的影响,发现光温适宜的培养室中培养的再生植株高度较低,叶片绿色;而高温弱光下培养的再生植株较高,叶片黄绿色。试管苗的这些生长差异明显与温度的高低和光照的强弱有关。本文介绍的实验方法也可以用于探究pH、植物激素、培养基的类型等对试管苗生长的影响。     

同步抑制FAD2与FatB基因提高烟草种子油酸组分含量的研究

该研究以烟草品系NC89的无菌苗叶片为受体材料,采用前期构建的能同步抑制种子中FAD2(Δ12-油酸去饱和酶基因)与FatB(酰基转移酶基因)表达的RNAi载体,通过农杆菌介导转化获得了转基因烟草植株,分析转基因植株种子中的脂肪酸组分。结果显示:与对照相比,转基因植株种子中FAD2和FatB基因的表达水平分别降低了23%和11%;转基因植株种子的脂肪酸组分中,饱和脂肪酸棕榈酸和硬脂酸平均含量分别为8.02%和4.45%,多不饱和脂肪酸亚油酸平均含量为76.82%,较对照分别降低了2.91%、9.92%和3.47%;而转基因植株种子中单不饱和脂肪酸油酸含量高达7.48%,比对照提高46.38%。研究表明,同步抑制FAD2和FatB基因的表达能够显著提高烟草种子中油酸组分的含量,为进一步改良油料作物品质奠定了基础。     

转油菜素内酯合成基因DET2烟草对NaCI胁迫的反应

通过农杆菌介导法,将含有油菜素内酯合成基因DET2的植物表达栽体pCAMBIA2301-DET2转入烟草,获得转基因烟草植株.用T1代转基因阳性株进行耐NaCl试验,结果显示,NaCl胁迫下转基因烟草、非转基因对照烟草的出苗率、幼苗鲜重、株高及根长均随NaCl浓度增加而下降.但在相同NaCl浓度下,转基因植株鲜重、株高及根长均明显高于非转基因对照烟草,并且转基因植株的丙二醛( MDA)含量低于非转基因植株,诱导蛋白基因P5CS表达高峰出现时间晚于非转基因植株.说明DET2的表达提高了烟草的耐NaCl能力.     

一种基于PCR技术鉴定单拷贝转基因烟草的方法

为了鉴定携带单拷贝外源基因的转基因烟草植株,以烟草核基因组上已知的单拷贝内源基因（RNR2）为内参,转基因烟草植株基因组DNA为模板,在同一PCR反应体系中扩增内源基因（RNR2）和外源目的基因（NPTⅡ）。反应产物在琼脂糖凝胶上电泳,获得了预期大小的两条特异性扩增条带。经ImageJ软件捕捉分析两条目的条带的灰度比,当T1代转基因烟草植株中外源基因与内源基因的扩增条带灰度比为1时,所检测植株即为单拷贝外源基因的转基因烟草植株。孟德尔经典遗传学方法证实了上述检测结果高度可信。     

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。     

烟草MnSOD基因在保定苜蓿中的转化

通过农杆菌介导的转基因方法 ,将烟草MnSOD基因的cDNA序列导入保定苜蓿中 ,成功地诱导了转基因植株的再生。转基因植株生长和发育良好 ,NPTⅡ基因和MnSOD基因的PCR检测和Southern杂交表明MnSOD基因已经导入到保定苜蓿的再生植株中 ,MnSOD活性检测表明部分转基因植株的MnSOD活性显著高于对照植株     

马铃薯不同组织的诱导分化及其对遗传转化效率的影响

在农业快速发展过程中,基因工程作为改造马铃薯性状的重要手段,一直备受关注。优化马铃薯组织培养体系及外源基因转化条件是进行马铃薯转基因工作的基础。以三种熟性不同的马铃薯栽培品种（东农303、早大白、大西洋）的试管苗为试验材料,采用正交实验,对茎段和试管薯的分化体系进行筛选、优化,建立不同品种茎段的愈伤再生体系及试管薯直接分化再生体系。将以LYCB为目的基因,以NPTII为筛选标记的载体,利用农杆菌转化法,分别对三种材料试管苗的茎段及试管薯进行转基因操作,并对转化条件进行优化,以建立适合于不同品种马铃薯茎段及试管薯的遗传转化体系。以研究中得到的最佳离体再生体系及最优遗传转化体系为基础,利用PCR方法,进行阳性植株检测并统计。研究发现,在东农303、早大白、大西洋三种品种中,经由茎段愈伤组织转化,获得的阳性植株转化率分别为36%、35%、28%;经由试管薯直接分化,获得的阳性植株转化率分别为43%、45%、17%。在后期转基因操作中,东农303/早大白转化时可采用试管薯作为试验组织,大西洋则适合用茎段。     

Enhanced resistance of transgenic tobacco expressing Shiva A gene against bacterial wilt disease (Pseudomonas solanacearum pv tabaci)]

Shiva A gene was introduced into tobacco mediated by Agrobacterium tumefaciens. Transgenic plants show enhanced resistance against bacterial wilt disease (Pseudomonas solanacearum pv tabaci). Compared with control plants, the disease indexes of transgenic tobacco plants Sc-2 and Sc-6 drop about 42.1% and 60.6%.     

黑胫病感染对烟草茎秆及根际土壤真菌群落结构的影响

烟草黑胫病是由寄生疫霉烟草变种引起的一种对烟草生产造成巨大经济损失的土传病害。本文以健康烟株与感染黑胫病烟株茎秆和根际土壤为研究对象,通过PCR技术扩增样本中真菌转录间隔区的ITS1区域,采用Illumina Miseq高通量测序技术对扩增片段进行测序,旨在了解黑胫病感染对于烟草茎秆和根际土壤真菌群落结构与多样性的影响。本研究20个测序样品,共获得755 599条高质量序列片段,最短序列为200bp,最长序列为356bp,平均序列长度248bp。结果表明,健康烟株和发病烟株根际土壤的优势真菌为子囊菌门Ascomycota、接合菌门Zygomycota和担子菌门Basidiomycota,所有茎秆样品的优势真菌为子囊菌门、担子菌门。健康烟株与感染黑胫病烟株根际土壤样品相对丰度大于1%的属有镰刀菌属Fusarium、被孢霉属Mortierella、隐球菌属Cryptococcus、链格孢属Alternaria和赤霉菌属Gibberella等,其中,健康烟株根际土壤优势属为镰刀菌属（39.35%）和被孢霉属（14.19%）,发病烟株根际土壤镰刀菌属和被孢霉属相对丰度分别为40.26%和20.77%;健康茎秆样品优势属为隐球菌属（31.12%）、链格孢属（18.28%）、镰刀菌属（15.67%）和红酵母属Rhodotorula（13.34%）;病健交界茎秆样品优势属为镰刀菌属（41.36%）、隐球菌属（28.15%）和链格孢属（22.32%）;发病茎秆优势属为隐球菌属（62.14%）和链格孢属（27.75%）。烟株感染黑胫病后,其根际土壤与茎秆样品真菌优势属种类与健康烟株无明显变化,但属水平的相对丰度变化显著。发病烟株茎秆与根际土壤样品真菌群落Sobs、Chao1、Shannon指数较健康烟株降低,Simpson指数上升,表明烟株发病后根际土壤真菌与茎秆内生真菌群落丰富度与多样性降低。该结果对于研究烟草黑胫病发生的微生态机制及其生物防治具有一定的理论指导意义。     

Production of 6-methylsalicylic acid by expression of a fungal polyketide synthase activates disease resistance in tobacco

Salicylic acid (SA) has been shown to act as a signal molecule that is produced by many plants subsequent to the recognition of potentially pathogenic microbes. Increases in levels of SA often trigger the activation of plant defenses and can result in increased resistance to subsequent challenge by pathogens. We observed that the polyketide 6-methylsalicylic acid (6-MeSA), a compound that apparently is not endogenous to tobacco, can mimic SA. Tobacco leaves treated with 6-MeSA show enhanced accumulation of the pathogenesis-related (PR) proteins PR1, beta-1,3-glucanase, and chitinase and also develop increased resistance to tobacco mosaic virus. We transformed tobacco with 6msas, the 6-methylsalicylic acid synthase (6MSAS) gene from Penicillium patulum, to generate plants that constitutively accumulate 6-MeSA. Analysis of primary transformants and the first generation progeny of 6MSAS tobacco revealed that plants can be engineered to accumulate significant amounts of 6-MeSA as a conjugate. Levels of total 6-MeSA increased with plant age. Increased 6-MeSA accumulation correlated with increased levels of PR1 and chitinase proteins and resulted in enhanced resistance of NN genotype 6MSAS tobacco to tobacco mosaic virus. Our results demonstrate that a multistep biosynthetic pathway can be engineered into plants using a single fungal polyketide synthase gene. The functional expression of 6msas can be used to activate disease resistance pathways that normally are induced by SA.     

采用高效液相色谱技术分析烟草体内的维生素B6化合物

维生素B6 (VB6)是一类化合物的总称.近年来研究发现VB6在植物体内发挥抗逆作用.烟草作为模式植物其体内VB6的存在形态还未见报道.本研究采用高效液相色谱结合荧光检测技术对烟草体内VB6的存在形态进行了分析.结果表明:土壤栽培烟草叶、茎和根中VB6的含量依次为2.9、1.7、3.0 μg/g鲜重;组培烟草叶片的VB...     

安徽烟草病毒类型及优势种初步研究

1978年,烟草病毒病在安徽烟区流行,导致凤阳县烟叶总产损失92.3％,引起了普遍震惊。1981—1984年作者对来自16个县、市552个病毒材料,经生物测定、血清反应、电镜观察,初步分离出CMV、TMV、PVY和PVX四种病毒。它们分别约占检测总数的82.79％、4.53％、2.54％和0.36％,其中CMV与长期视为优势种的TMV比值为18.3,除此,尚有约占检测总数9.8％的CMV和TMV、CMV和PVY复合侵染,以及不明类型的毒株。通过对田间烟草以及其他植物花叶病株的实际检测,进一步表明:CMV在烟区分布范围极广、出现频次最多,已形成了复杂的循环侵染系统,成为近期内烟草病毒病持续流行危害的首要毒原。     

高度耐盐双价转基因烟草的研究

随着全球性人口的增长和土地退化的加剧,开发利用广阔盐碱地和干旱土地的需要日益迫切。植物生物技术的日臻完善,为培育高效耐盐植物迎来了一丝曙光。在高渗条件下,耐盐的微生物或植物细胞通过增加胞内一些相溶性溶质的浓度来维持渗透压的平衡。这些可溶性溶质包括无机离子、糖类、多元醇、氨基酸和生物碱等。通过基因工程手段,使细胞内积累脯氮酸⑴、甜菜碱⑵、甘露醇⑶、海藻糖⑷,能够不同程度地提高转基因烟草的耐盐性。多元醇含有多个羟基,亲水性能强,能有效维持细胞内水活度。山梨醇、甘露醇等己糖分子结构、理化性质和生理功能相近。故此．我们认为：不同糖醇在转基因烟草中的积累．可能具有协同(或累加)效应,有希望更大地提高植物耐盐性。我们在获得大肠杆菌mtlD基因(编码l-磷酸甘露醇脱氢酶)和gutD基因(编码6-磷酸山梨醇脱氢酶)克隆⑸的基础上,获得了分别表达mtlD和gutD基因的单价转基因烟草,并首次证实了gucD基因的表达,能显著地提高转基因烟草的耐盐性⑹。本文工作进一步报道同时表达大肠杆菌mtlD和gutD基因双价转基因烟草的高效高度耐盐性。     

Transgenic tobacco plants expressing a coat protein gene of tobacco mosaic virus are resistant to some other tobamoviruses

Transgenic tobacco plants expressing the coat protein (CP) gene of tobacco mosaic virus were tested for resistance against infection by five other tobamoviruses sharing 45-82% homology in CP amino acid sequence with the CP of tobacco mosaic virus. The transgenic plants (CP+) showed significant delays in systemic disease development after inoculation with tomato mosaic virus or tobacco mild green mosaic virus compared to the control (CP-) plants, but showed no resistance against infection by ribgrass mosaic virus. On a transgenic local lesion host, the CP+ plants showed greatly reduced numbers of necrotic lesions compared to the CP- plants after inoculation with tomato mosaic virus, pepper mild mottle virus, tobacco mild green mosaic virus, and Odontoglossum ringspot virus but not ribgrass mosaic virus. The implications of these results are discussed in relation to the possible mechanism(s) of CP-mediated protection.