转ChIFN-γ基因烟草抗虫作用初步研究

 对田间烟蚜的自然发生情况观察和抗虫试验的研究显示,转ChIFN-γ基因烟叶具有显著的抗虫效果.为探索转基因烟草的抗虫机理,测定了叶片中烟碱含量并对植株组织进行切片染色.结果表明,烟碱含量与对照无显著差异;转基因烟草叶片增厚,细胞致密,细胞壁增厚可能是导致抗蚜虫、抗斜纹夜蛾的最直接因素之一.     

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.     

转番茄蛋白酶抑制剂Ⅱ基因烟草植株的培育及其抗虫特性分析

将分离的番茄蛋白酶抑制剂Ⅱ基因cDNA序列tin2和含有一个109bp内含子的基因组DNA序列tin2i,分别构建成植物表达载体pBCT2和pBT2.然后通过农杆菌介导转化烟草叶片外植体,获得了两类转基因烟草植株.分子生物学检测和胰蛋白酶抑制剂活性分析结果表明,tin2序列和tin2i序列都能够在转基因烟草中正确表达.抗虫活性检测结果显示,转tin2i序列的烟草植株的抗虫活性高于转tin2序列的烟草植株,推测这可能与tin2i序列中内含子的存在有关.     

转Bt基因油菜的抗虫试验

利用小菜蛾对转基因油菜的部分植株进行了抗虫试验。实验结果是芥菜型油菜的最高虫试死亡率是７７．７％，其次从高到低依次是５５．５％，５５．５％，４４．４％，４４．４％，３３．３％，１１．１％等。饲喂十天后各处理组活虫体重与对照比，经秩和检验，５个无性系有显著的差异。表明芥菜型转基因油菜有显著的杀虫、抑虫作用。甘兰型油菜的最高虫试死亡率是７０％，其次是４０％，４０％，２０％，２０％，另有４个无性系均是１０％。有９个无性系饲喂十天后活虫体重与对照比有显著的差异。表明甘兰型转化油菜同样也有显著的杀虫、抑虫作用。     

植物抗虫基因工程研究与应用

近年来,植物抗虫基因工程研究及应用进展喜人.本文综述了利用Bt杀虫蛋白基因、豇豆蛋白酶抑制素基因、昆虫特异性神经毒素基因以及外源凝集素基因等抗虫基因开展植物抗虫基因工程研究的概况,并探讨了植物抗虫基因工程中存在的主要问题及解决的途径.     

油菜转Bt基因研究

从以下几方面对油菜转Ｂｔ基因植株进行了研究：Ｒ１、Ｒ２代的Ｋｍ抗生，Ｒ０、Ｒ１代的Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交，Ｒ０代的抗虫试验以及Ｒ０代的酯酶活力测定。实验结果分别是：经Ｋｍ抗性试验，芥菜型油菜Ｒ１代在１２个无性系中有１０个无性系符合孟德尔单基因分离的遗传规律，Ｒ２代在７个无性系中有６个符合这一规律。     

转乙肝病毒表面抗原基因烟草发根的获得

构建了乙肝病毒表面抗原基因（HBsAg）植物表达载体,通过冻融法将HBsAg 基因转入到发根农杆菌LBA1314中,采用叶盘法将HBsAg基因导入到烟草中,获得了转基因烟草发根.对转基因烟草发根的GUS检测结果表明：转HBsAg基因烟草发根可以染成蓝色,而非转基因烟草的根没有染色反应.这说明gus基因在转HBsAg基因烟草发根获得了表达.     

转几丁质酶基因烟草对三种真菌拮抗作用的研究

几丁质酶广泛存在于高等植物体内,它可以分解真菌细胞壁中的几丁质,破坏其细胞结构,从而获得对真菌的抗性.试验以转苦瓜几丁质酶基因烟草(T-Chit)为供试植物,测定植株根系和叶片内几丁质酶活性,选取了3种具有代表性的真菌:毛霉、木霉、禾谷镰刀霉,通过抑菌试验验证了T-Chit组织萃取液对真菌的抗性.结果表明:1)T-Chit几丁质酶活性显著高于非转基因烟草(Nt-X),且转基因烟草根系几丁质酶活性比叶片高86%;2)T-Chit组织萃取液对毛霉生长具有明显抑制作用,根系强于叶片;3)T-Chit对木霉和禾谷镰刀霉的抑制具有时空效应:抑菌效果与植株部位及作用时间有关.     

转几丁质酶基因烟草后代的遗传分析

本论文采用分子检测(PCR扩增、PCR-Southern杂交)与表型检测(接真菌实验、酶活力测定)相结合的手段，对花粉管通道法及载体法导入几丁质酶基因烟草后代的遗传表现进行研究。结果证明通过不同方法导入受体细胞基因组中的外源基因均能遗传给后代，并能在转化受体当代及后代中高效表达。但采用花粉管通道法导入的外源基因虽然能够遗传给后代，但分离比复杂，遗传规律性较差。而载体法导入的外源基因T1代x^2检测符合3：1的遗传分离比，遗传稳定性要好于DNA直接导入。因此，建立良好的遗传转化系统是外源基因稳定遗传和表达的前提。     

胰蛋白酶抑制剂抗虫基因转化烟草的研究

实验用携带质粒pAM194/TI的根癌农杆菌LBA4404转化烟草,通过筛选,共获得35株卡那霉素抗性苗.GUS组织染色、PCR检测及抗虫试验表明胰蛋白酶抑制剂抗虫基因已经成功地整合进再生植株染色体基因组中,有些已正确表达.     

新型双抗虫基因植物表达载体的构建及其在转基因烟草中的表达

用一个合成的编码完全活化的苏云金芽孢杆菌(Bt)Cry1Ac的嵌合蛋白基因BtS29K与慈菇蛋白酶抑制剂A和B的融合蛋白基因API-BA构建了双抗虫基因植物表达载体pBS29K-BA.通过农杆菌介导法将该双抗虫基因转入烟草,获得了一批可同时表达两个抗虫蛋白的转基因植株.Western blot分析结果表明Cry1Ac和API-BA蛋白的表达量分别达到3.2μg/g鲜叶重和4.9μg/g鲜叶重.用棉铃虫进行的杀虫试验表明,在中～高抗虫(70%以上的昆虫死亡率)植株中,表达双抗虫基因的植株百分数较仅表达Bt基因的高10%,比仅表达API-BA的高25%.证明用完全活化的Bt蛋白编码序列与蛋白酶抑制剂基因构建双抗虫基因表达载体可以确保两个基因抗虫功能的充分发挥.     

辣椒的离体再生及抗虫基因转化的研究

研究建立起一套简单、高效的辣椒遗传转化系统。利用根癌农杆菌介导带柄子叶,将豇豆胰蛋白酶抑制剂（CpTI)基因转入辣椒栽培品种“益都羊角椒”中。对获得的33株卡那霉素（Km)抗性植物进行PCR检测,证明有6株为转CpTI基因植株。通过对转基因植株进行抗虫性研究,发现R1代植株对棉铃虫表达出一定的抗性,但不同转化体之间其抗性存在着差异。     

烟草NFL1基因启动子区的克隆和初步的功能分析

植物的开花过程是一个复杂的发育过程,涉及到许多基因的表达和调控,其中LFY同源基因(LFY-like genes)发挥着重要的作用[1～7].在拟南芥中,LFY基因发生突变而失去功能后,花芽分生组织的形成受到显著的抑制[8];将LFY基因在植株中的表达水平提高后则可以有效地促进开花[9].     

转APX基因烟草抗旱能力研究

用毛白杨中克隆得到的抗坏血酸过氧化物酶(APX)基因,构建植物表达载体pBI121-APX,将pBI121-APX载体用农杆菌介导法转化烟草,成功得到转基因烟.PCR、PCR-Southern的结果表明,APX基因已经成功的整合到转基因烟草基因组中.干旱实验结果表明,与对照相比较,转基因烟草表现出较强的抗旱性.     

萃取分光光度法快速测定烟草及制品中烟碱的研究

用酸为浸取剂,铬兰黑为显色剂,ＣＨ２Ｃｌ２ 萃取液,建立了快速简便、灵敏度高的测定烟草及制品中烟碱含量的萃取分光光度法．测量的线性范围为０～３３μｇ／ｍ ｌ．     

金鱼草Del基因影响烟草花色素苷的研究

采用根癌农杆菌介导法,获得转Ｄｅｌ基因的转基因烟草植株．对９株可能的转基因植株（Ｔ０代）ＤＮＡ进行ＮＰＴⅡ基因的ＰＣＲ－Ｓｏｕｔｈｅｒｎｂｌｏｔ杂交分析,其中８株显示ＮＰＴⅡ基因阳性．对其中５株开花的阳性植株进行ＤｅｌＤＮＡ的ＰＣＲ－Ｓｏｕｔｈｅｒｎｂｌｏｔ杂交分析,全部显示ＤｅｌＤＮＡ阳性．Ｋｍ抗性Ｔ１代转基因植株ＤＮＡ进行ＤｅｌＤＮＡ的ＰＣＲ－Ｓｏｕｔｈｅｒｎｂｌｏｔ杂交分析,结果显示全部含有ＤｅｌＤＮＡ．在５３０ｎｍ处测量Ｔ０代转基因植株中花色素苷含量和分布情况,３株转基因烟草的花萼、花冠和雄蕊部位花色素苷含量增加,而在雌蕊和叶中减少．在一定程度上验证了Ｄｅｌ基因的生物学功能,证实并补充了Ｇｏｏｄｒｉｃｈ等关于色素沉积模式的论述．     

利用农杆菌介导法将抗虫基因导入油菜的研究

以油菜的子叶柄作为转化的受体材料,经农杆菌感染和共培养,在含卡那霉素的筛选培养上诱导产了大量的不定芽,经生根培养,获得了再生植株,通过PCR扩增和基因组Southern杂交分析,证明其中5株为转基因植株,对转基因植株进行抗虫性检测,有2株表现出较好的抗虫性。     

转GNA+SBTi双价基因抗虫水稻的遗传分析及抗虫性研究

研究了转GNA SBTi双价基因籼稻的遗传规律及对褐飞虱和稻纵卷叶螟的抗虫实验。分子检测结果表明：外源基因在R2代株系中发生了分离，部分株系分离符合3：1或15：1的盂德尔遗传规律，但也有分离比为1：1及其它不正常分离的株系存在。对这些株系的特别追踪发现这几种分离式样在R3代中出现交叉，对R2和R3代转基因植株进行抗虫实验，结果表明分别有83.3%和76.9%的株系对褐飞虱的抗性较原种对照均有了显的提高，78.6%的R2代株系对稻纵卷叶螟的抗性比原种对照的抗性强，且大部分R3代株系继续保持良好的抗稻纵卷叶螟的性质，获得了9个分子检测阳性率高且对褐飞虱和稻纵卷叶螟抗性增强的水稻株系。     

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.     

异戊烯基转移酶基因的克隆与转化烟草的研究

从根癌农杆菌中克隆了异戊烯基转移酶基因,构建了植物表达载体p35S-ipt(pVCT2131).用此载体转化烟草,结果表明,ipt在CaMV 35S启动子的控制下,可以大大提高烟草愈伤组织诱导率.