cryIAc基因在转基因玉米中的遗传规律及对抗虫性影响

旨在研究目的基因在转基因植株和后代植株(株系)中的遗传规律及其对转化植株抗虫性的影响。以花粉介导法将cryIAc基因导入玉米自交系‘郑58’和‘昌7-2’,对转化植株及其后代株系进行分子检测和田间抗虫鉴定。结果表明:(1)转化‘郑58’和‘昌7-2’,T1代分别获得转基因植株24和41个,转化率高达20%以上;(2)转基因T2代、杂交F2代及回交1代(B1)的分子检测结果证明,外源基因的遗传符合孟德尔的3∶1、3∶1和1∶1的遗传分离规律;(3)连续多带的分子检测结果还表明,外源基因可稳定遗传并有效表达,表达水平在9.8-14.3 ng/g叶片鲜重之间;(4)抗虫鉴定结果显示,在阴性对照全部感虫情形下,转基因纯合株系仍表现出较高抗虫活性;(5)此外,回交试验结果还证明外源基因通过杂交可传递给下一代;(6)最终经筛选得到SZ003、SZ005、SC001、SC004和SC007五个高抗虫转基因株系。结果表明,花粉介导法是一种高效、快捷的转化方法,cryIAc基因导入玉米自交系植株后赋予和提高了转基因植株的抗虫活性。     

cry1A基因在转基因玉米中的遗传与表达

通过Southern杂交、ELISA分析等方法, 研究了cry1A基因在转基因玉米中的遗传与表达.结果表明,cry1A基因在转基因玉米中呈单位点显性基因遗传.cry1A杀虫蛋白在转基因玉米不同株系中的表达量存在显著差异;在转基因玉米同一植株不同组织中的表达量也明显不同,在叶片、苞叶等绿色组织中的表达量显著高于在髓、花丝等非绿色组织中的表达量;在玉米叶片中的表达量随着发育期的推进有上升的趋势;在研究的3个转基因玉米株系中,cry1A杀虫蛋白的表达量在R2、R3、R4代之间无显著差异.     

转基因玉米2HVB5的性状鉴定及遗传稳定性分析

为了明确转基因玉米2HVB5的目标性状及遗传稳定性,对回交转育郑58的BC₅S₁、BC₅S₂代转基因玉米2HVB5分别进行了Southern blot、ELISA、室内和田间生物活性测定、靶标除草剂草铵膦耐受性分析及农艺性状调查。结果显示,2HVB5中目的基因cry2Ah-vp和bar都是以单拷贝的形式整合到玉米基因组并稳定遗传,Cry2Ah-vp和PAT蛋白在2HVB5植株的不同时期、不同组织部位均有表达,其中在叶片中的表达量相对较高,分别达到2-3.5 μg/g FW（鲜重）和8-17 μg/g FW（鲜重）。室内生物活性检测结果表明,2HVB5转基因玉米对东方粘虫和棉铃虫有很高的抗性,接虫后4-5 d幼虫死亡率达100%,对草地贪夜蛾有明显的体重抑制。田间抗虫性鉴定结果也表明,2HVB5转基因玉米对东方粘虫和棉铃虫均达到高抗水平,平均抗性级别分别为1.19-1.29和0.60-0.73。2HVB5转基因玉米可耐受田间使用中剂量4倍量的草铵膦,农艺性状与对照郑58相比无显著差异。转基因玉米2HVB5遗传稳定,高抗虫耐除草剂,可用于玉米害虫尤其是夜蛾科害虫的防治,具有产业化应用前景。     

抗atrazine转基因大豆的抗性遗传及某些生理,农艺性状

抗ａｔｒａｚｉｎｅ基因导入大豆植株后不仅在Ｆ１代获表达,且已遗传到后代。通过正交与反交试验证明,其Ｆ１代植株对ａｔｒａｚｉｎｅ的抗生性状均与其母本性状一致,即该性状为母系遗传,为细胞质基因,位于叶绿体ＤＮＡ上。通过导入抗生基因株与未导入抗性基因的对照株的光合速率测定、成分分析及农艺性状测定表明,两类植株间无明显差异。在喷施ａｔｒａｚｉｎｅ情况下,转基因株能表现出抗性。     

转基因抗虫棉农艺性状和纤维品质的遗传多样性

本研究以国内育成和国外引进的52份转基因抗虫棉品种(系)为材料,在河北农业大学棉花育种圃种植,调查农艺性状、测定纤维品质,基于农艺性状和纤维品质分析供试品种(系)的遗传多样性.结果表明:在9个农艺性状中,烂铃数的变异系数最大,其次为产量、有效铃数和第一果枝节位高度,变异系数最小的是衣分和果枝数.转基因抗虫棉品种纤维长度基本能够满足纺织工业需求,2.5%跨长主要集中在28～30mm;纤维比强度平均值为27.1cN/tex,变幅为23.0～31.6cN/tex;马克隆值的平均值为4.8,变幅为4.0～5.6.成对品种的欧氏距离变化在1.53～13.31之间,平均值为4.79,单一品种欧氏距离的平均值分布在3.62～10.51之间,表明不同品种之间具有一定的差异.采用离差平方和法对欧氏距离进行聚类,可以将供试品种明显地划分为2类,一类为中熟品种,另一类为早熟品种.     

cry1A基因在转基因玉米中的遗传与表达(英文)

通过Southern杂交、ELISA分析等方法 ,研究了cry1A基因在转基因玉米中的遗传与表达。结果表明 ,cry1A基因在转基因玉米中呈单位点显性基因遗传。cry1A杀虫蛋白在转基因玉米不同株系中的表达量存在显著差异 ;在转基因玉米同一植株不同组织中的表达量也明显不同 ,在叶片、苞叶等绿色组织中的表达量显著高于在髓、花丝等非绿色组织中的表达量 ;在玉米叶片中的表达量随着发育期的推进有上升的趋势 ;在研究的 3个转基因玉米株系中 ,cry1A杀虫蛋白的表达量在R2 、R3 、R4代之间无显著差异。     

转基因油菜后代的农艺性状表现及其抗虫性研究

以农杆菌介导法转几丁质酶基因和蝎毒蛋白基因的晋4和H165油菜种子为试材.采用PCR检测、农艺性状调查、田间抗虫鉴定等技术,对转基因植株及其后代进行了选育研究.T1、T2和T3代材料的PCR检测结果显示目的基因在转基因植株及其后代中可稳定遗传;抗虫鉴定结果证明转基因油菜植株的抗虫性得到提高,转基因株系的被害率、被害程度明显小于相应对照,转基因株系中菜粉蝶幼虫的存活率低于对照,而且存活虫的发育进程比对照缓慢;农艺性状调查结果证实,转基因手段对油菜植株的角果数、角粒数和千粒重等性状没有太大影响.根据上述结果,在T3代时,筛选得到J5-1、J5-2、H5-1和H11-1四个纯合的转基因油菜株系.     

crylA基因在转基因玉米中的遗传与表达

通过Southern杂交、ELISA分析等方法,研究了crylA基因在转基因玉米中的遗传与表达。结果表明,crylA基因在转基因玉米中呈单位点显性基因遗传。crylA杀虫基因在转基因玉米不同株系中的表达量存在显著差异;在转基因玉米同一植株不同组织中的表达量也明显不同,在叶片,苞叶等绿色组织中的表达量显著高于在髓、花粉等非绿色组织中的表达量;在玉米叶片中的表达量随着发育期的推进有上升的趋势,在研究的3个转基因工程株系中,crylA杀虫蛋白的表达量在R2、R3、R4代之间无显著差异。     

转Bt-cry1Ah基因玉米花粉对意大利蜜蜂幼虫的影响

新型杀虫蛋白基因crylAh基因是中国农业科学院植物保护研究所从Bt菌株BT8中鉴定克隆的,其编码蛋白对鳞翅目害虫具有强毒力,尤其对亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)的毒力强于目前使用的cry1A类基因.转cry1Ah基因抗虫玉米具有很好的应用前景.花粉是蜜蜂重要的食物来源,蜜蜂是转基因植物安全性评价的关键测试生物.因此,开展转crylAh基因玉米对蜜蜂的安全性研究很有必要.给意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica Spinola蜂群中4～6日龄幼虫饲喂转基因玉米花粉、常规玉米花粉、杂花粉,哺育蜂饲喂为对照.转基因玉米花粉对意大利蜜蜂封盖率、出房率和发育历期没有显著影响.表明转cry1Ah基因玉米花粉对意大利蜜蜂幼虫的存活和发育没有不良影响.     

转基因在玉米中的遗传分离与整合特性的研究

用ＰＣＲ和ＤＮＡ分子杂交方法研究了转基因Ｂｔ在３种不同方法获得的８个转化体后代中的遗传分离、整合性质及其稳定性,结果表明：（１）转基因在大多数转化体后中呈简单的孟德尔遗传;在Ｒ１至Ｒ２代,部分家系中转化体比例偏低,有的发生转基因丢失,但到Ｒ３代以后均趋于正常的孟德尔遗传方式,在群体中固定下来;（２）转基因在不同转化体中的整合类型有一定差异,但整合的位点和拷贝数都较少,且多呈串联或紧密连锁的整合;（     

转BmK IT4基因烟草的抗虫性

用酶切方法从「ｐＢＳ－ＢｍＫ ＩＴ４质粒中获得ＢｍＫ ＩＴ４基因片段,并构建ＣａＭＶ ３５Ｓ启动子下的ＢｍＫ ＩＴ４基因表达质粒ｐＥ３－ＢｍＫ ＩＴ４,以根癌土壤杆菌（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｔｒｍｅｆａｃｉｅｎｓ（Ｓｍｉｔｈ ｅｔ Ｔｏｗｎｓｅｎｄ）Ｃｏｎｎ）介导的叶盘法转化云烟（Ｎｉｃｏ－ｔｉａｎａ ｔａｂａｃｕｍ Ｌ．）Ｋ３２６叶片,获得４５株抗卡那霉素的再生植株。用这些再生植株进行抗虫     

转BmK IT4基因烟草的抗虫性

The BmK IT4 gene was obtained from pBS-BmK IT4 by EcoRⅠ/KpnⅠdigestion and it was then cloned into pE3 intermediate vector. The resulting plasmid was named pE3-BmK IT4. The chimeric gene was transferred into the tobacco (Nicotiana tabacum L.) genome via Agrobacterium-mediated transformation. Forty-five regenerated kanamycin resistant plants were obtained, two individual lines showed strong toxicity to Manduca sexta (Linnaeus), Heliothis armigera (Hübner) and Leguminivora glycinivorella (Matsumura) by feeding experiments. Results from Southern blot indicated that BmK IT4 gene was transferred into tobacco genome. The mortality of M．sexta, H．armigera and L．glycinivorella larvae fed on transgenic plants was 95%-97%, 63%-70% and 65%-73%, respectively, and the growth of the surviving insects was remarkably retarded.     

白桦的遗传转化及转基因植株的抗虫性

应用农杆菌介导法首次向白桦(Betula platyphylla Suk.)基因组中导入抗虫基因[蜘蛛杀虫肽与苏云金杆菌杀虫毒蛋白基因(Bt基因)C肽序列的嵌合基因].转化结果表明:共培养2 d的脱菌及防止腐烂的效果和转化率均高,液体共培养及液体除菌优于固体共培养及固体除菌;最佳外植体为大叶片;侵染2个月之后产生抗性愈伤组织,转化率达到22%.卡那霉素抗性植株中,GUS阳性率为43%.进行杀虫肽和nptⅡ基因的PCR(聚合酶链式反应)均检测出目的带.转化植株目的基因的PCR Southern(DNA印记杂交)杂交呈阳性,证明获得了转基因植株.初步的喂虫试验表明转基因白桦具有一定的抗虫性.     

转苏云金杆菌毒蛋白基因玉米植株的获得及其抗虫性分析

玉米( Zea mays L.)转化成功与否与基因型密切相关.在转化过程中,除少数模式品种能够形成再生频率较高且易转化的Ⅱ型愈伤组织外,大多数栽培品种往往只能够形成再生频率较低且不易转化的Ⅰ型愈伤组织.因此探索Ⅰ型愈伤组织的诱导及其转化条件,提高转化效率,对直接改良玉米优良自交系具有重要意义.应用基因枪转化技术将苏云金杆菌( Bacillus thuringiensis ) cry1Ac3基因导入玉米优良自交系E28及340的Ⅰ型胚性愈伤组织中,经过膦丝菌素(PPT)或潮霉素(HygB)筛选,获得了再生植株.经PCR检测、Southern blot分析及Bt毒蛋白ELISA检测证实,外源基因已整合到玉米基因组中,并已获得表达.抗虫性分析结果表明,部分转基因玉米植株对玉米螟虫有较强的抗性.还比较了PPT和HygB两种筛选剂的筛选效果,表明PPT筛选的抗性愈伤组织的再生频率要高于HygB筛选的再生频率.     

转苏云金杆菌毒蛋白基因玉米植株的获得及其抗虫性分析

玉米 (ZeamaysL .)转化成功与否与基因型密切相关。在转化过程中 ,除少数模式品种能够形成再生频率较高且易转化的Ⅱ型愈伤组织外 ,大多数栽培品种往往只能够形成再生频率较低且不易转化的Ⅰ型愈伤组织。因此探索Ⅰ型愈伤组织的诱导及其转化条件 ,提高转化效率 ,对直接改良玉米优良自交系具有重要意义。应用基因枪转化技术将苏云金杆菌 (Bacillusthuringiensis)cry1Ac3基因导入玉米优良自交系E2 8及 34 0的Ⅰ型胚性愈伤组织中 ,经过膦丝菌素 (PPT)或潮霉素 (HygB)筛选 ,获得了再生植株。经PCR检测、Southernblot分析及Bt毒蛋白ELISA检测证实 ,外源基因已整合到玉米基因组中 ,并已获得表达。抗虫性分析结果表明 ,部分转基因玉米植株对玉米螟虫有较强的抗性。还比较了PPT和HygB两种筛选剂的筛选效果 ,表明PPT筛选的抗性愈伤组织的再生频率要高于HygB筛选的再生频率。     

作物抗虫基因工程及其安全性

利用基因工程培育抗虫新品种是农作物害虫防治的有效途径。本综述了来自细菌的Bt基因及来源于植物的蛋白酶抑制剂基因、凝聚素基因、α－淀粉酶抑制剂基因等转基因植物的防治效果,探讨了它们的安全性,并指出了理想杀虫剂应具备的基本特征。