转基因植物中外源基因及其表达产物转移的途径

随着转基因植物商品化应用的增多,全面了解转基因植物潜在的生态风险性尤为重要。国内外对“转基因植物中外源基因向野生亲缘物种漂移的可能性”、“昆虫对抗虫转基因植物的耐受性”以及“转基因植物对生物多样性的潜在影响”等问题已进行了广泛研究。对转基因植物中外源基因及其表达产物的几种可能转移途径作了概述。着重介绍了“经花粉散布或与野生亲缘物种杂交等途径引起的外源基因转移”以及“转基因植物对土壤生态系统的影响”等方面的研究情况。此外,还对“鉴定外源基因及其表达产物存在的方法”进行了简要探讨。     

土壤环境中转基因植物重组DNA持留与水平转移研究进展

基因水平转移(horizontal gene transfer,HGT)是转基因植物环境风险评估的重要内容之一。转基因植物重组DNA通过根系分泌、花粉、残体等方式向土壤环境释放。已有研究表明,外源重组DNA很可能被土壤微生物通过同源重组的方式整合到基因组中,直接或间接地造成微生物群落结构和功能的改变,这将造成土壤生态环境系统的改变。本文论述了转基因植物重组DNA在土壤环境中的持留、水平转移及其影响因素和相关检测方法,讨论了转基因植物重组DNA在土壤环境中持留和水平转移的研究重点,并对其研究方法进行比较分析,提出今后的重点研究方向和方法,以期为转基因植物风险评估和安全管理提供技术支撑。     

基因枪在水稻遗传转化中的应用及其转化技术的优化

1983年Zambryski等人用根瘤农杆菌介导法进行烟草基因转移,获得了世界上首例转基因植株.随后,应用DNA直接导入技术如电击法(electroporation)和PEG介导法(PEG—mediated)成功地获得了转基因水稻植株.近年来,随着基因枪技术的建立和发展,水稻遗传转化成功的报道逐年增多.目前基因枪技术在植物遗传转化中的应用超过了根瘤农杆菌介导和其它转化方法的应用.这是因为基因枪转化技术不受植物种类的限制,不需要以原生质体作为转化的受体,可以将外源基因直接导入细胞、组织或器官,因而克服了根瘤农杆菌     

转基因作物对土壤微生物的影响

全球范围内转基因农作物的大量种植不仅带来巨大的经济利益,同时也引发了人们关于转基因作物对包含土壤微生物在内的土壤生态系统的潜在风险的忧虑.转基因作物对土壤微生物的影响包括外源基因表达蛋白对非靶标土壤微生物的直接影响,也包括因外源基因导入而植物根系分泌物组分变化引起的间接影响.目前,对转基因作物的大多数研究表明,转基因作物能引起土壤微生物种群数量和结构的变化.但是,转基因作物对土壤微生物的影响力度有大有小,持续时间有长有短,评价不一.本文综述了不同种类转基因作物对土壤微生物的影响,对转基因作物种类、试验技术和原则等影响评价结果准确性的因素进行了讨论,提出了进一步研究需要注意的问题.     

用土壤杆菌确立了玉米性状转化技术

日本烟草产业(JT)遗传育种研究所研究员石田祐二等利用植物病原菌根癌土壤杆菌(Agrobacterium tumefacience)确立了玉米性状转化技术,于7月15日在东京召开的组织培养学会发表。 以前利用土壤杆菌的基因导入技术(Agrobacterium法)是适用于向双子叶植物中导入基因的简便的导入法。但是不适用于向单子叶植物中(Agrobacterium不能作为宿主)导入基因。JT公司1994年开发了世界第一个使用土壤杆菌向单子叶植物水稻中稳定地导入基因的技术。这次确认用同样的方法也能向玉米中     

生物弹技术在禾谷类植物基因转移中的应用

近年来植物基因转移,遗传转化技术取得了很大的进展,但将外源基因导入禾谷类植物细胞,获得转基因单株的成功事例很少,这主要是因禾谷类植物细胞的特殊性和现有基因转移技术固有的缺陷所致。由Sanford等发明的生物弹基因转移技术可克服上述不足,成功地将外源基因导入细胞。本文综述了该技术的发明、作用、特点及在禾谷类植物基因转移中的应用,并分析了该技术的优缺点,认为生物弹基因转移技术可望成为实验室常规的基因转移技术。     

转基因动植物及其在农业上的应用

基因转移是利用物理、化学或生物手段将外源基因导入受体细胞,并使之表达的一种技术。采用基因转移技术培育的动植物就叫转基因动植物。基因转移技术为改造生物品种开辟了前景光明的新途径。把某些高产、抗逆或优良性状基因通过基因转移导入原来不具备这些性能的生物体内,达到改良品种的目的。     

转转基因植物对根际土壤生态系统的影响

随着全世界转基因植物种植的普及,转基因植物对生态环境的影响也受到人们的广泛关注。本文针对转基因植物对土壤生态系统带来的潜在风险做了较全面的探讨,概述了转基因植物在土壤中的残留、外源基因的水平转移及其表达产物对土壤生物、土壤理化性质的影响,为今后更安全利用转基因植物提供借鉴。     

转基因植物对农业生物多样性的影响

论述了近年来转基因植物对农业生态系统生物多样性影响的研究进展．主要在遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性3个层次上予以评述．包括转基因植物对作物遗传多样性的影响;转基因植物的外源基因向杂草和近缘野生种转移;转基因抗虫植物对目标害虫的影响。抗除草剂转基因植物对作物和杂草的影响,抗病毒转基因植物对病毒的影响;转基因植物对非目标生物的影响,对土壤生态系统的影响等．     

转基因植物研究概况

转基因植物培育成功并初步投入生产使用,是生物高技术领域一项重大进展。本文概述了高产优质、抗除莠剂、抗虫害和抗病转基因植物研究应用进展,指出进一步开发应用的前景。 基因转移技术为改造自然界异彩纷呈的植物界开辟了一条崭新而光辉的途径。通过基因转移将某些优良性状基因导入本不具备这些性能的作物体内,可达到改良作物品种的目的。     

马铃薯转基因向田间生长的非转基因植株的转移

评估田间条件下遗传工程生长株危险性的一个重要方面是检测导入基因通过有性杂交转移到同种或相关品种的非转基因植株中的程度。John Innes中心的H.C.McPartlan和P.J.Dale对此进行了田间试验。旨在测定经花粉介导使转基因马铃薯植株中的标记基因向非转基因马铃薯植株和相关杂草品种的转移程度。他们将含有以卡那霉素抗性转基因nptⅡ为选择标记的转基因马铃薯植株种植在离非转基因植株0～20米处,然后筛选收获的非转基因值株种子的卡那霉素抗性。结果发现,当转基因和非转基因植株种植距离近到足以使其叶片相互接触时,24%的非转基因亲本值株种子具有卡那霉素抗性。相距3米时,抗性比率达     

Part．2转基因育种技术

植物转基因育种是利用遗传工程的手段，有目的地将外源基因或DNA构建导入植物基因组，通过外源基因的直接表达，或通过对内源基因表达的调控，使植物获新性状的一种品种改良技术。应用转基因育种技术能提高作物产量、改善作物营养品质、增加抗逆能力。[编者按]     

查尔酮合酶基因转化矮牵牛：——改变花色的新途径

查尔酮合酶是花色素合成途径中的关键酶,它在植物中的表达量直接影响到花色的变化。将来源于矮牵牛中的查尔酮合酶基因正向克隆到含有ＣａＭＶ３５Ｓ启动子的中间介体中,通过土壤农杆菌介导导入矮牵牛,转基因矮牵牛花色发生了明显的变化。用Ｎｏｒｔｈｂｅｒｎ杂交分析表明,转基因植物中,内源和外源查尔酮合酶基因的转录均受到抑制。     

引入基因的价值

表达新的有益基因的转基因植物是否一定有用呢?回答这一问题的关键在于携带这种基因在实际中是否会对植物自身产生不良影响。如果经转化使植物具有了抗虫性,却使产量大幅度降低,那么很明显,这对企业是没有好处的。Durham大学的Vaughan Hilder和Anghard Gatehouse正在研究向烟草中导入豇豆胰蛋白酶抑制剂CpTI基因对植物的影响,试图使之对食草昆虫产生抗性。他们选择研究一些可以表达基因、或带有此基因(以防碍表达的取向)的植物,将之与非转基因植物进行比较,看其是否有不良倾     

利用精子介导法向蚕卵导入外源基因的研究

为建立家蚕转基因中切实可行、操作简便的外源基因导入方法,进行了精子介导法探索,以精子介导法的三种方式向家蚕导入所构建质粒pFbGFP,并通过PCR扩增和DNA印迹等手段,已连续两代从基因组DNA检测到导入外源基因GFP的存在,其中的一种导入方式到第二代阳性率约30% .结果表明该法可有效进行家蚕转基因的外源基因导入.     

雄性不育相关基因msLTP的反义RNA验证

根据普通白菜雄性不育相关的脂质转移蛋白基因(msLTP)的cDNA序列设计引物,从普通白菜花蕾的cDNA中扩增出312bp的片段,然后将该片段连接至双元载体pBI12l中,得到反义RNA植物表达载体并导入农杆菌LBA4404菌株中,通过农杆菌介导法转化菜心;利用PCR和Southern blot分析检测得到了25株转基因植株,转基因植株的花粉部分畸形或空瘪,花粉离体萌发率为38.56%,较未转化植株的萌发率(76.32%)降低了37.76个百分点.研究表明,反义RNA技术使msLTP基因沉默而导致了菜心转基因植株的部分花粉发育不良,说明msLTP基因在普通白菜和菜心等花粉发育中具有重要作用.     

CMO与BADH双基因表达载体构建及在烟草中的表达

本研究的目的是将甜菜碱合成关键酶CMO与BADH基因构建到同一表达载体中,利用转基因方法将该表达载体导入植物体内,完善植物体内的甜菜碱合成途径,提高植物的抗旱性和耐盐性。以pC1303质粒为基础,构建了均由35S启动子驱动的CMO基因和BADH基因的植物双基因表达载体pC35SC35SB1303。利用冻融法将其导入农杆菌LBA4404中,通过农杆菌介导法分别将CMO基因、BADH基因以及该双基因表达载体导入烟草中,PCR检测和Northern杂交分析表明,外源基因已整合到受体植物基因组中并正常表达。对转基因植株及对照植株甜菜碱含量的检测结果表明,转双基因植株的甜菜碱含量明显高于转BADH基因植株、转CMO基因植株及对照植株。     

无标记(Marker-Free):转基因植物研究的新趋势

目前,几乎所有的植物遗传转化中都要使用选择性标记基因诸如抗生素或除草剂抗性基因等来筛选转化子.为了消除由此而引起的公众的安全性顾虑,一种全新的发展策略即获取无选择标记的转基因植物应运而生.无选择标记的转基因植物具有许多独特的优势,如消除大众对转基因植物中含有选择标记基因而引起的恐惧及可以反复地向已转化的植物中叠加外源基因等,因此,这种新策略(无标记)有着巨大的应用潜力.本文对获得无标记转基因植物的一些途径做一综述.     

植物转基因方法及进展

本文从技术原理和方法进展着手,着重在土壤农杆菌系统、植物病毒系统和DNA直接导入法中阐述了植物转基因载体的选择和构建;以及各种方法的适用范围、应用上的例子和进展,并且比较了相互的优缺点。另外,本文还探讨了转导入植物细胞的外源基因的组织方式及其转录表达效率。     

马铃薯Y病毒外壳蛋白基因在转基因马铃薯中的表达

ＰＶＹ是马铃薯Ｙ病毒组的典型成员,主要感染马铃薯、番茄、辣椒和烟草等。近年来,利用植物基因工程手段获得了不少抗病毒转基因工程植物,为培育抗病毒作物新品种提供了新途径［１］。病毒外壳蛋白基因导入并使之在植物中表达可获得抗相应病毒的转基因植物,已在烟草、番茄、马铃薯、苜蓿、黄瓜和番木瓜等植物中获得成功［１～３］。本室已成功地对在我国流行的ＰＶＹＮ株系外壳蛋白基因进行了克隆及序列测定［４］,在此基础上,我们构建了植物表达中间载体,通过土壤农杆菌介导的叶盘法转化马铃薯,获得了大量转基因植株。分子检测证明…