NRRB在水稻应答高盐和干旱胁迫中的功能解析

为研究NRRB在水稻抗逆反应中的作用,通过重叠延伸PCR扩增NRRB基因编码区,构建超量表达载体,并转化水稻愈伤组织获得超量表达转基因水稻植株。鉴定结果表明,该基因已被整合到水稻基因组中,并实现超量表达;同时构建了抑制表达载体,获得转基因株系,PCR检测结果证实NRRB基因在转基因水稻中受到明显抑制。对T1代转基因植株进行抗旱性、耐盐性分析,结果显示,超量表达NRRB基因增强了转基因水稻对干旱的抗性,抑制表达NRRB基因的转基因水稻对干旱的敏感性增强,表明NRRB正调控水稻对干旱的抗性;耐盐性分析表明,NRRB基因的抑制表达降低了植株对盐的敏感性。     

豇豆胰蛋白酶抑制剂基因转化芥菜及抗虫鉴定

用农杆菌介导将豇豆胰蛋白酶抑制剂 (CpTI)基因导入芥菜 ,获得了Kan抗性植株 .经PCR扩增、PCR Southern印迹和Northern印迹分析 ,转化再生植株大部分呈阳性 ,而非转化的再生植株均为阴性 ,证明CpTI基因已存在于芥菜基因组中 .在室内进行了喂虫试验 ,结果表明转基因芥菜抗虫性明显高于对照 ,转基因植株之间存在抗虫性差异     

甜菜(Beta vulgaris L.)叶绿体转化体系建立及抗虫和抗除草剂植株的获得

为建立外源基因甜菜叶绿体转化体系,利用分子生物学方法构建了包含有编码苏云金芽孢杆菌晶体蛋白基因By crylAc 和编码膦丝菌素乙酰转移酶基因bar 的甜菜叶绿体转化载体pSKARBt/bar,以甜菜叶绿体基因组中atpB/rbcL做同源片段,以甜菜叶绿体16S启动子和终止子为调控基因,以bar矿基因为筛选标记基因.基因枪法转化甜菜叶柄,经筛选获得抗性转基因植株.对转基因植株进行外源基因 Bt crylAc和bar的PCR检测、DNA印迹分析,结果表明:外源基因Bt crylAc和bar确已导入到甜菜叶绿体基因组中.转基因植株除草剂抗性鉴定及其离体叶片虫试鉴定结果表明:转基因植株具有较强的杀虫活性和抗除草剂特性,表达了相应的蛋白质.研究结果还表明:bar基因在植物叶绿体转化中,既可以用作抗性基因,又可用作转化体筛选的标记基因.建立了甜菜叶绿体转化体系.     

转拟南芥AtNPR1基因增强水稻对水稻白叶枯病和稻瘟病的抗性

AtNPR1基因是拟南芥系统获得抗性的一个重要调节基因,在拟南芥中过量表达AtNPR1基因能使拟南芥对细菌和真菌的抗性同时增强.为了研究在水稻中过量表达AtNPR1基因对水稻抗病性的影响,将该基因转入到广西主栽籼稻恢复系品种桂99中.经PCR验证得到了79株转基因植株,DNA斑点杂交表明ATNPR1基因已经整合到桂99染色体DNA中.Northern杂交和RT-PCR分析表明,AtNPR1基因在桂99中已经表达;同时还检测了转基因植株对水稻白叶枯病和稻瘟病的抗性,结果表明转基因植株对该两种病害的抗性均显著增强.     

用无启动子的GUS报告基因捕获水稻基因启动子

构建了嵌合质粒p13DGUTs,它是在Ds转座子中插入了无启动子的B．葡萄糖醛酸酶报告基因(GUS),用于分离水稻基因启动子。将p13DGUTs转化粳稻品种中花11的胚性愈伤组织,获得了496个转基因植株。抗性愈伤组织与转基因植株的GUS染色与PCR分析表明整合在水稻染色体上的Ds因子都发生了随机跳跃。转基因植株T0代与部分T1代的GUS染色结果表明,M92转基因植株中Ds转座子整合位置上游的水稻基因启动子指导GUS基因的表达及表达的特性是可遗传的。文章对此方法在分离水稻基因启动子与基因上的应用进行了讨论。     

农杆菌转化获得转B．t．基因水稻及其生物学鉴定

以水稻主栽品种"秀水11"和"春江11"预培养4d未成熟胚为转化受体,经农杆茵LBA4404／pGBI4A2B(含B．t．基因)感染后,筛选出抗性愈伤组织并获得转化植株。其中抗性愈伤组织产生频率达44％～70％,转化植株产生频率达27％～64％。转基因植物总DNA经PCR和Southernblot分子杂交试验表明,T-DNA上的外源基因已整合到水稻的基因组里。对转B．t．基因水稻植株进行了两种水稻主要害虫纵卷叶螟和二化螟的饲虫试验。与对照相比,7d后纵卷叶螟幼虫死亡率达31％～49％,同时纵卷叶螟对转基因水稻叶片的危害程度大大减轻。二化螟在咬食转B．t．基因水稻植株7d后的校正死亡率达15％～71％,30d后多数转基因水稻仍能正常抽穗,表明转基因水稻对上述害虫具有一定抗性。     

水稻OsBP-73基因表达需要其内含子参与

该实验室以前的研究表明,水稻OsBP-73基因含有2个外显子和1个长度为2 471 bp的内含子.该文报告用OsBP-73基因ATG翻译起始密码子(在第1外显子中)上游序列(1- 818～ 215)与GUS基因构成嵌合质粒pRSSl,将该质粒转化水稻后,在抗性愈伤组织和转基因植株中未能检测到GUS基因的表达.只有用含有完整的内含子及其上游序列(1 818～ 2 844)与GUS基因构成嵌合质粒(p13GNF)时,才能在p13GNF的转基因抗性愈伤组织和植株中检测到GUS基因的表达.实验还证明,单是内含子序列并不能驱动GUS基因在转基因水稻中表达.由此推测:OsBP-73基因的启动子序列驱动基因表达时,需要基因内含子的参与.     

甜菜（Beta vulearis L．）叶绿体转化体系建立及抗虫和抗除草剂植株的获得

为建立外源基因甜菜叶绿体转化体系,利用分子生物学方法构建了包含有编码苏云金芽孢杆菌晶体蛋白基因Bt crylAc和编码膦丝菌素乙酰转移酶基因bar的甜菜叶绿体转化载体pSKARBt／bar,以甜菜叶绿体基因组中atpB／rbcL做同源片段,以甜菜叶绿体16S启动子和终止子为调控基因,以bar基因为筛选标记基因．基因枪法转化甜菜叶柄,经筛选获得抗性转基因植株．对转基因植株进行外源基因Bt crylAc和bar的PCR检测、DNA印迹分析,结果表明：外源基因Bt crylAc和bar确已导入到甜菜叶绿体基因组中．转基因植株除草剂抗性鉴定及其离体叶片虫试鉴定结果表明：转基因植株具有较强的杀虫活性和抗除草剂特性,表达了相应的蛋白质．研究结果还表明：bar基因在植物叶绿体转化中,既可以用作抗性基因,又可用作转化体筛选的标记基因．建立了甜菜叶绿体转化体系．     

苦参凝集素蛋白基因转化水稻的研究

以水稻杂交品种‘云资粳41号’为受体材料,通过农杆菌介导法将苦参凝集素蛋白基因(SFL)导入水稻细胞,采用氯酚红法和PCR检测外源基因是否整合到水稻基因组中。结果显示:外源基因成功转入水稻基因组,并获得一批转基因水稻植株;转基因植株叶片离体接种稻瘟病菌的检测结果显示,转基因植株与对照(非转基因植株)相比有明显的抗性,证明SFL基因在水稻中得到表达。研究表明,基于SFL基因所具备的广谱抗菌作用,可以预期所得转基因水稻植株很可能对水稻的多种病原菌具有良好的抗性,为选育新的抗稻瘟病水稻新品种以及拓宽栽培稻抗病遗传基础增加抗稻瘟病基因奠定了基础。     

非寄主抗病基因Rxo1介导的水稻对Xanthomonas oryzae pv.oryzicola的抗病反应

通过表型鉴定、反转录PCR和实时定量PCR方法,利用转基因和非转基因水稻植株,研究由Rxol基因介导的,水稻对细菌性条斑病菌的抗性反应。结果观察到3个涉及过敏性反应的基因由Rxol基因诱导表达,并对其进行了分析。这3个基因参与编码病程相关蛋白,在转基因水稻植株中呈上调表达,表明水杨酸信号转导途径在抗性反应中发挥重要的作用。     

农杆菌介导Bt基因遗传转化高粱

高粱是全球仅次于小麦、水稻、玉米、大豆和马铃薯等的重要作物之一。以高粱幼穗愈伤组织为转化受体,通过农杆菌介导法和含有抗潮霉素和gus基因的双元载体将杀虫晶体蛋白基因cry1Ab导入高粱品种115、ICS21B和5-27,经Hyg筛选共获得21个独立的转基因株系,52株转基因植株,平均转化率为1.9%。经PCR、Southern杂交和RT-PCR分析表明cry1Ab基因已整合入高粱基因组中并得到正确转录。Bt蛋白Westernblotting分析和ELISA定量测定显示,cry1Ab基因在转基因高粱植株中表达,但不同转基因植株表达量有差异。饲虫试验表明,转基因高粱对大螟(Sesamiainferens)具有一定抗性。     

马铃薯卷叶病毒基因间隔区转化的马铃薯抗病性研究

将本室合成、克隆的马铃薯卷叶病毒(Potato Leafroll Virus, PLRV)中国分离株的基因间隔区(intergenic sequence, IS)双链cDNA以正、反向两种方式分别构建于转化载体pROK2中,通过致瘤农杆菌介导,以马铃薯叶圆片为转化材料,转化马铃薯栽培品种Desiree,获得了转基因植株.卡那霉素抗性分析和PCR检测目的基因,证明PLRV IS双链cDNA已经整合到转基因马铃薯的染色体基因组中.将转基因植株移栽网棚用蚜虫接种PLRV,观察症状并用酶联免疫吸附测定(ELISA)检测转基因植株中PLRV含量.结果表明,表达PLRV IS正意和反意RNA的转基因植株,接种病毒后表现无症状或症状轻微,PLRV平均滴度均较未转基因对照植株低.表达正意RNA的转基因植株PLRV滴度降低43%～72%,表达反意RNA的转基因植株PLRV滴度降低72%～86%,由此可见,表达PLRV IS反意RNA的转基因马铃薯对PLRV抗性较强.     

CHI-PAT双价基因遗传转化贵州禾来拢

以贵州禾来拢幼胚为转化受体,用农杆菌介导法将几丁质酶和抗除草剂抗性双价基因(CHI-PAT)导入来拢幼胚,筛选出抗性愈伤组织并获得抗性植株.抗性植株经GUS组织化学及PCR检测呈阳性,转基因植株对50 mg/L的Basta溶液有抗性.初步证明CHI和PAT基因已整合进了水稻基因组中.     

中国樱桃品种"对樱"再生体系的优化和转基因初探

优化了中国樱桃品种"对樱"不定根离体再生体系,用农杆菌介导法,将抗菌肽B基因导入"对樱",通过抗性筛选获得了44株抗性转化植株.PCR检测有9株为阳性,初步说明抗菌肽基因已整合到"对樱"基因组中.     

细菌乙酰胆碱氧化酶基因（codA）在烟草的表达与抗盐能力的分析

将土壤细菌（A.globiformis)的乙酰胆碱氧化酶（COD）基因（codA)通过农杆菌介导转入到烟草中,应用抗性筛选得了抗性植株,PCR检测结果表明：codA已整合到抗性植株染色体中;Western印迹鉴定及金标免疫分子定位的结果表明：乙酰胆碱氧化酶基因（codA已整合到抗性植株染色体中;Western印迹鉴定及金标免疫分子定位的结果表明：乙酰胆碱氧化酶基因（codA)在转基因烟草中得到表达,表达产物COD定位在叶绿体中,通过对转基因植株的抗盐能力分析,结果表明转基因植株比对照植株具有更高的抗盐性,其中幼小植株（1.0-1.5cm)可在400mmol/LNaCl的培养基上存活30天以上,并获得具有一定抗盐性状的转基因植株（T4-400）,能在300mmol/LNaCl浓度下较好生长;较大植株（6-8cm）能在400mmol/LNaCl浓度下较好生长。     

用基因枪法将抗除草剂基因导入小麦栽培品种的研究

利用基因枪法将抗除草剂bar基因导入西南地区的 3个小麦栽培品种 ,共获得 7个转基因植株 ,转化频率在 0 .45 %～ 1 .2 %之间 ,转化周期缩短至 3个月左右。对抗性植株进行PCR和PCR_Southern杂交检测 ,初步确定bar基因已导入小麦基因组。做转基因植株叶片对除草剂PPT的抗性试验 ,有 4株呈抗性 ,3株呈部分抗性 ,表明bar基因已在小麦植株中得到表达。     

根癌农杆菌介导的水稻高效转化系统的建立

比较了影响根癌农杆菌转化水稻的各种因素后,建立了农杆菌介导的水稻高效转基因实验体系。按该体系,水稻品种中花11号预培养4d的幼胚经农杆菌EHA105／pCAMBIA1301感染后,具有GUS基因瞬间表达的幼胚比例在50％以上,最高可达90％;按产生潮霉素抗性愈伤和转基因植株的比例计算,转化率分别达到87．6％和64．6％。转基因植株总DNA的Southern杂交分析表明T－DNA上的外源基因已整合进了水稻基因组,且在大多数转基因植株中表现为单拷贝插入;遗传分析证明T1代的表型分离符合孟德尔法则。此转化系统的建立为高效地将有用的外源DNA导入水稻植株奠定了基础。     

谷氨酰胺合成酶基因GS1和GS2的高效表达增强转基因水稻对氮素缺乏的耐性

构建了同时含有胞质谷氨酰胺合成酶(GS1)cDNA和叶绿体谷氨酰胺合成酶(GS2)cDNA的植物表达载体p2GS,通过农杆菌介导法用它们转化了水稻品种"中花10号"的成熟胚愈伤组织,经潮霉素(Hyg)筛选培养及分化再生,获得了抗Hyg的转基因水稻植株.PCR和基因组Southern杂交分析结果证明,GS1和GS2基因均已经整合到转基因水稻的基因组内.Northern杂交实验结果证实,GS1和GS2基因在转基因水稻的转录水平上得到了有效表达.在以0.7 mmol/L的(NH4)2SO4取代了其中氮成分的MS培养基上测试植株生长量,结果表明转基因植株鲜重增长量显著高于对照,证明高效表达GS增强了转基因水稻对土壤氮素缺乏的耐性.     

水稻XIOsPR10基因表达调控的初步研究

为探索水稻PR10蛋白在水稻抗细菌性条斑病中的作用,构建了XIOsPR10基因的植物过量表达载体p1301-XIOsPR10及RNAi表达载体pDS1301-XIOsPR10,通过农杆菌介导分别转化水稻愈伤组织,获得了相应的再生植株.经GUS检测和PCR分析,证实XIOsPR10基因以及RNAi片段分别整合到水稻再生植株基因组中;半定量RT-PCR分析显示,过量表达植株中XIOsPR10基因的表达量高于对照,而RNAi转基因植株中XIOsPR10基因的表达被抑制.     

应用B.t.和SBTi基因提高水稻抗虫性的研究

用基因枪法将单个B.t.基因或与SBTi基因一起导入到两个华南地区优良籼稻品种中,获得21个转B.t.单基因的植株系,4个转B.t.和SBTi双基因的植株系。对R1代植株的分子杂交和遗传分析表明,3个转双基因系中多个拷贝的B.t.和SBTi基因均是整合在植株基因组同一染色体上相同或相近位点。Northern blot证明在R2代转基因植株中B.t.基因稳定表达。对稻纵卷叶螟的抗性实验表明,转B.t.单基因或B.t.和SBTi双基因的转基因植株均较原种对照有更强的抗性,而转双基因植株较转单基因植株又有更强的抗性。