hpt与bar基因作为水稻转基因筛选标记的比较研究

标记基因的选择是影响植物遗传转化和转基因后代筛选成败的关键因素。hpt与bar作为两种常用的水稻转化筛选标记被广泛应用于水稻的转化。为比较两者在实际应用中的效果, 文章首先对比了在潮霉素和除草剂(Bialaphos)两种筛选剂下水稻遗传转化的情况。研究表明, hpt基因的转化筛选体系相对于bar基因在转化效率上提高近两倍, 转化周期提前至少10 d, 且插入基因拷贝数更低。随后, 文章分析了利用潮霉素浸种法在田间筛选转基因水稻的可行性, 研究显示当潮霉素浓度大于167 mg/L时, 可以对以水稻品种kitaake为亲本的转基因材料进行有效筛选, 达到常规除草剂的筛选效果。但与除草剂相比较, 潮霉素的田间筛选成本却处于劣势。文章研究和讨论了hpt和bar基因在遗传转化和后代田间筛选中的优缺点, 并提供了一种利用潮霉素浸种法筛选转基因后代阳性植株的手段, 为将来在水稻转基因研究工作中根据实际需求选择合适的遗传转化、筛选体系提供参考。     

根癌农杆菌介导Bt基因转化水稻的研究

为了培育出无筛选标记基因的转基因水稻,试验将loxp-hpt-loxp基因与成基因连锁在-起转化水稻方法,得到loxp-hpt—loxp—Bt转基因水稻植株,再与同质的带有ere基因的水稻杂交,以定向删除潮霉素抗性筛选标记。试验表明以水稻品种“皖粳97”为供试材料,将成熟胚来源的愈伤组织用根癌农杆菌EHA105／pCAMBIA1305．1感染后,筛选出抗性愈伤组织并获得再生植株。经PCR验证,得到20棵转基因水稻植株。     

拟南芥ICEl基因转化水稻的进一步研究

利用农杆菌介导的转基因技术,成功地将由启动子(35S和rd29A)调控的拟南芥ICEI基因导入垦鉴稻10号中,经PCR和Southern检测确认目的基因已整合到水稻基因组中.潮霉素抗性测定结果表明,与未转基因水稻相比,T1代表现出对潮霉素较高的抗性和孟德尔式的单位点遗传;抗寒能力检测结果表明,在同等低温胁迫条件下T1代转基因株系的死亡率明显低于未转基因对照;脯氨酸含量测定结果表明,低温处理后T1代植株脯氨酸含量增幅明显高于未转基因对照;上述结果表明,转ICEl水稻提高了抗寒能力.     

拟南芥ICE1基因转化水稻的进一步研究

利用农杆菌介导的转基因技术,成功地将由启动子（35S和rd29A）调控的拟南芥ICE1基因导入垦鉴稻10号中,经PCR和Southern检测确认目的基因已整合到水稻基因组中。潮霉素抗性测定结果表明,与未转基因水稻相比,T1代表现出对潮霉素较高的抗性和孟德尔式的单位点遗传;抗寒能力检测结果表明,在同等低温胁迫条件下T1代转基因株系的死亡率明显低于未转基因对照;脯氨酸含量测定结果表明,低温处理后T1代植株脯氨酸含量增幅明显高于未转基因对照;上述结果表明,转ICE1水稻提高了抗寒能力。     

转Bt基因水稻秸秆降解对土壤微生物可培养类群的影响

以高抗螟虫、已释放应用的 Bt水稻 (克螟稻 1号 )及其亲本 (非 Bt水稻 )为材料 ,在实验室条件下研究了转 Bt基因水稻及其亲本秸秆在降解过程中对土壤微生物主要类群的影响 ,这些类群包括细菌、真菌、放线菌、反硝化细菌、解磷微生物。结果表明 :(1)降解过程中 Bt蛋白浓度在前两周内迅速下降 ,随后降解速度变慢 ,17d以后至 5 3d,Bt蛋白浓度基本上保持在 6 .72 8～6 .196 ng/ g的水平。 (2 )秸秆降解过程中 ,不同处理细菌数量的变化趋势相似 ,转基因水稻与其亲本之间差异显著 ,非转基因细菌数量高于转基因细菌数量。(3)除降解初期第 3天、第 6天之外 ,其他取样时期的转基因水稻真菌数量要显著高于非转基因和对照。(4)放线菌数量没有明显变化规律 ,除第 6、9、2 6、35天外 ,非转基因数量显著高于转基因。(5 )非转基因秸秆降解反硝化细菌活性高于转基因 ,而解磷微生物活性处理之间无明显差异。     

农杆菌介导的苏云金杆菌抗虫基因cryIA(b)和cryIA(c)在水稻中的遗传转化及蛋白表达

通过农杆菌介导法用含有抗潮霉素和GUS基因的双元载体将杀虫结晶蛋白基因cryIA(b)和cryIA(c)导入到籼、粳稻幼穗愈伤组织中,然后经过在含有不同浓度潮霉素的培养基上进行数次筛选,获得一批Bt转基因株。经PCR、Southern杂交及Western印迹分析证实此二基因已整合进水稻中,饲虫试验结果表明,转基因株具有100%杀虫率。     

虫压胁迫对抗虫转基因水稻生长发育及产量性状的影响

在大田条件下,以转基因抗虫水稻Bt63、R1和R2及非转基因水稻汕优63(对照)为材料,设置高、低两种虫压环境条件,研究虫压胁迫对转Bt抗虫基因水稻生长发育及产量相关性状的影响.结果表明： 抗虫水稻在虫压胁迫条件下可充分体现出外源基因的抗性特点.在高虫压条件下,3种转Bt基因水稻受螟虫危害程度远低于对照植株,株高、分蘖数、地上部鲜质量、穗长、穗质量、单株穗数、单株实粒数、实粒质量、结实率、千粒重等生长发育和产量指标均高于对照,但仅株高、分蘖数和穗长3个指标与对照有显著差异.因此,抗虫外源Bt基因的引入对水稻结实性不会产生负面效应,高虫压胁迫条件对抗虫转基因水稻产量的影响较小.     

广西兴安转Bt水稻大田两迁害虫发生动态

以转Bt水稻华恢1号(Cry1Ac/ CryAb融合基因型,简称HH1)及其对照亲本明恢63(简称MH63)稻田两迁害虫稻纵卷叶螟和白背飞虱为研究对象,系统研究转基因抗虫水稻种植下两迁害虫的发生规律及其致害力差异.结果表明:转Bt水稻及其对照亲本上稻纵卷叶螟的落卵量和幼虫发生量无显著差异,但转Bt水稻的卷叶株率和卷叶率都显著低于对照亲本.表明转Bt水稻对靶标害虫稻纵卷叶螟具有较高抗性.转Bt水稻及对照亲本上白背飞虱若虫、成虫及整个种群的发生动态差异不显著,且转Bt水稻对长翅型和短翅型成虫的种群发生影响也不显著.白背飞虱发生高峰期,转Bt水稻上若虫及短翅型成虫发生量均明显高于对照亲本;相反,转Bt水稻上长翅型成虫发生量明显低于对照亲本,且水稻生育后期长翅型成虫雌性比明显低于对照亲本.转Bt水稻大面积商业化种植下其非靶标害虫白背飞虱的发生危害变得更为复杂.     

家蝇介导的水稻基因逃逸风险评估(英文)

【目的】对转基因作物进行生态风险评估是大面积种植前的一个必要步骤,水稻Oryza sativa访花昆虫有上百种,包括家蝇Musca domestica。本研究旨在明确访花昆虫家蝇介导转基因水稻外源基因逃逸的风险。【方法】2010年,我们使用转基因水稻B1, B6和G8-7作为父本(花粉供体),用同源非转基因水稻Jiazao 935和Wuyunjing 7作为母本（花粉受体）,并用家蝇作为授粉昆虫,在浙江大学华家池和长兴试验基地开展了田间种植试验,对收割的后代水稻种子进行室内种植培养,对种苗用潮霉素B和草甘膦处理进行转基因杂交种检测,对存活植株进行潮霉素和草甘膦抗性基因PCR检测,测试家蝇介导的转基因水稻外源基因逃逸频率。【结果】对浙江两个测试基地3个转基因水稻品种共计超过216 500粒后代水稻种子进行的检测及结果表明,在毗邻区域杂交种少,家蝇授粉区和无家蝇授粉区转基因水稻外源基因向非转基因水稻逃逸频率均较低(0~0.64%)。【结论】家蝇介导的转基因水稻外源基因逃逸频率较低,家蝇没有增加转基因水稻外源基因逃逸的风险。     

转Cry1Ab和Cry1Ac融合基因型抗虫水稻对田间二化螟和大螟种群发生动态的影响

以Bt水稻华恢1号(Cry1Ac和CryAb融合基因;简称HH1)及其对照亲本明恢63(简称MH63)稻田靶标害虫二化螟Chilosuppressalis和次靶标害虫大螟Sesamia inferens为研究对象,研究了转基因抗虫水稻大田螟虫发生规律及其靶标和次靶标害虫致害力差异。结果表明,Bt水稻及其对照亲本上二化螟或大螟的卵块数量差异不显著,同时,对照亲本上二化螟与大螟的落卵量差异不显著,但Bt水稻上二化螟的落卵量显著大于大螟。与对照亲本相比,Bt水稻上二化螟幼虫发生量显著降低,降幅高达84.9%—100%,但大螟发生量差异不显著;此外,对照亲本上二化螟幼虫发生量显著高于大螟,但Bt水稻上两者差异不显著。同时,Bt水稻上二化螟导致的枯心/白穗率和受害丛率都显著低于其在对照亲本上的致害程度,降幅分别为30.8%—98.3%和11.4%—96.6%,而大螟差异不显著。可见,Bt水稻对靶标害虫二化螟具有较高抗性,而对次靶标害虫大螟的抗性不明显。另一方面,Bt水稻和对照亲本上二化螟导致的枯心/白穗率和受害从率都显著高于大螟。可见,二化螟仍是当前非转基因水稻上的主要害虫,而Bt水稻对二化螟幼虫发生的显著抑制作用以及对大螟幼虫发生的不显著影响,使得其大面积商业化种植下靶标害虫二化螟和次靶标害虫大螟间的竞争替代成为可能。