浅谈转基因作物

转基因作物(Genetically Modified Organism Crops)是现代农业生物技术的产物,是指以分子生物学技术导入基因或基因嵌合体的作物.1983年首例转基因作物问世,1987年抗虫性的转基因作物首次出现.1993年Cagene公司研制的延熟保鲜转基因番茄在美国获准上市,开创了转基因作物商业应用的先河.     

转betA/als基因棉花生存竞争力和基因漂流的调查

对导入乙酰乳酸合成酶突变基因als及来自大肠杆菌的胆碱脱氢酶基因betA的棉花纯合株系T3、T4代植株的田间农艺学性状和基因漂流进行了研究。 结果表明,与野生型对照鲁棉研19相比,转betA/als基因棉花涉及生存竞争力的一些农艺学性状,如种子繁殖能力、贮存后活力以及盐碱地条件下的经济产量等显著提高,转基因棉花的棉花纤维马克隆值下降,其它农艺学性状无明显差别;获得的转基因性状之一除草剂抗性遗传稳定,并在田间表达良好;在转基因棉花释放区面积为6?m×6?m的条件下,als基因通过花粉介导进入野生型棉花的频率随着非转基因棉花种植区与释放区之间的距离增大而迅速降低,采取适当的隔离距离（大于200?m）,可以避免外源基因逃逸事件的发生。但设置隔离区时应考虑昆虫对花粉传播等不确定因素的影响,适当加大隔离距离。     

细说转基因

今年6月13日,农业部批准发放3个转基因大豆进口安全证书。没过多久,网上开始流传着一则"转基因大豆与肿瘤和不孕不育高度相关"的新闻,再次把转基因食品拖入了不休的论战。"挺转派"和"反转派"各执己见,吵得沸沸扬扬。转基因食品是否安全呢?为此,本刊记者采访了中国农业科学院的黄大昉研究员。认识转基因作物科学世界:请问什么是转基因作物?黄大防:转基因作物就是利用现代生物学的手段,也叫"基因工程",把我们需要的基因分离、提取出来,经过重组,再转入到作物里面,最后让它表达出我们需要的性状。以转基因抗虫棉花为例。本来,最早的棉花是有抗虫基因的,如果没有这种基因的话,就无法在大自然中生存。可是,在成千上万年的繁衍过程中,棉花的抗虫基因在人类的农业选育过程中被筛选掉了。这时,我们就要通过转基因的手段把抗虫基因     

基于太赫兹光谱和支持向量机快速检测棉花种子

鉴于目前对农产品品种的检测大多是基于可见光/近红外光谱的,提出了一种基于太赫兹光谱和支持向量机快速检测棉花种子的方法.为实现棉花种子的分类识别,在频率0.2~1.2 THz范围内采集2种最新转基因及2种非转基因棉花种子,总计40个样本的太赫兹光谱,用遗传算法优化的支持向量机建立识别模型,对不同品种的棉花种子进行识别.实验结果表明,该方法对不同品种的棉花种子综合识别率达到93.75%,由此,太赫兹光谱结合支持向量机的检测方法可为不同品种的生物辨别提供一种精确、快速、简便的检测方法.     

棉花基因工程研究现状与应用进展

根据中国棉花基因工程20年来所取得重大进展,综述了棉花基因工程的研究现状,并提出转基因棉花研究过程中存在的问题及展望.     

转蔗糖: 蔗糖-1-果糖基转移酶基因提高烟草的耐旱性

蔗糖: 蔗糖-1-果糖基转移酶（sucrose: sucrose 1-fructosyltransferase, 1-SST）以蔗糖为底物催化生成蔗果三糖等低聚合度的果聚糖.将从莴苣中克隆的1-SST基因重组到pCAMBIA1300-als中，构建了在CaMV 35S启动子调控下的植物表达载体，利用农杆菌介导的叶盘转化法将1-SST基因导入烟草中，PCR和Southern杂交检测表明获得了转基因植株，RT-PCR结果表明该基因在烟草中正常表达. 对T₀代转基因烟草进行的耐旱性分析结果表明，干旱胁迫6d的转基因植株丙二醛含量和电解质渗漏率显著低于未转基因对照，叶片相对含水量下降速度也明显比对照慢. 对转基因植株叶片糖分分析表明，转基因烟草植株积累果聚糖，并在干旱胁迫后含量明显增加，而未转基因对照植株不积累果聚糖. 在14%PEG溶液中未转基因烟草种子的萌发率仅为转基因烟草种子的一半；在附加200mmol/L甘露醇的培养基中未转基因烟草种子根的生长明显受到抑制，而转基因烟草根的生长发育正常. 以上研究结果表明，转1-SST基因烟草植株耐旱性的提高可能与该基因的表达有关.     

转抗虫基因杂交稻的配制及田间表现

以质粒 pBUSCK HPT作抗虫基因供体 ,优良籼型恢复系SH5 2 7为受体 ,采用基因枪转化法 ,获得了转抗虫基因sck的植株 .通过自交和选择剂潮霉素B的筛选 ,筛选到选择标记基因纯合的单株 (T2代 ) .将纯合单株与不育系G4 6A ,D6 2A和D70 2A杂交 ,获得转抗虫基因杂交稻 .分子证据和蛋白质测定表明 ,外源基因能稳定地转移到杂交稻中并正确表达 .农艺性状测定显示 ,转基因杂交稻与对照相比 ,抗虫性有所提高 ,其它性状没有发生变化 .作者还讨论了转基因技术在水稻育种中的作用 .     

棉花转基因技术研究

棉花是一种重要的经济作物,在我国广泛种植。培育转基因棉花被看作是解决产量和生态环境问题最根本和最有效的方式。本文介绍了转基因棉花主要的研究方法,包括转化方法以及转入的基因等,并对转基因棉花的发展趋势作了相关探索。     

转ChIFN-γ基因烟草抗虫机制研究

为探索转ChIFN-γ基因烟草的抗虫作用机制,对虫体蛋白酶活性变化、烟草挥发性成分以及表皮腺毛密度进行了研究.结果表明,烟青虫进食转基因烟草量较少,导致其体内分泌蛋白酶量少、活力低;转基因烟草T0和T1代,黑松三烯和西柏三烯二醇相对含量较对照高;转基因烟草腺毛密度比对照高49.2%.ChIFN-γ基因激活的多种转录因子可能结合了腺毛发育相关基因的cis调节元件,上调了腺毛发育基因的表达,导致腺毛的数量增加,分泌的萜烯化合物增加从而具有显著的抗虫性.     

油菜BnRCH基因提高转基因拟南芥的耐盐性研究

为探索本实验室从甘蓝型油菜中克隆到的BnRCH基因在植物耐盐中的作用,比较了NaCl胁迫下转基因与野生型拟南芥在萌发及幼苗生长的差异.结果表明:在100 mMNaCl处理下,BnRCH转基因拟南芥种子萌发率比野生型高3～5倍;盐胁迫后野生型拟南芥幼苗首先表现出枯萎、白化现象;除去盐胁迫后,转基因拟南芥幼苗恢复生长状况明显优于野生型.本实验结果表明BnRCH基因能够提高转基因拟南芥的耐盐性.     

转基因抗虫棉花木质素含量及其生物合成关键酶活性研究

通过盆栽试验,以不同转基因抗虫棉花及其亲本对照为供试对象,研究木质素含量及其生物合成关键酶活性.结果表明:与非转基因棉花比较,在蕾期及铃期,转基因抗虫棉花Z30,CCRI41,SGK321叶片、茎秆组织中的木质素含量及叶片内的苯丙氨酸解氨酶和过氧化物酶活性发生了一些变化,但其显著性改变仅特异性地发生在某些品种、某些组织或某些时期内.在蕾期,转Bt基因棉花Z30茎秆组织中的木质素含量比其常规棉对照Z16显著下降,幅度达34.96%;转CpTI-Bt棉花CCRI41茎秆组织和SGK321叶片组织中的木质素含量比其常规棉对照显著下降,幅度分别为27.15%,13.22%.所有供试转基因抗虫棉花的木质...     

尖新科技

中美长期种植Bt转基因棉不理想日前,中美两国科学家进行的一项联合研究表明,尽管Bt转基因棉花能有效控制棉铃虫,但长期种植会导致其它害虫肆虐。科学家表示,这一结果表明种植转基因棉花的效益还需要观察。科学家调查的Bt转基因棉花是第一种投入商业种植的转基因棉花。它因在棉花基因组中插入苏云金杆菌(Bt)基因而得名,能分泌毒素杀死棉田最主要的害虫棉铃虫。早先的一些小规模研究表明,转基因棉花能有效提高棉田单产、降低杀虫剂用量,有较好的经济和环保效益,因此已陆续在美国、中国和印度等多个产棉国推广。中美两国科学家对中国481户棉…     

转抗虫融合基因(cry1Ac3-cpti)玉米(Zeamays L.)植株的获得及其抗虫性分析

将苏云金杆菌家族中的cry1Ac3基因与豇豆胰蛋白酶抑制剂基因(cpti)融合成融合基因，构建cry1Ac3-cpti融合基因植物表达载体，表达Bt-CpTI抗虫融合蛋白．用基因枪转化技术将cry1Ac3-cpti融合基因分别导入玉米优良自交系E28及340的胚性愈伤组织中，轰击后的愈伤组织经筛选剂3次筛选，获得可育的再生植株．经PCR及Southernblot分子检测，证实所获得的再生植株为转基因植株．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．将苏云金杆菌家族中的cry1Ac3基因与豇豆胰蛋白酶抑制剂基因(cpti)融合成融合基因，构建cry1Ac3-cpti融合基因植物表达载体，表达Bt-CpTI抗虫融合蛋白．用基因枪转化技术将cry1Ac3-cpti融合基因分别导入玉米优良自交系E28及340的胚性愈伤组织中，轰击后的愈伤组织经筛选剂3次筛选，获得可育的再生植株．经PCR及Southernblot分子检测，证实所获得的再生植株为转基因植株．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．     

棉花DELLA蛋白GhGAl4a基因在拟南芥中功能初步分析

为了探究棉花DELLA蛋白基因GhGAI4a在拟南芥中的功能,构建植物表达载体pBP35S：GhGAI4a和pBP35S：Ghgai4a,利用农杆菌介导的花滴法将其转入Col野生型拟南芥。结果显示,2个载体各自获得6个独立的转基因拟南芥纯合株系。分别统计48—96h种子萌发率,测量生长7d后幼苗的主根长度,与非转基因植株相比,过量表达GhGAI4a、Ghgai4a对拟南芥种子萌发及主根生长具有明显的抑制作用。1μmol／LGA处理转基因植株,GhGAI4a转基因植株主根长和萌发率均增大,而Ghgai4a转基因植株主根长度和萌发率均无显著变化。     

转基因水稻与野生稻（Oryza nivara Sharma et Shastry）杂交后代种子萌发率

种子休眠性是野生植物重要的适应性状,通过种子萌发实验可以分析种子休眠性强弱.通过人工杂交获得转抗虫基因栽培稻与一年生普通野生稻三种组合的杂种,对杂种的F3代和F4代种子采用直接萌发、打破休眠后萌发、埋土15 d和30 d 4种不同处理来检测种子活力和萌发率.结果显示转基因杂种后代种子表现出较强的休眠性,转基因对种子活力和休眠性没有明显的影响,种子休眠性有随种子世代的增加而逐渐减弱的趋势,提示水稻转基因逃逸后有在野生稻群体中宿存和扩散的可能性,但这种可能性可能会随世代增加而下降.这为进一步研究水稻转基因逃逸风险提供了参考.     

GmGASA6基因CRISPR-Cas9载体构建及大豆的遗传转化

通过对大豆GmGASA6基因的结构分析,选择了两个靶位点构建了GmGASA6 CRISPR-Cas9的基因编辑载体.利用农杆菌介导的大豆子叶节转化法进行了遗传转化,共转化外植体800个,获得了转基因阳性苗15株.通过测序证实部分T_1代植株GmGASA6基因的靶位点发生了基因编辑.与野生型相比,种子萌发实验发现突变体的胚根伸长受到显著抑制,说明在种子的萌发过程中GmGASA6基因促进种子萌发和胚根的伸长.     

简便实用的转抗除草剂基因后代植株鉴定方法--种子萌发测定法

种子萌发法是检测外源抗性基因在转基因植物中的表达和分析外源抗性基因在转基因植物中遗传行为的简单而直接的方法,以转ｂａｒ基因燕麦后代Ｒ２种子为材料,用不同体积分数的除草剂Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ处理种子,萌发的幼苗经ＰＣＲ和Ｓｏｕｔｈｅｒｎ ｄｏｔ ｂｌｏｔ鉴定,发现在０．０３％的除草剂上萌发的幼苗,部分不含ｂａｒ基因,而在０．０７％和０．０９％的除草剂上萌发的幼苗,均含ｂａｒ基因。用０．０７％的除草剂测     

油葵种子特异性基因HaAP10启动子克隆及功能验证

为研究植物脂质转移蛋白基因HaAP10启动子能否在油葵种子中驱动外源基因特异性表达,从油葵(Helianthus annuus L.)基因组DNA中采用PCR技术克隆了HaAP10基因上游的调控序列964bp.序列分析结果表明,964bp核苷酸序列与报道序列同源性99%,包含TATA-box等基因表达的重要特征元件及种子特异表达所必需的核苷酸序列.将其与β-葡糖苷酸酶(β-glucuronidase,GUS)基因融合构建植物表达载体,并利用花粉管通道法转化油葵获得转基因植株,通过PCR鉴定和组织化学染色进行分析.PCR扩增初步证明目的片段已整合到油葵基因组中,组织化学分析表明HaAP10基因启动子能够驱动GUS基因在种子中特异表达,而在根、茎和叶中无GUS活性.结果表明HaAP10基因上游964bp片段可驱动外源基因在油葵种子中特异性表达,具有种子特异性启动子的功能,为油葵植物生物反应器的构建提供了优良的基因资源,同时也为油葵的油脂基因工程改良提供了基因资源.     

农杆菌介导的双价抗虫基因对番茄遗传转化的研究

采用农杆菌介导法将含有苏云金芽孢杆菌毒蛋白基因(CryIAc)与半夏凝集素抗虫基因(Pta)的高效植物表达载体pCAMBIA3300转入番茄品系Micro Tom的子叶外植体中。经过共培养、除草剂筛选和分化再生,获得了24个具有除草剂抗性的株系。再将转化后的番茄植株经过PCR检测和Southern Blot检测,确定检测后呈阳性反应的株系为8个。通过小菜蛾幼虫初步抗性试验证明,转基因株系表现出较强的抗虫性。实验结果为进一步研究番茄抗虫性和培育抗虫番茄新品种奠定了重要基础。     

抗虫基因在转基因植株中聚合的初步研究

以质粒 pBUSCK HPT ,pCUSBK HPT和pGNA HPT作抗虫基因供体 ,优良籼型三系恢复系SH5 2 7和广亲合系W 2 0 0 8为受体 ,采用基因枪转化法 ,获得了转修饰的豇豆胰蛋白酶抑制剂基因 (sck)、修饰的Bt毒蛋白基因 (sbk)和雪花莲凝集素基因 (gna)的植株 .通过人工杂交 ,将外源基因聚合 .分子证据显示 ,作者获得了抗性基因聚合的材料 .蛋白活性测定表明 ,聚合基因的表达因载体结构相似而受到影响 ,但抗虫性却得到提高 .作者还讨论了聚合转基因在水稻育种中的作用和及其相关问题 .