基因枪转化获得的转基因水稻中外源基因整合与表达规律研究

通过基因枪法将cecropin B和bar基因共转化水稻,获得多个水稻优良品系的转化材料,对转基因的结构和表达的系统分析,发现外源基因的整合模式多种多样,有简单也有复杂,其中插入位点数的变化范围为1－7个,拷贝数的变化范围为1－10个,转基因拷贝数的多少与其表达和沉默不存在必然的联系,相同整合模式的转基因事件中基因的表达存在较大的差异,选择标记基因bar比非选择标记基因cecropin B的表达框的完整性和转录概率要高,但是发现大部分表达框完整的bar基因发生基因沉默,而在终止子发生序列丢失的cecropin B基因的表达则明显提高。     

转基因水稻的研究和应用

植物基因工程的兴起,使特定的外源基因引入植物细胞成为可能。水稻转基因研究是国内外植物分子遗传学研究的热点之一。近十几年来,水稻转基因研究已取得显著进展。综述了水稻基因转化的方法、转基因技术在水稻上的应用及外源基因在转基因后代中的遗传表达的研究进展。     

水稻转基因植株后代中外源基因异常分离的研究

以用农杆菌介导法育成的日本晴等3个品种（系）的转基因水稻为材料,对外源基因的分离情况进行了研究。这几份转基因水稻都携带串联排列的抗虫基因cry1Ab和报告基因gusA等基因,在自交后代中,cry1Ab和gusA协同分离,但阳性植株与阴性植株之比都显著小于3：1,阴性植株显著偏多,以杂合转基因植株（gusA1-)作母本植株,与常规品种（-1－）杂交所得测交F1,阳性植株（＋／－）和阴性植株（－／－）的比例基本符合1：1,在反交时,阴性植株与阳性植株之比显著大于1：1的比例,比较日本晴转基因后代中gusA阳性株与阴性株的结实率发现,前者的结实率显著低于后者,综合上述结果可以看出,携带crylAb等转基因的花粉存在竞争劣势,可能是导致外源基因异常分离的主要原因。     

花生转基因研究进展

花生是世界上重要的油料和经济作物之一,是人们生活的植物脂肪和蛋白质来源。现代生物技术的不断发展为花生育种和种质创新提供了新的技术手段, 它可以直接将来自不同种属的异源目的基因插人到花生基因组, 使花生表达目标性状, 实现花生品种的遗传改良。近年来, 国内外花生转基因研究取得了重大进展。文章综述了花生转基因在抗虫、抗病、抗非生物逆境和品质改良等方面的最新进展,并总结了近年来人们对农杆菌介导法、基因枪法和不依赖组织培养的转化法等主要的花生遗传转化方法的改进和探索。     

玉米pepc基因在杂交转育的转基因水稻后代中的传递和表达特征

在合肥、海南两地以高光效转玉米pepc基因水稻为父本,与培矮64S、2302S、2304S、2306S、5129、02428、皖粳97和双九A等8个受体杂交,转育转pepc基因水稻新种质材料。至2002年已转育成一批转pepc基因水稻品系,对这些材料世代跟踪研究显示：(1)玉米pepc基因以一个显性基因稳定传递给后代,符合孟德尔分离规律,自交F2呈3：1分离,BC1为1：1分离;(2)玉米pepc基因在杂交转育的转基因水稻中高水平表达,与受体亲本相比,PEPC活性提高3.7～17．4倍,表达水平与受体亲本和转基因拷贝数有关,来源相同的世代间有相似的表达水平,但同一世代不同个体间表达水平有差异,这可能与其位置效应、拷贝数和环境条件有关;(3)杂交后代结实率不高,容易产生异交结实导致转基因材料混杂分离。采取抗生素催芽初筛、PCR分析抽检、PEPC活性测定和田间表型观测的转玉米pepc基因水稻选育筛选体系,辅之以受体为轮回亲本适当回交可有效地控制。利用该途径已育成3个稳定的高表达的转玉米pepc基因水稻品系H1596、H1597和Y1470,说明通过常规杂交转育的方法,可以培育实用的稳定高表达的转玉米pepc基因水稻品种。     

转基因小鼠中外源基因遗传及表达稳定性的研究

挑选两个乳汁中人凝血因子IX（hFIX）表达量相差较大的转基因小鼠家系,分别用PCR、Southern blot、FISH和ELISA对两个家系中的小鼠进行检测。结果显示后代小鼠的转基因阳性率为50%左右;外源基因的整合是完整的,没有发现可见的丢失现象;家系中的各个小鼠表达量有差异,FIX-33家系中hFIX在乳汁中的表达量为（43.32±5.41）?g/mL;FIX-124家系中hFIX在乳汁中的表达量是（1.16±0.45）?g/mL。而两个家系之间的表达量则差异极为显著(P<0.01)。这表明原代转基因小鼠的遗传及表达特性可以得到稳定的传递。     

外源基因在转基因动物中遗传和表达的稳定性

转基因技术经过近半个世纪的发展,已成为当今生物技术研究的热点。近10多年来,与核移植技术的结合,转基因效率大大提高,携带有不同外源基因的不同种类的转基因动物迅速增加。但是,成功获得转基因动物并不是转基因动物研究的最终目的,如何利用转基因技术为人类的需求服务才是科研人员始终面对的课题。在畜牧生产领域,通过转基因技术培育家畜新品种是转基因技术应用的重要体现,在我国这方面已经引起了广泛关注。但迄今为止,外源基因在转基因动物中遗传和表达的稳定性仍然是亟待解决的问题,究其原因,这主要与位置效应、外源基因的表观遗传学修饰和遗传效率相关,文章结合目前的研究进展和本实验室的研究结果,从这3方面阐述其作用机制,期望为转基因动物遗传育种向产业化的迈进提供一定的理论探讨。     

转基因水稻中外源基因的荧光原位杂交（FISH）分析

Using fluorescence in situ hybridization (FISH) with metaphase preparations, we localized a transferred barnase-psl DNA sequence onto chromosomes in 8 rice transgenic plants. All the tested rice transgenic lines showed hybridization signals on the middle and terminal regions of chromosome arms except for those close to centromeres. In two lines, two different integration sites were identified, and the other lines showed only one integration site. With the aid of Southern analysis and expression detection, we found that the barnase tended to show a higher level expression in the lines whose integration sites near the distal regions of chromosomes, while the expression level became lower in the lines whose integration sites near the centromeres. This result suggested a possible relationship between chromosomal location of transgenes and the expression level. However it showed no obvious relationship between copy numbers and expression levels. In most cases, the results of multi-color FISH showed that barnase-ps1 always integrated at the same position on the chrmosome as the reporter genes(pHctinG).     

外源基因在转基因植物中的表达

外源基因在转基因植物中的表达王忠华夏英武舒庆尧（浙江农业大学核农所,杭州３１００２９）近十几年来,人们通过各种方法将外源基因导入植物体内产生许多转基因植物,包括水稻、小麦、棉花、烟草、大豆、番茄、马铃薯等重要粮食作物和经济作物。据不完全统计目前已获得...     

基因枪法转基因水稻中hpt基因稳定遗传

基因枪转化将潮霉素磷酸转移酶基因（ｈｐｔ）导入粳稻品种７７１７０,获得可育的转基因植株,研究外源基因遗传的稳定性。自交后代（Ｔ１和Ｔ２）经潮霉素筛选获得抗性植株和敏感植株,分子鉴定结果表明抗性植株带有ｈｐｔ基因,而敏感植株中没有ｈｐｔ基因存在。Ｔ１和Ｔ２代中潮霉素抗性表现为显性单基因位点的遗传方式,符合孟德尔分离规律,并得到分子鉴定结果的证实。Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交结果显示,ｈｐｔ基因多拷贝整合在水     

转RGSV-SP基因水稻植株的再生

通过农杆菌介导将水稻草矮病毒(Rice grassy stunt virus, RGSV)编码病害特异蛋白基因sp导入台农67及中花6号品种.经过筛选,再生,获得转化植株.PCR及Southern点杂交分析结果初步表明目的基因片段整合到水稻基因组中.RT-PCR Southern点杂交结果表明目的片段已在植株体内进行了转录.     

转RGSV—SP基因水稻植株的再生

通过农杆菌介导将水稻草矮病毒(Rice grassy stunt virus,RGSV)编码病害特异蛋白基因sp导入台农67及中花6号品种。经过筛选,再生,获得转化植株。PCR及Southern点杂交分析结果初步表明目的基因片段整合到水稻基因组中。RT—PCR Southern点杂交结果表明目的片段已在植株体内进行了转录。     

Transgenic Rice Plants Produced by PEG-Mediated Plasmid Uptake into Protoplasts

Embryogenic cell suspension cultures were obtained from calli developed from mature rice seeds of a Japonica type Itahan cultivar, Roncarolo. Protoplasts were isolated and transformed by PEG-treated method with plasmid pHP23 carrying the NPT Ⅱ gene which encodes resistance to antibiotic G-418. Protoplast-derived colonies were selected in presence of the inhibitor. Plants were regenerated and transplanted into soil in the green house. The presence of foreign gene in the regenerated plants was verified by PCR and Southern analysis.     

施加外源物质对盐胁迫下水稻生长发育的影响

水稻是重要的粮食作物之一,属于不耐盐的甜土植物,土壤盐渍化是影响其产量和生长发育的主要因素。消除或缓解盐胁迫是当务之急,目前主要应用传统育种、转基因技术及外源物质缓解盐胁迫。拟从外源物质对盐胁迫下水稻的影响作一综述,旨在为水稻生产及抗性育种提供理论依据和实践方法。     

水稻氮模型ORYZA—0及其应用研究

本研究利用氮行为模型ORYZA－0并结合Price(1979)规则系统数学优化程序,模拟了氮在土壤－水稻中的运行轨迹和水稻各生育期的需氮规律,并据此制定氮肥优化管理方案。试验结果表明,该模型推荐的施肥方案在不同品种、气候、季节和土壤条件下均具有较强的适应性,总体表现为增产、省氮、节本、增益,应用前景良好。     

以基因枪介导获转ps1—barnase基因的工程雄性不育水稻植株

以ps1-barnase(brn)为目的基因,pHcintG(PG)为选择/标记基因进行共转化,以PDS-1000-氦气基因枪介导,将brn及PG基因转化到水稻台北309及秋光的核DNA中,得到了转ps1-barnase基因的工程雄性不育植株。以悬浮细胞作为基因枪轰击的靶材料,转化植株再生频率较初级愈伤组织的为高。转brn基因植株的其他主要性状与供体亲本无显著差异,但却表现不育。其不育的程度在不同的植株之间表现不同。在转brn基因植株中观察到全不育(占全部brn阳性植株的40.6％)、高不育(占15.6％)及半不育的个体(占43.7％)。全不育的转基因植株自交完全不能结实(结实率为零),除个别植株外,花粉完全不被I-KI染色;而人工授以正常的花粉则可以获得杂交种子。而brn基因的阴性植株及未进行转化的对照植株则完全可育,表明转基因植株之雄性不育乃brn基因所致。结果表明,brn基因在水稻中是完全可以正常表达的,其表达的时期推测在花粉母细胞减数分裂前至花粉形成之间的整个时期。     

中国转基因水稻的研究进展及产业化问题分析

水稻在我国粮食生产和消费中占有重要地位,也是世界上最重要的粮食作物之一。水稻转基因研究已成为当前国内外植物分子生物学和作物育种研究的热点。目前我国转基因水稻研究处于国际领先水平,有望成为转基因抗虫棉之后又一个进入产业化的转基因粮食作物,这可能将在确保我国粮食安全中发挥重要贡献。从国内外转基因水稻研发概况、我国Bt抗虫水稻生物安全评价两方面综述了我国转基因水稻产业化的前景,并在此基础上对产业化提出相关建议与对策。     

转基因植物中外源基因的整合特性及其研究策略

综述了外源基因在宿主中的整合特性及结构变化的多样性.将外源基因在宿主中的整合方式分为3种:单拷贝单位点整合、串联多联体单位点整合及单拷贝或多拷贝在多位点整合.分析了不同整合方式对表达的影响.详细讨论了植物转基因的整合机制,阐述了以基因组的双链断裂修复为基础的整合模型.最后介绍了国内外的研究者对不同的整合方式所采取的研究策略.     

Expression of Rice Stripe Virus Coat Protein Gene in Transgenic Rice Plants

Rice stripe virus (RSV) is a pathogen of rice stripe disease causing great damage to rice. The disease is transmitted by Laodelphax striatellus and three other planthoppers. RSV infects as much as 37 cereals including rice, wheat, maize and results in a significant reduction in yield in epidemic year. In order to develop efficient means of controlling the disease, authors have studied the amino acid composition of RSV coat protein (CP), synthesized and cloned the cDNA to CP, sequenced the full-length CP gene. Having inserted the RSV CP gene into plant expression vector pROK Ⅱ, authors transformed rice suspension culture via microprojectile bombardment and obtained transgenic plants expressing the CP gene. The suspension culture was initiated by inoculating yellowish, compact and embryogenic calli derived from seeds into suspension medium containing proline and maltose. After being cultured at 26℃ in the dark for about half a year, finely-dispersed and embryogenic suspension culture was estabolished. Before bombardment the suspension culture was evently applied onto three-layered filter-paper discs in a petri dish. CaCl2 and spermidine was employed to coat tungsten particle with plasmid DNA. 2.5 μl of coated particle was loaded onto bullet and each dish was bombarded three times. Immediately after being bombarded, the suspensions were cultured in modified N6 medium. 2 days later the suspensions were transferred to the same medium but containing G418, which were subcultured weekly. Being subject to G418 selection for two months, white and fast-growing clones were emerged from the brownish cultures. Green plants regenerated when the resistant calli were transferred to differentiation medium. The regenerated plants were firm enough to grow well in the greenhouse. 10 plants regenerated from G418 resistant calli were tested for their transformed nature by Southern blot using 32P-labelled CP gene as a probe. Among the plants tested, 2 plants showed clearly hy bridizing bands with a molecular weight corresponding to RSV CP gene. Western blot further demonstrated that RSV CP gene was expressed in transgenic rice plants. At present tests on the antiviral effects of transgenic plants by feeding plantphoppers infccted with RSV are being underway.