人工改造的Cry1Ac和Cry1Ie基因在烟草中共表达对棉铃虫有更好的杀虫活性

利用叶盘转化法获得了携带Cry1Ac, Cry1Ie和同时携带这两个基因的3种类型转基因烟草. 利用ELISA法测定转基因烟草叶片中Bt蛋白含量, 在携带两种Bt基因的转基因烟草中, Cry1Ac和Cry1Ie蛋白分别占总蛋白的0.173%和0.131%. 在携带单个基因的烟草中, Cry1Ac和Cry1Ie蛋白的含量分别为0.182% 和0.124%. 分别用野生型棉铃虫(Helicoverpa armigera)和Cry1Ac抗性棉铃虫的初孵幼虫在这3种类型的转基因烟草叶片上进行虫试, 并以未转基因烟草为负对照. 实验结果表明, 携带Cry1Ie基因的转基因烟草对这两种棉铃虫都有杀虫活性, 而携带Cry1Ac基因的转基因烟草仅对野生型棉铃虫有抗性, 携带两种Bt基因的烟草比仅含其中一个基因的烟草对这两种棉铃虫均有更好的杀虫效果. 该结果表明, 这两种Bt基因在转基因烟草中能够协同作用, 提高了烟草对害虫的杀虫效果. 同时, 转入两个Bt杀虫基因有可能成为延缓农业害虫对转基因作物产生抗性的新途径.     

cp基因的修饰引起转基因的沉默及其介导的PVX抗性

将马铃薯X病毒(potato virus X, PVX)外壳蛋白(coat protein, CP)基因(cp)编码序列中植物偏爱密码子替换成稀有同义密码子, 并将此修饰的外壳蛋白基因(cpm)及未修饰外壳蛋白基因(cp)分别置于CaMV 35S启动子后, 构建植物表达载体, 并用农杆菌介导转化烟草.Northern杂交及Run on实验结果表明, 转cpm基因烟草比转cp基因烟草发生转录后基因沉默(PTGS)的频率明显增高(从6.25%增至35%), 并且对人工接种的PVX病毒抗性显著提高.以上结果表明, 基因中密码子的替换可以明显提高转基因植株的病毒抗性.     

cp基因的修饰引起转基因的沉默及其介导的PVX抗性

将马铃薯X病毒(potato virus X, PVX)外壳蛋白(coat protein, CP)基因(cp)编码序列中植物偏爱密码子替换成稀有同义密码子, 并将此修饰的外壳蛋白基因(cpm)及未修饰外壳蛋白基因(cp)分别置于CaMV 35S启动子后, 构建植物表达载体, 并用农杆菌介导转化烟草. Northern杂交及Run on实验结果表明, 转cpm)基因烟草比转cp基因烟草发生转录后基因沉默(PTGS)的频率明显增高(从6.25%增至35%), 并且对人工接种的PVX病毒抗性显著提高. 以上结果表明, 基因中密码子的替换可以明显提高转基因植株的病毒抗性.     

芥菜研究：从基因组到功能基因组学

植物学家们正在将要完成对一种有花植物──种名叫拟南芥菜（Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ｔｈａｌｉａｎａ）的野生芥菜的第一套遗传序列的测序。与此同时，在最后一批Ａ、Ｃ、Ｇ、Ｔ组成的遗传信息被存储入ＧｅｎＢａｎｋ之前，一组植物学家已经为下一阶段策划了一个雄心勃勃的计划：研究此种植物的所有２５０００种基因的功能。该计划于２０００年６月初公布，得到了美国国家科学基金会（ＮＳＦ）的赞助，还给芥菜研究界带来了另一个好消息：该计划出人意外地发表了一系列发现这些基因的分子标志。 拥有１３０百万碱基对的芥菜基因组将在２０…     

转双基因抗虫烟草延缓棉铃虫抗性的作用评价

用转单（Ｂｔ）,双（Ｂｔ＋ＣｐＴＩ）基因抗虫烟草按平均校正死亡率约６０％汰选棉铃虫１８代,棉铃虫对ＣｒｙＡｃ型Ｂｔ杀虫蛋白的抗性指数分别增长为１３．１,３．０２倍,其中转单基因烟草汰选的种群在两种抗虫烟草上的死亡率显著降低,而转双基因烟草汰选的种群与对照种群相比无显著差异。     

通过叶绿体基因工程在烟草中合成中长链羟基脂肪酸聚酯

中长链羟基脂肪酸聚酯(medium-chain-length-PHAs, mcl-PHAs)属于微生物聚酯. PHA合酶(PHA synthase, 由phaC基因编码)和3-羟酰基-酰基转移蛋白-辅酶A转移酶(3-hydroxyacyl-acyl carrier protein-coenzyme A transferase, 由phaG基因编码)是mcl-PHAs生物合成途径中的关键酶. 以aadA(氨基糖苷-3′-磷酸转移酶)基因做筛选标记, 分别构建了含phaC2基因的单价叶绿体转化表达载体pTC2以及同时嵌合phaC和phaG基因的双价叶绿体转化表达载体pTGC. 通过PDS1000/He基因枪转化法转化烟草, 获得具有壮观霉素抗性的叶绿体型转基因烟草植株, PCR和Southern Blot结果表明, 外源基因确已整合进烟草叶绿体基因组中且基本达到同质化. 气相色谱法检测转基因株系中的mcl-PHAs含量最高达4.8 mg/g干重, 合成的PHAs单体主要成分为3-羟基辛酸(3-hydroxyoctanoate, 3-HO)和3-羟基癸酸(3-dydroxydecanoate, 3-HD). 透射电子显微镜观察到转基因烟草叶片叶绿体中确有PHAs颗粒累积.     

转“全鱼”生长激素基因鲤鱼及其F_1遗传分析

采用显微注射方法, 研制出转"全鱼"生长激素基因鲤鱼. 比较分析了转基因鲤鱼(P0)获得性状多样性, 筛选获得具有显著快速生长效应的转基因鱼个体; 繁殖力参数比较发现, 快速生长转基因鱼的繁殖能力无实质改变. 对F1转基因鱼转植基因分离和性状分布进行了遗传分析, 结果证实转植基因在2, 3条染色体上整合, 转植基因不同整合位点的生物学效应存在差异, 这为快速生长转基因鱼育种奠定了基础.     

抑制COMT与CCoAOMT调控植物木质素的生物合成

咖啡酸-3-O-甲基转移酶（COMT）与咖啡酰辅酶A-3-O-甲基转移酶（CCoAOMT）基因分别编码植物木质素生物合成中不同底物水平的甲基化酶,构建了它们的单价与双价反义表达载体,并用农杆茵介导转化烟草.PCR-Southern检测表明外源基因已整合到烟草基因组DNA中;Northern点杂交结果表明外源基因在烟草中以转录水平表达.对表达单个及两个甲基化酶反义基因的成熟转基因植株的木质素含量测定结果表明,反义抑制COMT与CCoAOMT的表达均使转基因植株的木质素含量下降,但单独抑制CCoAOMT表达引起的下降幅度明显大于COMT,并且两个基因同时被抑制时,降低幅度更大,说明它们具有协同效应.组织化学染色结果说明COMT被抑制引起紫丁香基（S）木质素显著减少.上述结果表明,抑制植物内源CCoAOMT表达是反向调控转基因植物木质素生物合成及改良造纸资源植物的有效途径.     

活性氧和黄腐酸使软骨细胞分泌蛋白多糖异常

关节软骨是一种没有血管、没有神经的组织,软骨细胞代谢物的转运要通过基质、并依赖于基质的结构和组成.蛋白多糖(Proteoglycan,PG)的含量是控制软骨性能的一个重要参数,即使有微小的变化也会导致组织行为的改变.活性氧能不同程度地损伤氨基多糖(Glycasaminoglycan;GAG)和PG,而黄腐酸(Fulvic acid,FA)不能直接降解GAG和PG.为进一步探讨大骨节病区FA和活性氧在大骨节病病理过程中的作用,我们研究了FA和活性氧存在时,体外培养的鸡胚肢软骨细胞分泌PG的组成变化和异常PG对羟基磷灰石(Hydroxyapatite,HAP)晶体生长的影响,并与5-溴 2′-脱氧尿甘(5-Bromo-2′-deoxyuridine,5-Brdurd)对软骨细胞的作用进行了比较,以探寻活性氧和软骨细胞去分化之间的相关性.     

粉尘螨过敏原在转基因植物中的致敏活性分析

在转基因食品潜在致敏性的研究中, 将粉尘螨过敏原基因(Derf₂)引入植物中表达. 经PCR, Southern和Northern杂交以及ELISA检测证明, 外源基因已发生整合并正常表达, 表明转基因烟草作为一个实验系统来研究基因产物的致敏性是可行的. 同时, 采用RT-PCR从转基因烟草中扩增出经植物加工后的致敏原基因Derf₂片段, 序列比对证明植物(烟草)能对动物(粉尘螨)的内含子进行正确识别和有效剪切.     

转基因食品是"敌"是"友"

1983年,世界上第一种转基因植物--抗除草剂转基因烟草在美国问世.从此,转基因技术在农业领域崭露头角,近乎以星火燎原之势得以广泛应用与推广.截至2004年,全世界转基因作物的种植面积已经达到创纪录的8 100万hm2,遍布世界五大洲.     

黄瓜花叶病毒外壳蛋白基因的cDNA克隆和全序列测定及比较

近年来,植物基因工程技术的迅速发展为培育抗病毒植物提供了一条新的途径。Powelf等人将编码烟草花叶病毒(TMV)外壳蛋白的基因加上植物基因启动子,并导入烟草细胞中使之表达,首次获得了可以抵抗TMV的转基因烟草和番茄。随后,人们用类似的方法分别获得了可以抗黄瓜花叶病毒(CMV)、苜蓿花叶病毒、马铃薯X病毒(PVX)和马铃薯Y病毒(PVY)的烟草、番茄、马铃薯等,成为目前培育抗病毒植物的一条很重要的途径。     

TMV-RNA 非翻译区对外源基因在整体植物中表达水平的影响

利用ＧＵＳ基因及ＴＭＶ－ＲＮＡ非翻译区序列构建了４种ＧＵＳ基因的植物表达载体,即ｐＢＧ４３７,ｐＢＧ４３８,ｐＢＧ４４０和ｐＢＧ４４０△ＮＯＳ。在这４种表达载体中带双增强子的３５Ｓ启动子的下游分别由ＧＵＳ－ＮＯＳ,Ω－ＧＵＳ－ＮＯＳ,Ω－ＧＵＳ－３’ＵＴＲ－ＮＯＳ和Ω－ＧＵＳ－３’ＵＴＲ组成４个不同的表达框架。转基因烟草ＧＵＳ活性检测表明,转ＰＢＧ４４０植株的ＧＵＳ活性是转ｐＢＧ４３７的５倍,是转     

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。     

土豆塑料

塑料是一种典型的化工产品,然而如今遗传工程师已经朝着培养含有塑料的植物迈出了第一步。他们用生物技术修饰了拟南芥菜,使它能产生一种天然的、完全可以生物降解的塑料——多羟基丁酸,从而有望从根本上解决破坏环境的白色污染。 不久前,美国斯坎逊大学的科学家精心试种了一次塑料“土豆”,已获得惊人的成功。他们种的“土豆”,其外形与一般土豆完全相似,但不能食用,因为其中不含淀粉,而是含的工业树脂或塑料。科学家们正准备用这种“土豆”产生的塑料代替金属或木材来制造玩具、家具或生活用品。美国能源部的植物研究所把两种外源基因植入芥菜体内,并把这些植株同携带这两种基因的子     

兔防御素NP-1基因在转基因烟草中的表达及其对烟草青枯病的抗性研究

从兔子肝脏细胞中扩增到防御素NP_1成熟肽的编码序列 ,长约 2 0 0bp .将此片段插入到切除了GUS编码序列的pBI1 2 1质粒载体中 ,构建成植物表达载体 pBIC_35SNP1 .通过根癌农杆菌介导的叶盘法 ,将pBIC_35SNP1导入烟草细胞中 ,并获得了经Southern杂交证实的转基因植株 .进一步的Northern杂交证明防御素NP_1基因能够在转基因植株中正常转录 .抗菌实验表明转基因植株增强了对烟草青枯病的抗性并延缓了烟草青枯病的发病     

利用体细胞核移植技术生产转基因牛

通过电穿孔的方法, 将含有新霉素抗性(Neo^r)基因和增强绿色荧光蛋白(EGFP)基因的双标记选择载体导入胎牛输卵管上皮细胞, 获得了转基因细胞株. 以转基因细胞为核供体, 进行了牛的体细胞核移植. 重构胚胎424枚, 其中208枚体外发育至囊胚, 囊胚发育率为49.1%. 选择第7天转基因囊胚17枚移入17头同期发情的受体牛子宫角内, 共有5头受体牛妊娠, 妊娠率为29.4%. 经过正常的体内发育, 有3头转基因克隆牛出生, 产犊率为17.6%. PCR和Southern检测结果表明, 3头转基因克隆牛的基因组中都整合有外源目标基因. 并且, 绿色荧光蛋白在转基因克隆牛的耳部皮肤组织以及从耳部皮肤组织分离出的成纤维细胞中均有表达. 上述结果显示, 通过体细胞核移植技术可以有效生产转基因牛; 所构建的双标记选择载体可以有效筛选出转基因细胞和转基因克隆胚胎, 应用于转基因克隆动物的生产, 确保所培育的克隆动物均为转基因动物.     

烟草细胞的空间电融合

随着国家载人航天项目“神舟四号”飞船的成功发射和顺利返回, 其携带的植物细胞——烟草(黄花品种)叶肉原生质体与烟草(革新一号)叶肉细胞脱液泡原生质体空间电融合实验获得成功. 细胞核染色的结果显示, 空间飞行样品中双核细胞的比率为18.8%, 多核细胞的比率为2.1%, 分别比地面对照样品(1.65%和0.34%)增加10.4和5.2倍. 细胞活力为53.1%, 地面对照细胞的活力为38.0%, 相对提高了39.7%. 同时, 微重力环境中融合细胞的代谢活动也发生了显著的改变. 此次实验的成功表明空间微重力环境是改善细胞电融合技术的重要途径.     

水稻中一种RNA结合蛋白cDNA的筛选和结构分析

植物叶绿体基因组全结构的阐明,已充分揭示该遗传体系兼有原核生物和真核生物基因组的特征。在叶绿体基因中,除存在一些内含子结构外,还具有像rpl12这样复杂的分割式基因。同时,不同基因的转录速度也存在着显著的差异。这些都意味着叶绿体基因在转录后必然有着复杂的剪接加工过程。RNA结合蛋白是一类在RNA加工中起重要作用的蛋白。Li等首次从烟草叶绿体中分离到与RNA转录直接相关的RNA结合蛋白,并且证明它们是由细胞核编码,在细胞质中合成后再输入到叶绿体中去的。至今,已从烟草、菠菜以及拟南芥菜等植物中发现了约10种核编码的叶绿体RNA结合蛋白,它们有类似的构造特征。我们从水稻cDNA文库中首次筛选到一个RNA结合蛋白(cp28)的基因,其相应的肽链由264个氨基酸组成。和其他叶绿体RNA结合蛋白相仿,它也包含有两个RNA结合结构域(称为consensus sequence-type RNA-binding domain,即CS-RBD),其中各含有一个由8个氨基酸组成的高度保守的一致顺序(ribonucleoprotein consensus sequence,即RNP-CS)。N端区域的传送肽(穿膜信号肽)由60个氨基酸组成,其后是一段负电荷十分集中的酸性肽段,但传送肽和酸性肽段的氨基酸顺序与其他植物的RNA结合蛋白的同源性很低。根据全长肽链的同源性比较,我们还分析了水稻cp28     

抗病毒基因

在美国由于农作物遭受病害,每年要损失三分之一产量,而且最大损失要算病毒病.为此华盛顿大学和蒙桑托公司的科学家共同制订出一种植物免受传染的生物工艺法.已经成功地改变烟草和番茄的遗传结构,使传播所谓“烟草镶嵌病毒”的病害免疫.植物获得了补充基因,这种基因控制蛋白质产生过程,而蛋白质形成一层病毒保护膜.此