转抗虫基因优良籼型恢复系的获得及其外源基因的遗传稳定性研究

用基因枪法将雪花莲外源凝集素基因（gna）转移到优良籼型杂交稻恢复系蜀恢527中,通过PCR、PCR Southern blotting和Southern blotting等分子方法检测证明,外源基因已稳定遗传到转基因第三代（T2）。转基因第一代植株（T0）在株高和结实率上与相应的组培、种子实生苗植株相比,发生明显的不可遗传的变异。随着繁殖代数的增加,转基因植株恢复到与对照植株一致。还讨论了DNA微量提取法在转基因后代筛选中的运用。     

转酸性蛋白酶pepB基因玉米的分子鉴定与农艺性状分析

通过分子生物学技术把酸性蛋白酶pepB基因转入受体玉米自交系基因组中,培育转酸性蛋白酶pepB基因玉米新品系。以耐盐基因badh作为筛选标记性基因,经过抗性筛选,对T1、T2、T3代转基因植株进行PCR检测,得到14个T1代转基因阳性植株,32个T2代转基因阳性植株和27个T3代转基因阳性植株。Southern杂交结果表明,外源酸性蛋白酶基因已经整合进玉米基因组中。RT-PCR结果表明,酸性蛋白酶基因在受体玉米中获得表达,获得外源酸性蛋白酶pepB基因遗传表达的T3代转基因玉米株系。通过对T2、T3代转基因玉米各品系农艺性状的分析结果表明,转基因玉米各品系在株高、茎粗、穗长等农艺性状上与受体亲本没有差异,但生育期均有不同程度的缩短。     

GUS基因和NPTII基因在转基因花生后代的遗传研究

对β－ 葡糖苷酸酶（ＧＵＳ）基因在转基因花生Ｔ１－ Ｔ３ 代植株中的活性测定和ＮＰＴ ＩＩ基因在Ｔ３ 代植株中的活性和ＰＣＲ检测表明：Ｔ１ 代的ＧＵＳ基因为１ ∶１、３∶１ 等分离, Ｔ２ 和Ｔ３ 代ＧＵＳ基因符合３ ： １ 单基因显性遗传规律的植株数增加,１ ： １ 分离单株比例逐渐减少。从Ｔ３ 代中就可选择到ＧＵＳ基因纯合的单株,得到了４ 株遗传性稳定的单株,说明ＧＵＳ基因在转基因花生植株后代的遗传应属于单基因显性遗传规律。实验证明,位于同一质粒上的ＧＵＳ和新霉素磷酸转移酶（ＮＰＴ ＩＩ）基因,在转基因花生植株中表现为连锁遗传。     

BADH基因转化水稻的方法比较

应用基因枪法与农杆菌介导法将来源于山菠菜的BADH（betaine aldehyde dehydrogenase）基因导入水稻。从获得转基因植株数量、转化率、转化植株PCR阳性率、外源基因拷贝数及其表达活性、T0代植株的结实率对两种转化方法进行了比较。结果表明,用农杆菌介导法转化BADH基因的转化效率和PCR阳性率比基因枪法更高,且用农杆菌介导法得到的转基因植株T0的结实率等农艺性状也优于基因枪法。     

TaNAC14转基因小麦外源目标基因拷贝数及遗传稳定性分析

外源基因拷贝数是影响转基因植物遗传稳定性及其自身表达水平的重要因素。为了探析TaNAC14基因在小麦生长发育中的生物学功能,本研究通过农杆菌介导的遗传转化法获得了14个T0代TaNAC14转基因小麦植株,采用BASTA溶液涂抹和目标序列PCR检测相结合的方法,从14个转基因小麦植株中鉴定出9个阳性植株。通过TaqMan实时定量PCR方法,以小麦内源单拷贝基因Pinb为内参基因,对9个T0代转基因小麦阳性植株中外源目标基因拷贝数进行检测,结果表明,T0代转基因小麦再生植株中有5株为单拷贝,4株为双拷贝,其中单拷贝插入整合的比率接近55.6%。选取单拷贝转基因植株收获的种子进行种植,根据BASTA溶液涂抹鉴定对T0:1代小麦株系遗传情况进行分析,结果表明目标基因TaNAC14是可遗传的。此外,还对T1代转基因小麦目标基因表达水平进行测定,结果表明,与野生型JW1相比,各转基因小麦植株目的基因TaNAC14表达量均极显著增加。该研究结果为后续TaNAC14基因的功能研究奠定了基础。     

玉米C_4型全长pepc基因导入普通小麦的研究

为了获得具有类似C4光合途径的转pepc(磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶)基因小麦材料,采用基因枪法将玉米C4型全长pepc基因导入小麦材料01H186-20-24,经在含4 mg.L-1L-PPT(L-phosphinothricin,草丁膦)的培养基上筛选,获得抗性再生植株,经PCR检测获得118株T0代阳性植株;进一步利用PCR对T1代植株进行筛选,T2代在隔离条件下种植于大田,Southern blot、SDS-PAGE检测表明,外源pepc基因在小麦基因组中得以整合和表达。测定了40个转基因T2代植株和受体对照的净光合速率(Pn)、PEPC活性,结果表明,在大田自然条件下,82.5%的转基因小麦的Pn增加,最大提高18.57%,达到了28.1μmol CO2.m-2.s-1,转基因植株中PEPC活性为对照的1.5~1.98倍。     

农杆菌介导抗虫CpTI基因的花生遗传转化及转基因植株的再生

通过农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)Ti质粒介导途径，将抗虫CpTI基因转入花生，经过诱导分化获得转基因再生植株。PCR检测及Southern杂交鉴定结果表明，外源CpTI基因已整合到大部分再生花组中。通过抗虫性检测试验，转基因花生具有一定的抗虫性。     

利用双T-DNA载体系统培育无选择标记转基因大豆

利用PCR和Southern杂交检测了161株转△^6-脂肪酸脱氢酶基因（D6D）的T1代植株,初步筛选出只含有功能基因（D6D）而不含有筛选标记基因（bar）的转基因大豆植株9株,为获得富含γ-亚麻酸但不含选择标记基因的转基因大豆奠定了基础,并为转基因大豆的安全性种植提供了保障。同时对无标记基因的转基因植株进行了叶片涂抹除草剂验证,探讨了叶片涂抹除草剂结合目的基因PCR检测筛选无选择标记转基因植株的可行性。     

转抗菌肽B基因和bar基因籼稻植株的再生

 运用基因枪法将含有bar基因和cecropin B基因的质粒pCB1导入籼稻品种特青的幼胚细胞,筛选后得到3株转基因植株。PCR检测和Southern杂交结果表明,外源基因已整合到水稻基因组中。转化当代植株表现出对Basta很强的抗性,同时也增强了对水稻白叶枯病的抗性。     

广谱抗病基因chi和hrpZpsta双价表达载体的构建及其在大豆中的遗传转化

大豆的真菌性病害已经成为了限制大豆产量增长及品质提高的主要原因,利用基因工程技术培育出具有广谱性抗病能力的大豆新品种,已成为目前提高大豆抗性的有效途径之一。本研究构建了含2种广谱抗病基因chi和hrp Zpsta的双价植物表达载体,利用农杆菌介导技术导入大豆中,获得了能够在转录水平上表达2种外源抗病性基因的转基因大豆。对经抗性筛选得到的阳性苗及后代植株进行PCR检测、Southern杂交、荧光定量PCR检测,共得到T0代阳性植株7株,T1代阳性植株27株。转化植株的基因组在整合外源基因时出现不同情况,chi-hrp Zpsta双价载体分别以单价和双价两种形式随机整合到受体大豆基因组中并且能稳定遗传,同时在转录水平上亦有不同。     

转抗除草剂基因小麦植株的筛选方法研究

为了降低小麦转bar基因时产生较高比例的假阳性植株,采用测定T0代转基因植株叶片释放NH4 浓度和对T1代植株喷施Basta除草剂等辅助筛选方法,建立了简便有效的转bar基因小麦筛选体系。研究结果表明,2叶期和5叶期叶片释放的NH4 浓度与bar基因PCR检测结果呈极显著相关,相关系数分别为0.86和0.75。对391株T0代再生植株进行叶片释放NH4 浓度测定,筛选到34株转基因植株,其中27株为bar基因的PCR检测所证实。用100 mg/L Basta除草剂对381株T0代植株的后代(3 800余株)进行喷施筛选,根据后代抗性分离筛选到13株T0代阳性植株,与PCR检测结果吻合度达到100%。这两种方法可用于以bar基因为选择标记基因的转基因植株的筛选。     

sbk和sck双价抗虫转基因水稻的育成和鉴定

 将包含2个抗虫基因sbk\[修饰后的Cry1A(c)\]和sck（修饰后的CpTI）的质粒载体pCDMARUBA Hyg转入农杆菌EHA105中, 感染南粳45的愈伤组织, 得到再生植株。用sbk和sck基因的引物进行PCR分析, 从97个再生植株中筛选出42个含有2个抗虫基因而没有潮霉素基因的阳性植株。通过Southern杂交发现, 42个阳性植株中具有1~5个外源基因拷贝的分别有23、 11、 5、2和1个单株。用RT PCR检测发现, 4个单拷贝株衍生的28个T3代植株外源基因能正常表达。人工饲喂二化螟幼虫试验也表明, 转基因植株的幼虫死亡率达94%~100%, 抗虫能力比对照显著提高。筛选出3个农艺性状优良的株系。     

转即SP融合基因小麦植株的获得及抗旱性初步鉴定

为了培育抗旱小麦新材料,在构建含大肠杆菌海藻糖-6-磷酸合成酶基因（otsA）和海藻糖-6磷酸磷酸酯酶基因（otsB）融合基因TPSP的表达载体pBS-ATPSP的基础上,利用花粉管通道法对小麦品种豫麦34和豫麦18进行了遗传转化。两个品种共处理2495朵小花,获得T0代种子1611粒。两个品种分别获得T1代小麦植株857和659株,经PCR鉴定转基因植株分别为11株和7株。通过半定量RT—PCR技术对4个T2代转基因株系中融合基因TPSP的表达分析显示,3个株系中TPSP基因受水分胁迫而诱导表达,其中2个株系在温室进行的干旱胁迫鉴定中表现出较强的抗旱能力。     

子房注射法将Bt基因导入超甜玉米

用子房注射法将Bt基因导入超甜玉米品种粤甜3号,获得了1株整合有Bt基因的转基因植株,定名为ZT11,以发芽成苗的植株计算,基因转化效率达9.09%。经PCR和Southernblot分析,证明抗虫基因已经整合在超甜玉米基因组中,并且为单拷贝。T1代植株PCR检测结果表明,Bt基因能够在转基因后代中稳定遗传,基因分离符合1∶1的孟德尔遗传分离规律。     

农杆菌介导的转ICE1基因提高水稻的耐寒性

利用农杆菌介导的转基因技术,成功地将通过RT PCR克隆的拟南芥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。     

基因枪介导法获得转BtCry1Ac基因抗虫玉米植株的研究

利用基因枪介导法将含有Cry1Ac基因的质粒转入玉米愈伤组织,获得转Bt基因玉米植株,对所获得的转基因植株进行PCR分析和金标免疫试纸鉴定。结果表明,部分转化植株呈阳性,说明目的基因已经整合到玉米基因组中。将转基因植株自交获得T1代种子,对T1代植株进行田间抗虫鉴定,结果表明,与对照相比转基因玉米植株的抗虫活性明显强于非转基因植株。     

农杆菌介导法将Bt（cryI4）基因导入大豆的研究

构建含有Bt（cryIA）基因的植物表达载体pCAMBIA3300-Bt，以大豆子叶节为受体，通过农杆菌介导法将Bt基因导入大豆品种黑农37中，获得转基因植株。并进行大豆的再生和遗传转化系统优化的研究，以获得较高的转化率。结果表明：在6-BA浓度为1．7mg·L^-1时，丛生芽分化率最高。确定该品种大豆在丛生芽分化阶段的草铵膦筛选浓度为3．5mg·L^-1。获得转化质粒pCAMBIA3300-Bt的转基因植株，其中T1代PCR阳性植株19株。采用real—timePCR的方法对T4代抗性植株进行助基因的转录水平的分析，初步证明成基因已整合到受体大豆的基因组内。     

Inverse PCR法快速测定转基因马铃薯中T-DNA的拷贝数

利用Inverse PCR技术分析原生质体途径导入PLRV-CP基因的马铃薯转基因后代T-DNA拷贝数,结果与Southern Blot相同。经RT-PCR分析,低拷贝数的转基因后代显阳性反应,多拷贝数的显阴性反应,说明T-DNA多拷贝数影响外源基因的表达。Inverse PCR技术能为早期快速准确预测转基因植株中外源基因的T-DNA拷贝数,排除多拷贝重复串联序列诱导的外源基因沉默植株,为获得稳定表达的转基因株系提供有效方法。     

共转化法获得无筛选标记的转PEPC、PPDK基因水稻恢复系纯合体

用根癌农杆菌共转化的方法将pSB130/CK质粒[目的基因磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(PEPC)、磷酸丙酮酸二激酶基因(PPDK)与筛选标记潮霉素抗性基因HPT分别构建于2个T-DNA区]导入水稻恢复系R299,经PCR、Southern检测,筛选到T0代13个转基因植株。对T1～T3代转基因后代进行PCR跟踪鉴定,分离出无潮霉素抗性基因的转基因植株(PEPC PPDK HPT-),分离株系比率为15%～21%,分离株系中PEPC PPDK HPT-型单株分离频率为7.2%～10.0%。在T3代成功获得了无筛选标记的转基因纯合系3个(06D351,06D352和06D353),PEPC酶活性和光合速率分析结果表明,其PEPC活性比对照提高了1.5～4.9倍,光合速率提高了19%～40%,说明这些转基因纯系材料在水稻高光效育种上具有很大的应用价值。     

1-磷酸甘露醇脱氢酶基因转化水稻的研究

摘要：PCR和Southern blotting检测表明,来自大肠杆菌的[i]mtlD[/i]基因已通过农杆菌介导整合进水稻基因组。[i]mtlD[/i]基因在T1代出现分离, T2代出现纯系。在0.75% NaCl胁迫下,7个转基因T3代株系都能检测到mtlD酶活性,与对照相比细胞膜的相对电导率和大分子渗漏值明显降低。部分转基因株系能在 1.0% NaCl浓度下正常生长,而对照在0.5% NaCl浓度下已不能存活。通过有性杂交途径实现了[i]mtlD[/i]和[i]gutD[/i]两个基因的聚合,部分杂交后代株系能在1.25%NaCl胁迫下正常生长结实。