转几丁质酶-葡聚糖酶基因水稻稻瘟病抗谱分析

用来源于云南各地属于 2 4个稻瘟病菌 (Magnaporthegrisea)生理小种的 3 3个菌株 ,对受体品种南 2 9及其 4个转几丁质酶 β 1,3 葡聚糖酶串联基因水稻T5 代品系进行了温室接种鉴定。结果表明 ,不能侵染受体品种南 2 9的 13个菌株也不能侵染转基因品系 ,可侵染受体品种南 2 9的 2 0个菌株一般不能侵染转基因品系 ,转基因水稻对稻瘟病菌抗性范围较受体对照扩大 ,证明转几丁质酶 葡聚糖酶基因水稻对稻瘟病具有一定的广谱抗性 ;诱发条件下 ,转基因品系大田叶瘟病情指数为 0～ 1级 ,穗瘟发病率为 0 .3 %～ 10 .2 3 % ,抗性较受体对照大幅度提高 ,表明这些品系在稻瘟病抗病育种中是有应用潜力的。

低温β-1,4-内切葡聚糖酶的基因挖掘、异源表达及其酶学性质表征

β-1,4-内切葡聚糖酶在洗涤行业有着广泛的应用价值,其中具有较好的低温和碱性耐受能力是其实现工业应用的重要前提。该论文通过基因挖掘获得一株具有低温耐受能力的Deinococcus cellulosilyticus来源新型β-1,4-内切葡聚糖酶基因EgDC,并将其在大肠杆菌中实现了可溶性表达,其中大部分存在于周质空间,少部分分泌至胞外。对EgDC酶的酶学性质进行了表征,发现该酶的最适温度和最适pH值分别为40℃和pH 6.5,其在20℃能保持70%以上活力,且在pH 8.0和pH 9.0的半衰期分别达到83.43 min和53.79 min。EgDC酶具有较好的催化性质,其比酶活力k_(cat)/K_(m)值分别为(26.38±1.43)U/mg和(520.03±17.07)s^(-1)/mg,且对于金属离子以及表面活性剂均具有较强耐受能力。由此可见,新型β-1,4-内切葡聚糖酶EgDC具有较好的催化能力,且在低温、碱性以及存在表面活性剂环境下较为稳定,因此具有潜在的工业应用价值。

转几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶双价基因小麦的获得和鉴定

利用农杆菌介导法将几丁质酶基因和β1,3 葡聚糖酶双价基因导入小麦品种扬麦10号和Bobwhite ,共得到了13株T0 代转基因植株,2个小麦品种的转化效率分别为1 .4 %和1. 0 %。T1 代植株赤霉病抗性鉴定结果表明,转基因植株对赤霉病具有一定抗性,小穗发病率4 .76 %～11. 76 % ,低于抗病对照和感病对照。T1 代植株分子检测结果表明,外源基因分离比例为2. 33∶1,较低的分离比例可能与外源基因的丢失有关。

几丁质酶-葡聚糖酶双价基因导入滇型杂交稻恢复系提高稻瘟病抗性的研究

将含有菜豆 (Phaseoluslimensis)几丁质酶基因和烟草 (Nicotianatabacum) β 1,3 葡聚糖酶基因的pBLGC(16 5kb)质粒用基因枪法导入滇型杂交稻 (OryzasativaL .ssp .japonica)恢复系“南 2 9”中 ,总计获得 93个转化再生植株 ,以β 1,3 葡聚糖酶基因制备探针对T1 代株系进行Southern杂交分析 ,17个株系为杂交阳性 ,证实外源基因完整结构已整合到水稻基因组中 ;连续多代的PCR追踪检测证实外源基因已遗传至T4 代 ;对所获得的 6个PCR检测阳性T4代品系进行了稻瘟病菌 (Magnaporthegrisea)生理小种接种鉴定和稻瘟病大田诱发鉴定 ,结果表明 ,转基因品系对稻瘟病的抗性较受体对照大幅度提高 ,获得了稻瘟病新抗源 ,但不同品系稻瘟病抗性并不相同。

转几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶基因提高棉花对枯萎病和黄萎病的抗性

枯、黄萎病是世界棉花生产中的两大重要病害。传统育种缺乏抗源,几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶是植物防御体系中的两种防卫因子,两者之间存在协同增效作用。据此构建了4个单价和2个双价基因(分别定位于细胞内或细胞外)的植物表达载体,通过花粉管通道法转化棉花,经PCR和Southern杂交检测以及1996～2000年温室及病圃多代筛选鉴定,已培育出对枯、黄萎病抗性提高的转基因棉花株系。将抗病基因导入国产抗虫棉品种GK19中,还获得了兼抗病、虫的转基因优系。

几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶基因导入甘蔗

将含有经过修饰的烟草(Nicotiana tabacumL.)Ⅰ类几丁质酶基因和Ⅰ类β-1,3-葡聚糖酶基因的双价植物表达载体pCG-Ⅱ在农杆菌介导下转化甘蔗优良品种ROC10和ROC22,获得抗G418的转化植株52株,经PCR检测33株呈阳性;对部分经PCR检测呈阳性的转化植株进行Southern杂交和黑穗病抗病性的体外抑菌实验,结果显示这两个基因均已整合到部分甘蔗的基因组中,且它们对甘蔗黑穗病的抗性均有不同程度的提高。

表达β-1,3-葡聚糖酶及几丁质酶基因的转基因烟草及其抗真菌病的研究

利用烟草碱性β－１，３－葡聚糖酶及菜豆碱性几丁质酶基因构建了组成型表达的双价植物 表达载体ｐＢＬＧＣ，利用农杆菌介导法转化了烟草，并得到了转基因植株。对其进行分子生物 学分析的结果表明，部分转基因植株在所有检测中都显示较强的阳性反应，这说明外源基因 已整合到烟草基因组中并得到正确表达。活体接菌实验初步表明，转基因植株与对照相比，对 赤星病的侵染具有较强的抵抗能力。

转几丁质酶基因和β-1,3-葡聚糖酶基因烟草的研究

为选育出高抗真菌病害的烟草新品种 ,利用叶盘法 ,通过农杆菌介导 ,将来自芥菜和橡胶的抗真菌蛋白基因几丁质酶基因和 β 1,3 葡聚糖酶基因转入烟草品种K32 6和红花大金元 ,在含卡那霉素的MS培养基 (MS +NAA0 .1mg/L +6 BA 1.0mg/L为芽诱导培养基 ,根诱导培养基为不含激素的MS)上进行不定芽和根诱导 ,共获耐卡那霉素再生苗 10 1株 .经PCR扩增检测 ,TB 1等 5 7株呈阳性 ,即已成功导入外源目的基因 .初步接种炭疽病菌和黑胫病菌结果表明 ,转基因植株后代具有良好的抗病能力 .

转几丁质酶-葡聚糖酶双价基因水稻稻米毒理试验

通过小鼠急性毒性试验、小鼠致突变试验、大鼠90d毒性试验,对转几丁质酶-葡聚糖酶双价基因水稻稻米的毒理进行了初步的评价。转基因大米粉MTD≥37.5g/kg灌胃给予小鼠,连续观察7d,动物全部存活,表现正常,未见中毒反应。致突变灌胃给予小鼠,未发现对小鼠骨髓细胞微核和精子畸形发生率有不良影响。转基因大米粉分别以15、7.5g/kg/d,90d灌胃大鼠,其行为活动、外观体征、饮食、粪便、体重,结果均无异常,5项血液学检查和13项生化指标检测及尸体解剖观察、脏器系数、脏器病理学检查,结果均属正常,与空白对照无显著差异。转基因大米粉结果提示携带几丁质酶基因、葡聚糖酶基因、NPT-II标记基因等外源DNA的转基因大米无明显的毒性和致畸作用。

几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶基因研究进展

几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶是重要的水解酶,实践证明,转几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶基因植物能比较有效地抵抗真菌侵染。本文综述了几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶结构分类、抗真菌机理,及其近年来在抗黄曲霉病研究中的应用研究,并对今后的研究及应用进行了预测。

转β-1,3-葡聚糖酶基因和几丁质酶基因棉花

为了提高棉花的抗枯、黄萎病的能力 ,用花粉管通道法 ,将烟草 β - 1 ,3-葡聚糖酶基因和菜豆几丁质酶基因导入棉花 ,获得了抗卡那霉素的转化植株。经PCR、PCR -SouthernBlot检测 。

发根农杆菌介导几丁质酶基因和β-1、3-葡聚糖酶基因转化烟草的研究

用冻融法和三亲交配法将具有几丁质酶基因、β-1,3-葡聚糖酶基因和卡那霉素抗性标记基因的质粒pBLGC导入具有Ri质粒的发根农杆菌中。用叶盘法转化烟草的三个品种,经Kan抗性筛选获得126株再生植株,对119株再生植株分别以启动子CaMV35S、几丁质酶基因和β-1,3-葡聚糖酶基因的引物进行PCR检测,其中几丁质酶基因呈阳性的植株有72株,β-1,3-葡聚糖酶基因呈阳性的有47株,具有几丁质酶基因和β-1,3-葡聚糖酶基因的植株有36株。对转化的24株转基因经PCR-Southern杂交,结果均呈阳性。实验结果表明,外源基因的转化频率与植物品种、外源基因片段的大小有关,几丁质酶基因和β-1,3-葡聚糖酶基因分别或共同整合到植物基因组中。

转抗真菌基因水稻几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性的时间变化

为了研究外源几丁质酶基因和β-1,3-葡聚糖酶基因在水稻植株上表达的时间变化规律,利用酶促反应结合3,5-二硝基水杨酸(DNS)比色法测定了4个转基因水稻株系不同生育期叶片中几丁质酶活性和β-1,3-葡聚糖酶活性。结果表明,无论是亲本还是转基因株系,2种酶活性随生育期的后延而增大。生育前期,转基因株系的2种酶活性与亲本的酶活性水平差异小,随生育期的后延,与亲本酶活性的差异越来越大,说明外源基因前期表达量小甚至沉默或抑制内源基因的表达,后期表达量多。同时转基因株系的酶活性的波动性较亲本的大,且酶活性的高低与转入基因数量无相关性。因此,外源基因的表达具有时效性但不具有数量优势。

几丁质酶基因和β-1,3-葡聚糖酶基因克隆微生物表达和抑菌效果研究

采用PCR扩增的方法,扩增获得几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶的基因,分别将其基因克隆到原核表达载体pET28a(+)上,构建了原核表达载体pETChi和pETGlu。经IPTG诱导后几丁质酶基因和β-1,3-葡聚糖酶基因在大肠杆菌BL21中得到高效表达。通过对连孢(Alternaria alternate)的抑菌实验表明,这两基因的表达产物对此真菌有较强的抵抗能力。

几丁质酶、葡聚糖酶与萝卜抗真菌蛋白R_S-AFP2基因三价表达载体的构建及农杆菌工程菌株的重组

利用基因工程技术构建了含有几丁质酶 Chitinase,Chi. 、β-1,3-葡聚糖酶 β-1,3-Glucanase,Glu. 、萝卜抗真菌蛋白 Raphanussativus-antifingalprotein,Rs-AFP2 的三价植物表达载体,并通过农杆菌直接转化法将三价植物表达载体转入农杆菌EHA105,分别为GC+R/pCAMBIA1300/EHA105和RC+G/pCAMBIA1300/EHA105,并采用PCR、DNAdotblotting技术对其进行了鉴定分析,证明获得了阳性的重组农杆菌工程菌株.

几丁质酶基因和β-1.3-葡聚糖酶基因的克隆及双价基因在枯草芽胞杆菌B-908中的表达

本文综述了几丁质酶和β－１，３－葡聚糖酶的研究历史及特点，几丁质酶和β－１，３－葡聚糖酶的分子生物学方面研究进展，以及几丁质酶基因和β－１，３－葡聚糖酶基因在植病生防方面的应用概况。以几丁质酶产生菌粘质沙雷氏菌Ｓｅｒｒａｔｉａｍａｒｃｅｓｃｅｎｓ和β...

转Bt+CpTI基因棉对烟粉虱种群动态影响及其几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性变化

本研究调查了转Bt+CpTI基因棉SGK321棉田、其亲本常规棉SY321棉田以及间作棉田烟粉虱成虫种群的数量,测定了不同时期SGK321棉与SY321棉叶片中几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶的活性及蛋白质的含量。结果表明:在整个生长期间,SGK321棉田烟粉虱的种群数量一直高于SY321棉田和间作棉田。烟粉虱取食的SGK321植株叶片几丁质酶活性呈下降-上升-下降-上升的趋势;SY321上部叶片中呈下降-上升-下降-上升的趋势,其下部叶片为先下降后上升趋势;SGK321叶片中β-1,3-葡聚糖酶活性变化呈下降-上升-下降-上升趋势,而SY321叶片基本上均呈先下降后上升趋势;SY321与SGK321上部叶片中蛋白质相对含量均呈先上升后逐渐下降趋势,下部叶片与上部叶片相似但略有不同。SGK321与SY321处理植株叶片几丁质酶活性之间没有明显差异;SGK321处理植株叶片β-1,3-葡聚糖酶的活性多数时期高于SY321。探讨了棉花防御反应与棉田烟粉虱种群数量差异的相关性,以利于揭示双价抗虫棉对烟粉虱的影响及其生理防御机制,为烟粉虱的综合治理以及棉花育种等提供理论依据。

农杆菌介导的几丁质酶基因和β-1,3-葡聚糖酶基因转化辣椒研究

以苗龄7～10d的辣椒组培苗为被侵染的外植体,通过农杆菌介导几丁质酶基因和β-1,3-葡聚糖酶基因,研究基因型、外植体类型、抗生素浓度对辣椒遗传转化的影响,以期获得抗真菌病的转基因辣椒植株。结果表明:不同基因型间、外植体类型、抗生素种类和浓度对辣椒的遗传转化影响存在较大差异。以几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶为目的基因,应用根癌农杆菌介导法对辣椒进行了遗传转化,获得了3株抗性植株。

烟草Ⅰ类几丁质酶和β-1,3葡聚糖酶基因茎尖转化太子参的研究

以烟草为材料,对经过修饰的烟草Ⅰ类几丁质酶和Ⅰ类-β1,3-葡聚糖酶cDNA进行了克隆和序列分析,然后构建到一个双-T植物表达载体130上。用太子参无菌苗的茎尖分生组织为受体,采用农杆菌介导法进行转化。感染小苗经共培养后用除草剂筛选,然后对除草剂抗性植株进行分子检测,获得了转基因植株。

高产β-葡聚糖酶里氏木霉的诱变选育、酶学性质及体外模拟消化研究

β-葡聚糖酶可水解大麦等谷物中的葡聚糖,降低葡聚糖在单胃动物消化道内产生的抗营养作用。为获得高产β-葡聚糖酶菌株,采用常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)诱变里氏木霉(Trichoderma reesei),经初筛、复筛、遗传稳定性及酶学特性表征,突变株ARTP-9较出发菌株β-葡聚糖酶活力提高54.38%,为43.75 U/mL,产酶能力稳定遗传,酶的最适反应温度及pH分别为50℃和6.0,耐受温度为40~80℃,pH 2.5~6.5时酶活力稳定,Fe^(2+)、Mg^(2+)对酶活力有促进作用,Fe^(3+)、Mn^(2+)、Zn^(2+)、Ca^(2+)、Cu^(2+)对酶活力有抑制作用。以β-葡聚糖为底物,该粗酶的K m值和V max值分别为1.59 mg/mL和6.99μmol/(mg·min)。体外模拟消化实验表明,ARTP-9固态发酵酶制剂在胃期4 h黏度最低,为2.23 mPa·s;肠期21 h还原糖为0.70 mg/mL,是空白的3.2倍,差异显著(P<0.05),其大麦粉体外消化率为48.17%,较空白提升9.02%,差异极显著(P<0.01)。研究结果表明ARTP诱变技术能够显著提高里氏木霉β-葡聚糖酶活力,为其工业化生产奠定基础。