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.     

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.     

一个在麻疯树根和茎高表达的Kunitz型蛋白酶抑制剂基因JcKTI具有抗虫活性

通过RT-PCR和PCR技术,从麻疯树基因组中克隆得到一个Kunitz型蛋白酶抑制剂基因（JcKTI）的开放阅读框序列。对应开放读码框的基因组序列不含有内含子。该开放阅读框长度为540bp,编码一个含有179个氨基酸残基的成熟多肽,具有典型的Kunitz家族结构特征。组织特异性表达研究显示,JcKTI基因在根和茎中的表达丰度最高,在叶片和种子中表达较低。构建原核表达载体pET32-JcKTI在大肠杆菌BL21中表达,获得纯化的重组蛋白,该蛋白显示出一定的抑制牛胰蛋白酶的活性。将该基因在烟草中过表达,明胶酶法和BAEE法的结果均显示转基因植物的蛋白提取物对胰蛋白酶具有一定抑制作用,进一步的抗虫实验结果表明转基因烟草叶片可使进食后的棉铃虫幼虫生长发育受阻,并减少对叶片的吞食。上述结果暗示JcKTI基因可能在麻疯树根和茎的抗虫应答中扮演着一定的角色。     

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.     

由TMV54＊10^3蛋白基因构建的转基因番茄及其对TMV的 …

通过土壤农杆菌的介导，将烟草花叶病毒的５４＊１０＾３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。     

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。     

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。     

转抗虫融合基因(cry1Ac3-cpti)玉米(Zea mays 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Southern blot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衣较强的抗性。     

马铃薯天冬氨酸蛋白酶抑制剂基因克隆和结构分析

以马铃薯基因组ＤＮＡ为模板并基于天冬氨酸蛋白酶抑制剂基因的ｃＤＮＡ序列所设计的两个引物，通过ＰＣＲ扩增得到６６６ｂｐ的天冬氨酸蛋白酶抑制剂基因编码区，并将此片段克隆到ｐＵＣ１８的ＳｍａＩ位点．序列分析结果表明该基因除去末端一终止密码子外其可译框架编码２２１个氨基酸残基，前导肽包括３２个氨基酸残基，故该抑制剂的成熟蛋白由１８９个氨基酸组成，第６７位的精氨酸为抑制胰蛋白酶的活性中心．与ｃＤＮＡ相比核苷酸的同源性为９４．３％，氨基酸的同源性为９０％．基因ＤＮＡ无内含子．     

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 .     

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 .     

PINⅡ基因通过花粉管通道法转化水稻的研究

利用花粉管通道法，用含抗除草剂基因bar及抗虫基因pin2的质粒pTW-α转化中灿HD357。经用除草剂Basta进行筛选，得到5株抗性苗。对其进行初步PCR检测，结果表明，有4株PCR结果呈阳性。用PINⅡ基因探针对其进行Southern杂交分析，有2株表现出有杂交信号，说明外源基因已整合转入到水稻基因组中。抗虫性实验尚待继续进行。     

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．     

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．     

转海蓬子Na+/H+逆向运输蛋白基因番茄的耐盐性研究

以转海蓬子Na /H 逆向运输蛋白基因(Nhap)的番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)阳性植株和对照植株为材料,测定叶片相对含水量、质膜透性、K /Na 比值和叶绿素含量4项耐盐指标.结果表明:在盐胁迫条件下,转基因植株的相对含水量、 K /Na 比值和叶绿素含量明显高于对照植株,而叶片质膜透性明显低于对照植株,说明Nhap基因已经在番茄转化植株体内表达,提高了转基因植株的耐盐性.     

水稻巯基蛋白酶抑制剂的圆二色谱研究

水稻巯基蛋白酶抑制剂(CPI)圆二色性谱(CD)显示206nm和222nm处的双负峰,CPI分子以α 螺旋构象为主;当CPI与木瓜蛋白酶等摩尔结合后,CPI完全丧失抑制活性,复合物CD谱发生显著变化,α 螺旋含量降低.CPI具有较高的结构稳定性,但在100℃处理时间延长以及pH向酸碱两极变化时,其CD谱发生较大改变,α 螺旋含量减少;而抑制活性仅在pH>9时逐渐下降,在酸性条件下保持不变.用不同试剂修饰CPI分子中的巯基和二硫键,CPI的活性不受影响;DTT、PCMB修饰CPI,其CD谱发生显著变化,NEM修饰CPI,其CD谱变化甚微.4mol/L的脲中,CD谱仅显示206nm负峰、214nm和225～235nm处新的负肩,并在240～250nm之间出现新的负峰,分子中无规卷曲增加,CPI活性未受影响;经NBS修饰,CPI分子中α 螺旋减少,无规卷曲增加较多,CPI完全丧失抑制活性.     

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.     

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.