苜蓿花叶病毒RNA2 3''''端cDNA转基因烟草及其抗病性研究

将本室克隆的编码复制酶基因3′端约1／2序列及其3′端非编码区的苜蓿花叶病毒中国分离株(AIMV-Ch)RNA：3′端cDNA，重组到植物表达载体pROKⅡ中，通过致瘤农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导，以叶圆片为转化材料，转化普通烟草，并获得了转基因植株．经卡那霉素抗性选择、PCR检测目的基因证明．AIMV RNA：3′端基因已整合到转基因烟草的基因组DNA中．转基因植物的攻毒试验表明转基因植株对苜蓿花叶病毒产生高水平的抗性．     

苜蓿花叶病毒RNA_23′端cDNA转基因烟草的研究

将克隆的苜蓿花叶病毒中国分离株(AlMV-Ch)RNA23′端cDNA重组到植物表达载体pROKII中,用三亲融合法导入农杆菌(Agrobacteriumtumefaciens)LBA4404,采用叶圆片法转化普通烟草,诱导再生小植株.经卡那霉素抗性筛选和PCR检测,证明AlMVRNA23′端基因已整合到转基因烟草的基因组DNA中.     

苜蓿花叶病毒RNA23''''端cDNA转基因烟草的研究

将克隆的苜蓿花叶病毒中国分离株(AIMV—Ch)RNA23′端cDNA重组到植物表达载体pROKⅡ中，用三亲融合法导入农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)LBA4404，采用叶圆片法转化普通烟草，诱导再生小植株．经卡那霉素抗性筛选和PCR检测，证明AIMV RNA23′端基因已整合到转基因烟草的基因组DNA中．     

表达千穗谷Ah-AMP基因的转基因烟草抗病性研究

通过PCR从苋属植物千穗谷(Amarathus hypochondriacus)的总DNA中扩增出苋菜抗菌肽(Ah-AMP)的核基因片段,序列分析结果表明该基因长261bp,编码一个由86个氨基酸组成的Ah-AMP前体多肽.在构建Ah-AMP基因的植物表达载体pBinAH916后,通过根癌土壤杆菌介导方法转化了烟草.转化再生植株和T 1 代转基因烟草的PCR和Southern blot分析表明,Ah-AMP基因已整合到烟草的染色体中,并为单拷贝整合.T 1 代转基因烟草的Northern blot分析结果表明,Ah-AMP基因在转基因烟草中至少在mRNA水平上能正常表达.对T 0 代转基因烟草进行烟草青枯病的抗病性试验,筛选出两株抗性较强的植株.对T 1 代抗青枯病的统计分析发现,其抗病性比起始品种SR1分别提高了2.24和1.62个级别;其病情指数比起始品种降低49.6%和37.3%.对黑胫病也表现一定的抗性,主要表现在推迟发病时间,减缓发病速度上.这些结果表明Ah-AMP基因在植物抗病基因工程研究中可能是一个有潜在应用价值的基因.     

pap和ipt共表达与提高转基因烟草抗病性的初步研究

通过构建pap与ipt共表达的双元载体,利用农杆菌介导,将pap与ipt共表达基因导入烟草K326品种的叶肉细胞,经过抗性筛选和鉴定,获得高表达的转基因植株,并对其进行了攻毒实验.结果表明:pap与ipt共表达基因转化烟草的转化率明显提高(25%),证实转基因细胞中ipt基因表达可降低PAP细胞毒性;接种烟草花叶病毒(TMV)后,pap高表达的转基因植株出现病症的时间延迟20 d,叶片失绿程度较轻,表明该转基因植株对病毒的抗性有一定程度的提高.     

苜蓿花叶病毒复制酶基因的克隆、序列分析及其植物表达载体的构建

以侵染苜蓿的苜蓿花叶病毒中国分离株(Alfalfa mosaic virus Chinese isolate，A1MV—Ch)RNA2为模板，利用人工合成的特异性引物，进行反转录及PCR扩增，分两段分别扩增了复制酶基因的5′端1．32kb和3′端及其非编码区的1．23kb cDNA序列．用限制性内切酶切割PCR产物后，与pUCl9重组，转化大肠杆菌DH5α，筛选重组质粒，用限制性内切酶分析及PCR鉴定，得到分别含有5′端序列和3′端序列的重组质粒。已由上述两种重组质粒构建了含有完整复制酶基因的重组质粒．进行了全序列测定，并与国外报道的A1MV-425株系的相应序列相比较，其复制酶基因编码区核苷酸序列同源性达97．8％，推测的氨基酸序列的同源性达97．6％，3′端非编码区核苷酸序列同源性为98．2％．并将全长复制酶基因与植物表达载体pROKⅡ重组，得植物转化载体pAlMV—FL．     

苜蓿花叶病毒复制酶基因全长cDNA植物表达载体的构建和对烟草的转化

将苜蓿花叶病毒中国分离株(Alfalfa mosaic virus Chinese isolate，A1MV-Ch)的复制酶P2亚基(90 kD蛋白)基因的全长cDNA构建到植物表达载体pROKⅡ中，得到重组植物表达载体pAIMV-FL．用三亲融合法导入农杆菌LBA4404，并转化烟草，经PCR检测，获得了含全长cDNA的转基因烟草植抹．     

H5N1型禽流感病毒HA基因在烟草中的表达

禽流感病毒H5N1是可以直接感染人类的甲型流感病毒,发展植物源口服疫苗是疫苗研究的方向之一.本研究通过农杆菌介导的方法将禽流感病毒H5N1的HA基因转化烟草.共获得38株潮霉素抗性植株,经PCR和Southern-blotting检测,目的基因已整合到转基因植株的基因组中.Western-dotting检测结果表明,目的基因在转基因烟草中得到表达,具有免疫原性,获得了能够表达HA基因的植物口服疫苗候选植株.     

高温对本氏烟抗病毒机制影响的研究

为探究温度和植物抗性的相互作用,本研究对本氏烟(Nicotiana benthamiana, Nb)被芜菁花叶病毒(Turnip mosaic virus, TuMV)侵染后在不同温度下的表现进行实验,通过分子研究手段测定了温度对植物抗病毒能力的影响.结果显示,与常温(23°C)处理相比,病毒侵染在高温(30°C)处理下被抑制;且高温处理下水杨酸羟化酶(NahG)转基因烟草更显著.进一步检测表明,高温能够显著提高NahG烟草中抗氧化酶的活性.在侵染后期,高温促使染病植株中茉莉酸(Jasmonic acid, JA)相关基因表达显著上调.同时,RNA沉默相关基因的表达量在高温处理下的NahG烟草中均上调.上述结果表明,高温通过刺激RNA沉默及相关抗逆激素途径提高了植株对病毒的抗性.     

新疆小拟南芥烯醛双键还原酶基因对转基因烟草耐盐性的影响

为了研究前期从新疆小拟南芥中克隆的编码烯醛双键还原酶(alkenal reductase)Ap AER基因的功能,本研究构建了带有花椰菜花叶病毒(Ca MV)的35S启动子的植物过表达载体35S:Ap AER,并转化至农杆菌GV3101中,采用叶盘法转化烟草获得了转35S:Ap AER基因的烟草。用250 mmol/L的Na Cl溶液分别胁迫转基因和野生型烟草2和4 d,并测定了脯氨酸(Proline)和丙二醛(MDA)含量、过氧化氢酶(CAT)及过量化物酶(POD)酶活力等生理指标。结果表明:高盐胁迫下14 d,转基因烟草的长势明显优于野生型烟草,转基因烟草普遍植株较高、叶片大、叶色深;转基因烟草的Proline含量、CAT及POD酶活力均高于对照,而反映质膜受损情况的MDA含量显著低于对照。表明过表达Ap AER基因,能提高转基因植株清除醛自由基的能力、提高脯氨酸等渗透调节物质的含量及相关还原酶活性,从而显著提高转基因烟草的耐盐性。     

复制酶基因介导的抗病毒烟草植株的研究

将构建的携带烟草花叶病毒（ＴＭＶ）５４ＫＤ蛋白基因及黄瓜花叶病毒（ＣＭＶ）３’端缺失０．９Ｋｂ的１．６Ｋｂ片断复制酶基因植物表达载体ｐＢＩＣＴ，导入根癌农杆菌３１１ＳＥ系，用叶圆盘法转化烟草，在含有卡那霉素的选择性培养基上诱导生芽、生根，得到２８株成活苗．移入大田后，随机挑选４．株植物，提取植物总ＤＮＡ，经ＰＣＲ扩增、Ｓｏｒｔｈｅｒｎ杂交检测，结果４株植物中都有复制酶基因的整合，而未经转化的对照组植物则没有．转基因植株在大田试验中表现了良好的抗烟草花叶病毒及黄瓜花叶病毒能力．     

油菜耐热基因（BnTR1）转化多年生黑麦草丛生芽的研究

油菜耐热基因(BnTR1)克隆自油菜,编码一种E3连接酶.为验证它的抗逆功能,本研究用携带BnTR1和新霉素磷酸转移酶(neomycin phosphotransferase,nptⅡ)基因的植物表达载体pCAMBIA2301-TR1的根癌农杆菌EHA105,对多年生黑麦草丛生芽进行遗传转化.经共培养和巴龙霉素筛选培养,获得了175株抗性植株.通过PCR和RT-PCR检测,获得62株转基因植株.结果表明,外源BnTR1基因已整合到转基因植株基因组中并在转录水平上表达.初步抗旱检测表明,BnTR1基因能明显提高转基因植株的抗逆能力.     

表达千穗谷Ah—AMP基因的转基因烟草抗病性研突

通过PCR从苋属植物千穗谷(Amarathus hypochondriacus)的总DNA中扩增出苋菜抗菌肽(Ah—AMP)的核基因片段，序列分析结果表明该基因长261bp，编码一个由86个氨基酸组成的Ah—AMP前体多肽。在构建Ah—AMP基因的植物表达载体pBinAH916后，通过根癌土壤杆菌介导方法转化了烟草。转化再生植株和T1代转基因烟草的PCR和Southern blot分析表明，AA—AMP基因已整合到烟草的染色体中，并为单拷贝整合。T1代转基因烟草的Nouthern blot分析结果表明，AA—AMP基因在转基因烟草中至少在mRNA水平上能正常表达。对T0代转基因烟草进行烟草青枯病的抗病性试验，筛选出两株抗性较强的植株。对T1代抗青枯病的统计分析发现，其抗病性比起始品种SRl分别提高了2．24和1．62个级别；其病情指数比起始品种降低49．6％和37．3％。对黑烃病也表现一定的抗性，主要表现在推迟发病时间，减缓发病速度上。这些结果表明AA—AMP基因在植物抗病基因工程研究中可能是一个有潜在应用价值的基因。     

冷诱导基因的转录因子CBF1转化油菜和烟草及抗寒性鉴定

为研究冷诱导基因的转录因子CBF1(C-repeat binding factor)基因对植物抗寒的作用,利用PCR技术从拟南芥菜(Arabidopsis thaliana)中扩增并克隆了该转录因子,并将其与CaMV 35S启动子融合构建成植物表达载体pBPCBF1.以农杆菌介导的叶盘法,分别转化了油菜和烟草.经PCR程序的DNA分析和Southern杂交对具有卡那霉素抗性的再生植株进行了鉴定,表明CBF1基因已整合进烟草和油菜基因组中.以电解质渗漏法分别检测了转化的油菜和烟草的抗寒性,结果显示转基因油菜的抗寒性较未转基因油菜有明显提高,转基因烟草抗寒性也有一定的提高.因此利用对转录因子的调控来提高植物的抗寒性可能有很好的应用前景.     

由TMV54103蛋白基因构建的转基因番茄及其对TMV的抗性

通过土壤农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)的介导,将烟草花叶病毒(TMV)的54103蛋白cDNA转入番茄植物中,得到了转基因植株.这些植株抗卡那霉素,具有胭脂碱合成酶的活性.DNA的PCR扩增及Northernblot分析表明,54103蛋白基因已整合到番茄基因组上.攻毒实验表明,未转基因的对照组接种病毒2周后即出现花叶,并且随着时间的推移,花叶症状更加典型.而转基因的植物接种病毒后一直到开花结果都未见发病,即没有花叶出现.     

H5N1型禽流感病毒HA基因在烟草中的表达

禽流感病毒H5N1是可以直接感染人类的甲型流感病毒，发展植物源口服疫苗是疫苗研究的方向之一．本研究通过农杆菌介导的方法将禽流感病毒H5N1的HA基因转化烟草．共获得38株潮霉素抗性植株，经PCR和Southern-blotting检测，目的基因已整合到转基因植株的基因组中．Western-dotting检测结果表明，目的基因在转基因烟草中得到表达，具有免疫原性，获得了能够表达HA基因的植物口服疫苗候选植株．     

海岛棉GbRar1和GbSgt1基因的过量表达提高烟草离体叶片对赤星病的抗性

RAR1 和 SGT1 是两个植物抗病蛋白 (R) 防卫反应的信号元件,在 R 蛋白下游和活性氧产生之间发挥作用. 利用简并引物 PCR 及3′RACE 等技术,克隆了海岛棉 GbRAR1 和 GbSGT1的编码基因. Northern blot 表明,海岛棉GbRar1和GbSgt1基因在转录水平上受棉花黄萎病菌的诱导,诱导后 mRNA 表达量显著增加. 构建组成型植物表达载体 pRar 和 pSgt,分别转化烟草品种 NC89. 离体叶片抗病性鉴定表明,两类转基因烟草对赤星病的抗性明显提高,为植物防卫反应信号元件RAR1 和 SGT1在广谱抗病基因工程中的应用提供了实验证据.     

TaNHX2基因植物表达载体的构建及在烟草中的表达

将TaNHX2基因重组于质粒pBIN438的CaMV 35S启动子下游,构建含TaNHX2基因的植物双元表达载体pBIN438-TaNHX2.采用农杆菌介导转化烟草(Nicotiana tobacum L.),获得含TaNHX2的转基因烟草植株.经PCR、RT-PCR分析表明,TaNHX2基因已整合到烟草中,并且得到表达.耐盐分析表明,外源基因TaNHX2提高了转基因植株的耐盐性.     

基于Gene-Deletor系统的安全复合性状转基因烟草研究

本研究利用农杆菌介导法将带有水稻花粉特异启动子籼稻花粉过敏原基因(OSIPA)启动子驱动的Gene-Deletor外源基因清除系统,水稻Os GA3ox2(D18)启动子驱动水稻Os GA2ox1基因,玉米Ubiquitin启动子驱动BAR::GUS融合基因为筛选标记基因以及水稻Actin1启动子驱动驱动抗虫Cry1Ab基因复合性状植物表达载体p GM626-D18-Os GA2ox1遗传转化三星烟草。通过GUS组织化学染色及PCR分子鉴定,获得了43株转基因烟草植株。结果表明,水稻OsGA2ox1基因在烟草中表达能降低转基因烟草植株高度,但不影响植株生殖生长。转基因烟草对烟草斜纹夜蛾幼虫具有抗性,可抑制烟草斜纹夜蛾幼虫的取食与发育。以50 mg/L的除草剂Basta处理野生型和转基因烟草离体叶片,发现BAR基因提高了烟草抗除草剂的能力。对12株转基因烟草T0代花粉外源基因清除效率进行研究,发现部分烟草株系外源基因清除可达到100%,其他未完全清除外源基因株系的清除效率介于42.84%~99.97%之间。     

根癌农杆菌法转化烟草的条件探索

 利用含有四环素阻遏蛋白,具有卡娜霉素抗性的烟草种子为实验材料,采用根癌农杆菌介导转化中的叶圆盘法,将外源基因导入烟草愈伤组织,建成可诱导表达细胞质和细胞核CaM/CaM结合多肽的转基因烟草体系.在获得转基因植物的过程中,通过比较影响根癌农杆菌转化频率的各种因素,表明植物材料的选择和培养,农杆菌的培养和稀释,植物材料与农杆菌共培养的程度及转基因植株的筛选条件是影响农杆菌转化效率的重要因素.