其他寄主作物能成为Bt感性棉铃虫的庇护所吗?

害虫的抗药性是苏云金杆菌（Bacillus thuringiensis,Bt)微生物杀虫剂及转Bt基因抗虫作物在推广应用过程中潜在的巨大生态风险，建立庇护所、提供敏感种群是美国、澳大利亚等地在转Bt基因抗虫棉种植过程中采取的主要的抗性防治措施；而国内转Bt基因抗虫棉在田间多与其他作物套种，没有建立专门的庇护所。应用PCR指纹谱方法，检测了棉铃虫不同寄主种群的遗传差异，分析了棉铃虫不同寄主植物种群间的基因交流情况。结果表明，在田间棉铃虫的不同寄主种群中，Bt棉种群与普通棉花、玉米、蓖麻种群间基因交流频繁，而与芝麻、花生种群间交流存在一定障碍，彼此个体间不能进行随机交配，说明除普通棉花外、玉米、蓖麻能作为庇护所，防止棉铃虫对转Bt抗虫棉的抗性、而芝麻和花生不适于作为庇护所在田间与转基因棉花套种。     

表达cryIA/gna双价抗虫基因烟草兼抗棉铃虫和蚜虫

利用人工合成的、密码子优化后的雪花莲凝集素（ＧＮＡ）基因，与人工合成的ＣＦＭ ｃｒｙＩＡ构建了双价抗虫基因植物高效表达载体。通过根癌农杆菌介导转化烟草，获得２８株卡那酶素抗性植株，经ＰＣＲ及Ｓｏｕｔｈｅｒｎ印迹检测，证实了双价抗虫基因在烟草基因组中的整合，转基因烟草杀棉铃虫试验表明，４０％转基因烟草植株对棉铃虫具有高抗性；Ｂｔ杀虫蛋白ＥＬＩＳＡ检测获得与虫试较一致结果，抗虫性较强株Ｋ１１号ＣｒｙＩ     

转Bt 基因抗虫棉品种的推广利用与棉铃虫抗性的治理

我国现有３类转Ｂｔ基因抗虫棉种质材料：９４－２４，中心９４和Ｒ１９，它地棉铃虫初孵幼虫都表现出显著的抗虫性，用它们作亲本材料都已培育出转基因抗虫棉的品种或杂交种，这三类抗虫棉在不同生育期抗虫性表现程度不同，苗期（１０片主茎叶以下）吉处发孵死亡率一般达１００％，生育后期抗虫性则有所下降，Ｂｔ基因转发方棉花后能稳定遗传给后代，不同世代的抗虫性表现基本一致，通过室内汰选，烟芽夜蛾等害虫很容易对Ｂｔ杀虫     

代谢型谷氨酸受体mGluR7的基因组结构及其家族蛋白胞外区的基因组结构比较

L－谷氨酸是哺乳动物中枢神经系统中的神经递质，其代谢型丙氨酸受体mGluR7在正常中枢神经功能和多种神经退行性疾病的病理发生中起着重要作用。为了研究mGluR7基因相关疾病的生物和遗传基础，通过从BAC文库中筛选种子克隆和对酶切指纹图谱数据库查询等方法，构建了 覆盖mGluR7全长基因的基因组物理图谱，并采用鸟枪法策略对图中BAC克隆进行测序与拼接组装，最终得到准确度为万分之一的完整的基因组序列。序列分析表明：mGluR7基因是长达880kb的超大基因；其基因组GC含量为38％，重复序列含量为37．5％，由11个外显子和10个内含子组成，其中5个内含子长度超过100kb，内含子1长达285kb； 存在2个替换剪接转录本mGluR7α和mGluR7b。通过比较mGluR7基因家族3组8个亚型受体蛋白胞外区的基因组结构，发现它们对应的基因组结构分为3组，组内各成员的基因组结构较为保守，而组间各成员的基因组结构保守性较差，这种基因组水平的组内保守和组间差异是和蛋白质水平上的保守和差异一致的，提示这些受体的基本功能在进化的过程中有明显的分化。在含mGluR7的组内，尽管组内各成员的基因组结构趋于保守，但大部分含子长度变化幅度很大，揭示基因组结构变化的程度高于蛋白质水平的变化，这种变化预期是在基因表达的调控上体现其生物属性的。     

代谢型谷氨酸受体mGluR7的基因组结构及其家族蛋白胞外区的基因组结构比较

L-谷氨酸是哺乳动物中枢神经系统中的神经递质, 其代谢型谷氨酸受体mGluR7在正常中枢神经功能和多种神经退行性疾病的病理发生中起着重要作用. 为了研究mGluR7基因相关疾病的生物和遗传基础, 通过从BAC文库中筛选种子克隆和对酶切指纹图谱数据库查询等方法, 构建了覆盖mGluR7全长基因的基因组物理图谱, 并采用鸟枪法策略对图中BAC克隆进行测序与拼接组装, 最终得到准确度为万分之一的完整的基因组序列. 序列分析表明: mGluR7基因是长达880 kb的超大基因; 其基因组GC含量为38%, 重复序列含量为37.5%; 由11个外显子和10个内含子组成, 其中5个内含子长度超过100 kb, 内含子1长达285 kb; 存在2个替换剪接转录本mGluR7a和mGluR7b. 通过比较mGluR基因家族3组8个亚型受体蛋白胞外区的基因组结构, 发现它们对应的基因组结构分为3组, 组内各成员的基因组结构较为保守, 而组间各成员的基因组结构保守性较差. 这种基因组水平的组内保守和组间差异是和蛋白质水平上的保守和差异一致的, 提示这些受体的基本功能在进化的过程中有明显的分化. 在含mGluR7的组内, 尽管组内各成员的基因组结构趋于保守, 但大部分内含子长度变化幅度很大, 揭示基因组结构变化的程度高于蛋白质水平的变化, 这种变化预期是在基因表达的调控上体现其生物属性的.     

RHL基因对粳稻的转化及转基因植株的耐盐性

通过农杆菌介导法把水稻类HAL2(RHL)导入粳稻品种合江19。根据GUS检测，RHL基因PCR检测和生长正常原则选择R0代单株。R1代株系中经抗潮霉素筛选后的阳性植株在苗期耐盐性有所改善，在孕穗期盐胁迫时细胞膜损伤小，叶组织活力强，耐盐性增强。对R1代株系进行Suthern杂交分析的结果证明，RHL基因表达框架已完整地整合进行了水稻基因组中。此外，对转基因育种方法和真正耐盐转基因水稻品种的培育等问题进行了探讨。     

转芪合酶基因植物中三羟基反式芪的功能

应用RT－PCR方法，从葡萄组织中克隆了两个芪合酶基因的编码区（1．19kb)。在大肠杆菌中能特异表达42ku的蛋白质，其分子量与芪合酶大小一致，并用其制备了兔抗血清。利用pBin438构建了植物组成型表达载体，经农杆菌介导获得转基因烟草植株。PCR，Southern blot,Western blot和RT－PCR分析证明该基因已整合到烟草的染色体中，并正常转录和特异表达。薄层层析和HPLC的结果进一步判断表达的芪合酶在烟草中可催化其底物合成3，4′，5－三羟基反式芪（trans-resveratrol),从转基因烟草中纯化的3，4′，5－三羟基反式芪能使人乳腺癌细胞停留在Go,G1期的细胞数增加。     

表达雪花莲凝集素(GNA)的转基因水稻纯系抗褐飞虱

利用基因枪法将含有潮霉素抗性基因pht,gusA报告基因和雪花莲外源凝集素基因gna的2个质粒（pWRG1515和pRSSGNA1)共转化粳稻品种鄂宜105号和鄂晚5号种子胚诱导的愈伤组织。从轰击的329块愈伤中共再生出61株独立转基因植株。PCR／Southern blot分析显示，79％的转基因植株含有所有3个外源基因。Western blot分析发现，48株含gna基因的转基因植株中有36株（75％）在不同水平上表达了GNA，GNA最高表达量占总可溶性蛋白的0．5％，遗传分析证实外源基因在转基因后代植株中大多以孟德尔方式遗传。从其R1代为3：1孟德尔分离方式遗传的后代R2代植株中，鉴定出含有并表达所有3个外源基因的5个独立转基因植株纯系。褐飞虱生物鉴定和喂养试验表明，转基因纯系对褐飞虱具有显著的抑制作用，具体表现为降低褐飞虱存活率和繁殖力、延缓褐飞虱发育进度及减少褐飞虱进食量，即表达GNA的转基因水稻纯系对褐飞虱具有抗性作用。     

水稻5S rDNA和着丝粒顺序RCS2拷贝数的Fiber-FISH测定

用伸展DNA纤维的荧光原位杂交（Fiber-FISH)技术测定了5S rDNA和着丝粒DNA顺序RCS2在水稻广陆矮四号（Oryza sativa ssp indica cv Guangluai No4)基因组中的拷贝数，为了确定拷贝数，需要知道显微镜下一定长度DNA纤维所含碱基对数。为此，测量了两个已知碱基对数DNA序列的伸展纤维在显微镜下的长度。其中供试BAC38D17的插入序列为136kb，基伸展纤维在显微镜下的长度为56．4μm，平均为2．41kb/μm；BAC44B4全长为144.5kb，其伸展纤维的长度为55.7μm，平均为2.60kb/μm.这与Ｗatson-Crick模型中Ｂ－ＤＮＡ的2.97kb/μm十分接近。根据两个样本每微米平均碱基数，即２.51kb/μm的标准，计算出５ＳrDNA的拷贝数约为６８６，着丝粒ＤＮＡ顺序约为２８６－１１２１拷贝。     

体细胞克隆法生产绵羊转基因囊胚

pEGFP－N1质粒分别转染5只绵羊卵巢原代颗粒细胞，G418筛选后，各取1株阳性转基因细胞作供体，进行绵羊的体细胞核移植（克隆），共352枚体外成熟的去核卵母细胞与转基因的颗粒细胞进行电融合，得到的329枚核移植胚胎（93．5％），用Ionomycin／6－DMAP激活，SOFaaBSA液滴体外培养7d，结果显示，312枚核移植胚胎发生卵裂（94．8％），其中63枚发育至囊胚阶段（19．1％），随机抽检发现，克隆胚胎在早期发育的各个阶段均表达GFP基因，4株0．5％FCS饥饿细胞克隆胚胎的囊胚率为19．6％（55／280），胎在早期发育的各个阶段均表达GFP基因，4株0．5％FCS饥饿细胞克隆胚胎的囊胚率为19．6％（55／280），与另外1株未饥饿细胞克隆胚胎的囊胚率（16．3％，8／49）没有显著差异（P＞0．05），结果表明，体细胞基因转移和克隆技术的结合，可以有效地生产绵羊的转基因囊胚。     

水稻紫色种皮基因Pb的精细定位与候选基因分析

紫米因其种皮内花色素苷的沉积而着色．控制种皮着色的Pb基因位于水稻第4染色体，紫色种皮对白色种皮呈显性．本研究利用培矮64S（白米）×豫南黑籼糯（紫米）和培矮64S×川黑糯（紫米）两个F2分离群体对P易基因进行了精细定位．首先用SSR标记将P易基因初步定位在距微卫星位点RM3820下游0．79cM的位置．然后，通过在候选区域内发展高密度的InDel标记和CAPS标记，将P6基因限定在两个InDel标记RID3与RID4之间25kb范围以内．在该区段内，TIGR水稻基因组（R．5）标有两个注释基因：一个为与玉米k基因同源的砌，为控制花色素苷代谢的Myc类转录因子；另一个为与拟南芥刀四同源的bhlh16，也与植物色素代谢有关．根据两者的性质和前人相关研究结果，推测Pb与Ra实为同一个基因．序列分析结果表明，与白米品种培矮64S，9311（籼）和日本晴（粳）相比，豫南黑籼糯和川黑糯中Ra基因第7外显子存在一个GT缺失．根据GT缺失发展了一个CAPS标记CAPSRa，并对两个F2分离群体和100余份水稻品种进行分析．结果发现，所有F2白米单株以及所有白米（n=63）和红米（n=23）品种的CAPSRa基因型与培矮64S相同，而所有紫米品种（n=20）与豫南黑籼糯和川黑糯相同．据此推测，水稻紫色种皮性状可能由Ra基因第7外显子内的GT缺失引起．     

水稻不完全隐性卷叶主基因以rl（t）的精细定位

利用奇妙香（QMX）为轮回亲本，与卷叶珍汕97B（JZB）杂交并回交的BC4F2和BC4F3两群体为研究材料，对卷叶性状进行了遗传分析，并对卷叶基因进行精细定位．遗传分析表明，卷叶性状主要受1对不完全隐性主基因的控制，命名为rl（t），并同时受到数量性状基因和或环境的影响．利用500个SSR标记和新开发的15个InDel标记，通过BSA法在卷叶DNA池和平展叶DNA池间筛选到8个多态性标记，并用MAPMAKER／EXP3．0构建遗传连锁图．基因定位方法采用复合区间作图法（CIM）．利用BC4F2分离群体将rl（t）初步定位于第2染色体长臂，位于标记InDel 112-RM3763之间，两标记之间的遗传距离为2．4cM，rl（t）距离InDel 112约1．0cM．为精细定位rl（t），从BC4F2代经标记选择得到1个中度卷叶植株，自交扩繁成855株个体的BC4F3代株系，另发展4个新的InDel标记．连锁分析表明，InDel 112．6和InDel 113位于标记InDel 112和RM3763之间．利用BC4F3株系中分离出的191个卷叶株和185个平展叶株，将rl（t）定位于InDel 112、6-InDel113之间，物理距离为137kb、对该区段进行了初步的侯选基因分析，推测rl（t）可能参与了microRNA（miRNA）系统对叶片发育的调控．     

NF1基因附近一个新的STR位标的分离和鉴定

用人工合成的 (dC_dA) 15 寡聚核苷酸探针 ,从 1 7q1 1_q1 2区带显微切割探针池中分离得到一个含有 (CA)重复单位 1 6次的DNA片段 ,经在GenBank和GDB中检索确认是一个新的STR .这个新的STR在 5 0名中国人中存在 8种等位形式 ,多态信息量值高达 0 6 1 .连锁分析显示这个STR在一个 3代的NF1病人家系中的传递符合Mendel遗传规律 .用含有这个新的STR的 1 7kb的人基因组DNA片段为探针进行FISH ,将其定位在 1 7q1 1_q1 2区带 ,即NF1基因所在的区域 .这个新的STR的GenBank和GDB注册号分别为 :G32 1 1 2和D1 7S2 2 0 4.     

玉米大斑病抗性基因Ht2的精细定位

精细定位玉米大斑病抗性基因Ht2对于图位克隆该基因和探讨玉米基因组中抗病基因的分布规律及分子标记辅助选择有重要意义。以大斑病的感病自交系“获白”为母本，抗病自交系“77Ht2”为父本，构建了F2作图群体。通过RFLP分析知，Ht2基因定位在第8染色体的UMC89和BNL2．369之间，与BNL2．369相距0．9cM。然后选用在该区域的SSR标记进行了加锁分析，确定了SSR标记UMC1202，BNLG1152，UMC1149与Ht2基因紧密连锁，其中UMC1149与Ht2基因的距离为7．2cM。利用BSA法从450个RAPD引物的扩增产物中筛选出7个可能与Ht2基因连锁的标记，并将其中单拷贝标记转换为SCAR标记。连锁分析表明，一个SCAR标记（定名为SD－06633）距Ht2基因0．4cM。在此基础上，构建了Ht2基因所在区域的分子标记连锁图。     

强MAR的分离及其体内外功能鉴定

将MAR（matrix attachment region)构建到外源基因表达盒两侧可以促进外源基因的表达克服基因沉默。用PCR方法从烟草和拟南芥中分离到4个新的MAR序列（TM2，TM3，AM1和AM2），以水稻悬浮细胞为材料，提取大量细胞核制备核基质，以已发表的MAR（TM1）和对照，对4个新MARs序列进行体外结合实验，结果表明TM2和TM3与核基质的结合能力强于已知MAR序列。将4个新MARs和对照分别顺向构建和表达载体pBI121 gus基因表达盒两侧，用农杆菌介导法转化烟草，获得转基因植株。对转基因植株体内GUS酶活性检测表明，TM1，TM2，TM3和AM1均能命名外源基因表达增强，其中TM2增强5倍，TM1增强1．5倍，TM2增强效果强于对照TM1。表明分离到一个新的强MAR，可以用于高效表达载体的构建。对5个MARs的序列特征、体外结合能力及外源基因表达影响三者之间的关系进行了分析，并对获得的强MAR在植物基因工程中的应用进行了讨论。     

1999年十大科学成果

美国《科学》杂志评出的1999年世界十大科学成果依次是：1．美同科学家发现，取向人胚胎或骨髓的手缈胞可用于培育不同的人体细胞、组织和器官，这有望成为移植器官的新来源。2．科学家完成了对3种微生物基因序列的测定，并测出了三分之一的人类基因组序列，其中包括完全破译了人体第22对染色体的遗传密码。3．科学家将费米子冷却到接近绝对零度．从而使原子呈现出波而不是单个粒子的性质。4．科学家绘制出了第一张核糖体结构图c5．天文学家发现了一些新的太阳系外行星，使得人类发现的太阳系外行星总数达到约30颗，并有科学家声称首次探测…     

水稻F1花粉不育基因座S-b的精细定位

杂种不育是水稻籼粳亚种间杂种优势利用的主要障碍, 开展杂种不育基因的克隆和功能分析对于克服和缓解亚种间杂种的不育性具有重要的意义. 本研究在S-b座位初定位的基础上, 根据水稻基因组的序列发展微卫星标记, 将S-b座位定位在微卫星标记PSM8和PSM202之间. 为了精细定位S-b座位, 以S-b座位的近等基因系为材料培育了包含有3910株的F2作图群体, 同时根据PSM8和PSM202界定范围内的基因组序列发展了2个微卫星标记, 2个插入缺失多态性标记和4个CAPS标记. 利用作图群体中的重组株进行花粉育性表型与新发展标记基因型的连锁分析, 结果表明标记W4与S-b座位完全连锁, 而标记A8和A14位于S-b座位的两侧, 与S-b座位的遗传距离分别为0.026和0.038 cM. 将多态性标记与该区域克隆的序列进行整合, 结果表明, 新发展的多态性标记锚定在了AC093089, AC079021和AC134931三个首尾相连的克隆上. 根据各标记在物理图谱上的位置, 最终将S-b座位界定在了A8与A14之间27 kb的物理距离内. RiceGAAS注释表明该区域有7个预测ORF. 该结果为S-b座位进一步的功能分析奠定了基础.     

澳洲野生棉种子叶色素腺体延缓形成性状的遗传研究

以具有子叶色素腺体延缓形成性状的5个澳洲野生棉种为材料，与亚洲棉（G.arboreum)和戴维逊氏棉（G.davidsonii)以及陆地棉（G.hirsutum)的4种不同色素腺体基因型（Gl2Gl2Gl3Gl3,Gl2Gl2gl3gl3,gl2gl2Gl3Gl3和gl2gl2gl3gl3)进行杂交，共得到10个种间杂种。根据杂种种子和植株的色素腺体表现，初步明确（1）5个澳洲野生棉种所具有的子叶色素腺体延缓形成性状的遗传 特点相同，控制该性状的基因可能位于同一基因位点；（2）澳洲野生棉种的子叶色素腺体延缓形成性状对A染色体组的亚洲棉的种子有色素腺体性为显性，其F1种子无色素腺体，而植株具有色素腺体；对于D染色体组的戴维逊氏棉的种子有色素腺体性状为隐性，其F1为典型的有色素腺体类型；（3）澳洲野生棉种的种子无色素腺体性状对于陆地棉的种子有色素腺体性状为隐性或不完全显性；对陆地棉的无色素腺体基因（gl2gl2gl3gl3)为显性上位，但无色素腺体基因对于澳洲野生棉种的植株色素腺体有较强的削弱作用。对于控制陆地棉色素腺体性状的两个基因来讲，澳洲野生棉种的子叶色素腺体延缓形成性状对Gl2为显性上位，对Gl3为隐性上位。因此，在该性状的杂交转育研究中应采用陆地棉单节显性系1（Gl2Gl2gl3gl3)作为栽培棉种的亲本进行杂交和回交。     

水稻紫色种皮基因Pb的精细定位与候选基因分析

紫米因其种皮内花色素苷的沉积而着色.控制种皮着色的Pb基因位于水稻第4染色体,紫色种皮对白色种皮呈显性.本研究利用培矮64S(白米)×豫南黑籼糯(紫米)和培矮64S×川黑糯(紫米)两个F2分离群体对Pb基因进行了精细定位.首先用SSR标记将Pb基因初步定位在距微卫星位点RM3820下游0.79cM的位置.然后,通过在候选区域内发展高密度的InDel标记和CAPS标记,将Pb基因限定在两个InDel标记RID3与RID4之间25kb范围以内.在该区段内,TIGR水稻基因组(R.5)标有两个注释基因:一个为与玉米Lc基因同源的Ra,为控制花色素苷代谢的Myc类转录因子;另一个为与拟南芥TT8同源的bhlh16,也与植物色素代谢有关.根据两者的性质和前人相关研究结果,推测Pb与Ra实为同一个基因.序列分析结果表明,与白米品种培矮64S,9311(籼)和日本晴(粳)相比,豫南黑籼糯和川黑糯中Ra基因第7外显子存在一个GT缺失.根据GT缺失发展了一个CAPS标记CAPSRa,并对两个F2分离群体和100余份水稻品种进行分析.结果发现,所有F2白米单株以及所有白米(n=63)和红米(n=23)品种的CAPSRa基因型与培矮64S相同,而所有紫米品种(n=20)与豫南黑籼糯和川黑糯相同.据此推测,水稻紫色种皮性状可能由Ra基因第7外显子内的GT缺失引起.     

玉米抗纹枯病QTL分子标记定位

用抗玉米纹枯病自交系CML270和感病自交系478的(CML270×478)×CML270 BC_1∶2群体共322个株系为作图和定位群体, 构建了125个SSR标记位点的遗传连锁图谱, 覆盖玉米基因组1939.0 cM, 平均图距15.5 cM. 采用复合区间定位分析, 检测到玉米纹枯病抗病指数主效QTL位点3个, 2个位于第1染色体, 1个位于第7染色体上, 它们分别能解释表型变异的18%~20%; 控制株高的QTL位点7个, 分别位于第3~6染色体上, 控制“穗位高”的QTL位点5个, 分别位于第3, 4, 6染色体上. 自交系CML270玉米纹枯病抗性主效QTL真实存在, 抗性与植株高度遗传上不存在连锁关系, 为玉米纹枯病分子标记辅助选择(MAS)和抗性基因分离与克隆提供了技术和材料支撑.