利用双T-DNA载体系统培育无选择标记转基因烟草

建立了一种利用双T-DNA载体培育无选择标记转基因植物的方法。通过体外重组构建了双T-DNA双元载体pDLBRBbarm。载体中,选择标记nptⅡ基因和另一代表外源基因的bar基因分别位于2个独立的T-DNA。利用农杆菌介导转化烟草(Nicotiana tabacum L.),在获得的转化植株中,同时整合有nptⅡ基因和bar基因的频率为59．2％。对4个同时整合有nptⅡ和bar基因植株自交获得的T1代株系进行检测分析,发现在3个T1代株系2个T-DNA可以发生分离,其中约19．5％的转基因T1代植株中只存在bar基因而不带选择标记nptⅡ。这一结果说明双T-DNA载体系统能有效地用于培育无选择标记的转基因植物。研究还利用位于2个不同载体上的nptⅡ基因与bar基因通过农杆菌介导共转化烟草,获得共转化植株的频率为20．0％～47．4％,低于使用双T-DNA转化的共转化频率。     

苏云金杆菌抗虫基因cryI Ac 转化辣椒的研究

通过农杆菌介导法将杀虫结晶蛋白基因cryIAc导入到辣椒子叶外植体中,经卡那霉素筛选、组织化学法检测GUS活性以及PCR、southern杂交分析证实cryIAc基因已整合进辣椒核基因组中。     

甘蓝型油菜BcNA1基因启动子在转基因烟草中对GUS基因表达的调控

通过PCR扩增,从甘蓝型油菜（Brassica napus)品种H165中克隆了种子贮藏蛋白基因BcNAl的启动子,将此启动子与GUS基因相连构建了植物表达载体,利用农杆菌介导法将其导入烟草,对转基因烟划GUS基因检测分析表明,BcNAl基因启动子能特异地启动GUS基因在种子中的表达;而且GUS酶的活性随着转基因烟草种子的发育而变化。同时还间接证明BcNA1基因的启动子在转基因烟草中的遗传传递方式符合盂德尔遗传定律。     

头孢霉素类抗生素在转基因烟草中作用的初步研究

研究了头孢曲松钠、头孢哌酮钠、头孢西林钠、头孢唑林钠、头孢拉定5种头孢霉素类抗生素对农杆菌EHA105的抑制作用和对烟草愈伤组织的诱导及丛生芽形成的影响,结果表明：5种头孢类抗生素在作为抑菌剂用于烟草遗传转化试验时,头孢曲松钠的抑菌效果最好,浓度以200mg/L为宜,同时该抗生素在低浓度下能提高愈伤组织诱导率和丛生芽诱导率,在高浓度下则抑制愈伤组织和芽的形成 ,有类似植物激素的活性。     

转基因技术在兰花上的应用(综述)

本文综述兰花转基因技术的应用、转入的目的基因和转基因组织筛选与检测的研究进展。     

草酸氧化酶基因转化烟草的研究

为研究草酸氧化酶基因(OxO)对植物抗病的作用,将含有CaMV 35s启动子的植物表达载体以根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的叶盘方法,转化了烟草97131。具有卡那霉素抗性的再生植株经PCR检测,得到了与阳性对照一致的470bp的片段,进一步对PCR产物测序表明OxO基因已整合进烟草基因组中。在对草酸的耐受性实验中,转基因烟草对草酸的抗性明显高于未转化烟草。     

根癌农杆菌介导的小麦转基因植株再生

根癌农杆菌菌株Ａｇｌ Ⅰ的Ｔｉ质粒ｐ＾ＵＮＮ－２带有Ｕｂｉ１启动子驱动的ｎｐｔⅡ基因。７种基因型小麦幼胚或胚性愈伤组织用于农杆菌介导的转化实验。经过不同家度巴龙霉素的筛选,３种基因型小麦产生抗性愈伤组织并再生植株。再生植株经ＰＣＲ和Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交鉴定为转基因植株,转化频率为３．７％－５．９％。小麦基因型及转化材料的起始生理状态的影响Ｔ－ＤＮＡ转移的重要因素。     

洋桔梗的转基因研究

以叶盘为外植体,通过农杆菌菌株C58Cl(pPMP90)介导,开展了用植物表达载体pK2-35S-GFP(含GFP基因)转化洋桔梗(Eustoma russellianum)的研究。洋桔梗叶盘用农杆菌浸染15-20min,在共培养基上与农杆菌共培养2d后,转移到分化培养基上诱导愈伤组织。10d后选取部分叶盘在紫外灯下观察GFP的荧光亮点,结果80%以上的叶盘都有GFP的荧光亮点,说明农杆菌对叶盘的感染效率很高。在分化培养基上红花洋桔梗叶盘不定芽分化频率约为30%,把分化培养基上形成的小苗转移到含有Km(20mg/L)的生根培养基上,进行生根诱导筛选具有Km抗性的转基因植株,统计结果说明红花洋桔梗的转化效率为2.4%。随机选取4株具有Km抗性的洋桔梗植株进行PCR检测,结果均为阳性,证明GFP基因已整合到洋桔梗基因组中,选取经PCR检测为阳性的植株叶片,用激光共聚焦显微镜观察,结果发现有GFP的绿色荧光出现在叶片细胞质中,说明叶片中有GFP蛋白的表达,转化试验成功。     

苏云金杆菌抗虫基因cryIAc转化辣椒的研究

通过农杆菌介导法将杀虫结晶蛋白基因cryIAc导入到辣椒子叶外植体中,经卡那霉素筛选、组织化学法检测GUS活性以及PCR、Southern杂交分析证实cryIAc基因已整合进辣椒核基因组中。     

转双基因烟草对棉铃虫的杀虫活性评价

以含Ｂｔ杀虫蛋白基因（单基因）烟草和常规烟草为对照,系统测定了含Ｂｔ与豇豆胰蛋白酶抑制剂蛋白基因（双基因）的抗虫烟草对棉铃虫不同龄期幼虫的杀虫活性。结果表明：１￣３龄幼虫取食转双基因烟草３ｄ后死亡率为８０．５％￣９９．３％,取食６ｄ后死亡率达１００％,均显著高于转单基因烟草。２龄幼虫取食转基因烟草３ｄ后死亡率为８０．５％￣９９．３％,取食６ｄ后死亡率达１００％,均显著高于转单基因烟草。２龄幼虫取食     

苏云金芽孢杆菌cryIA（c）Bt基因的合成及其在大肠杆菌中稳定表达

选用荧光假单孢菌偏爱密码,设计长90bp左右的寡核苷酸引物,采用连续延伸PCR方法,合成了全长1.8kb的苏云金芽孢杆菌cryIA(c)Bt基因。合成基因消除了潜在的polyA加尾序列、mRNA不稳定序列以及发夹结构。和Perlak发表的序列相比,合成的cryIA(c)Bt基因改动了614个核苷酸,G＋C的含量从37.2％上升到64％。将合成基因由tac启动子调控,构建成Bt表达载体pYPBts。转化大肠杆菌后,在菌体内大量合成66kD大小的蛋白质分子,其含量占菌体总蛋白质的30％。生物测定结果表明,表达的蛋白质对菜青虫三龄幼虫有很高的杀灭活性,LD50为0.024μg/cm^2。     

两种凝集素基因在转基因烟草中表达的研究

构建了含尾穗苋凝集素基因(ACA)的cDNA序列和改造后的雪花莲凝集素基因(GNA)的植物表达载体pBACG。在此表达载体中,ACA和GNA基因的表达分别由35S启动子和CoYMV启动子控制。通过农杆菌介导,将ACA和GNA基因转化到烟草中,经卡那霉素筛选获得60株转化再生植株。对PCR检测呈阳性的50株植株进行接蚜虫实验,结果表明,其平均抑虫率达83．9％。Southern blotting分析表明,ACA和GNA基因都已整合到烟草基因组中。Western blotting结果显示这两个基因在不同植株中都可表达其相应的蛋白质,但表达水平不同。部分Western blotting分析呈阳性植株的抗蚜性与T0代相近,达85．3％,说明这两个基因的抗蚜功能可以稳定遗传。     

Transgenic insect-resistant maintainer line (IR68899B) for improvement of hybrid rice

Heterosis has helped to increase rice yield in F₁ hybrids by 15–20% beyond the level of inbred semidwarf varieties. For stable yield performance rice hybrids must also possess genetic resistance to biotic stresses. One of these, stem borer, reduces the expected yield of hybrid rice. The truncated synthetic cryIA(b) gene from Bacillus thuringiensis is known to be effective in controlling stem borer. The development of transformation techniques has provided the technology for incorporating this bacterial gene into the rice genome, which has not been possible by conventional breeding methods. We have introduced a new approach of using a transgenic maintainer line for developing an insect-resistant hybrid rice. An elite IRRI maintainer line (IR68899B) has been transformed with the cryIA(b) gene driven by the 35S constitutive promoter using the biolistic method. The integration and expression of the cryIA(b) gene could be demonstrated through Southern and Western blot analyses that have been carried out so far up to the T₂ generations. Insect bioassay data showed an enhanced resistance to yellow stem borer in the Bt ⁺ transgenic plants. This is the first report of the development of a transgenic maintainer line for use in hybrid rice improvement. Received: 17 December 1997 / Revision received: 23 June 1998 / Accepted: 25 September 1998     

Transgenic Tobacco Plants with a Fully Synthesized GFM CryIA Gene Provide Effective Tobacco Bollworm (Heliothis armigera) Control

GFM CrylA gene is a fully modified synthetic gene derived from insecticidal crystal prorein gene of Bacillus thuringiensis Berliner (Bt). It was synthesized based on the codon usage of plant genes instead of changing the primary sequences of amino acids of insecticidal crystal protein (ICP) gene of Bacillus thuringiensis Htibner. To test the function of the synthetic GFM CrylA gene, we introduced the GFM CrylA gene into tobacco plant cells via an Agrobacterium tumefacieus (Smith et Townsedn) Conn binary vector system. As expected, the GFM CrylA gene is expressed under control of the cauliflower mosaic virus (CaMV) 35S promoter and allows efficient production of lepidopteran insectspecific toxic proteins in the transformed tobacco plants. Bioassays using transgenic tobacco plants with tobacco bollworm showed that the transgenic tobacco plants expressing proteins of GFM CrylA gene had effective control to tobacco bollworm. In this paper the authors firstly report the complete synthesis of GFM CryIA gene and the construction of plant expression vector pGBI4AB. The authors performed introduction of the synthetic GFM CrylA gene into the tobacco plants, and the integration of GFM CrylA gene into tobacco genome was confirmed by Southern blot analysis of the tobacco genomic DNA. The gene was efficiently expressed in the transgenic tobacco plants and effective tobacco bollworm control was verified by the insect-bioassays.     

转双抗虫基因烟草的研究

用改造的雪花莲凝集素基因GNAmm与合成的苏云金芽孢杆菌(Bt)毒蛋白cry1Ac基因构建了带有双价基因的植物表达载体,在该表达载体中这两个基因的转录分别受笋瓜PP2启动子(SPP2P)和CaMV 35S启动子的调控。通过根癌土壤杆菌介导转化法,获得了一批抗卡那霉素的转化再生烟草植株。PCR检测及基因组DNA Southern blot\,Slot blot杂交分析的结果表明Gna基因和Bt基因已整合到烟草总DNA中。用Bt毒蛋白抗血清进行Western blot分析,转基因植株均有Bt杀虫蛋白的不同程度的表达。对转化再生烟草的虫试结果表明,在所受试的19株烟草中60%的植株上的棉铃虫在5天内死亡率达到100%,而且存活幼虫的生长发育受到明显抑制;蚜虫抑制生长试验表明,多数转化再生植株具有较强的抗蚜活性,平均能够抑制桃蚜50%～60%的蚜口密度,有的高达80%以上。以上结果表明利用这两个改造过的抗虫基因可以获得既抗虫又耐蚜的转双抗虫转基因植物。     

转人α-乳清白蛋白基因烟草中半胱氨酸含量的提高

将人α-乳清白蛋白基因构建到植物表达载体上,通过农杆菌介导采用叶盘法将人α-乳清白蛋白基因导入到烟草中,经过PCR和Southern blot分析表明:人α-乳清白蛋白基凶已经整合到烟草基因组中;经过RT-PCR葙GUS组织化学染色证明:人α-乳清白蛋白基因得到了表达.测定了9株转基因烟草叶片半胱氨酸含量,大部分植株有着明显的提高,最高幅度达到了318.02%,半胱氨酸含量平均提高了166.40%.     

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。     

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。     

影响苏云金芽孢杆菌基因在转基因植物中表达的因素

苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis,Bt）杀虫晶体蛋白基因是植物抗虫基因工程中应用最广泛的基因资源。影响Bt基因在转基因植物中表达的因素繁多,阐明这些因素的效应对于获得Bt基因在受体植物中的稳定高效表达具有重要意义。现对Bt基因表达的主要影响因子,如Bt基因表达单元、植物发育、外部环境条件、受体植物遗传背景、整合位点及Bt基因沉默现象等进行了综述。