转Bt毒蛋白基因玉米及其抗虫性研究进展

本文从转Bt毒蛋白基因玉米的培育及商品化 ,Bt毒蛋白基因在转基因玉米中的遗传分离与整合、对玉米螟及其它害虫的杀虫效果、对天敌种群数量和玉米病害发生程度的影响、玉米螟对转Bt毒蛋白基因玉米产生抗性及解决措施。

转Bt毒蛋白基因玉米的研究进展

此文首先回顾了国内外抗虫转基因玉米研究发展历程,归纳总结了转Bt毒蛋白基因玉米的常用转化方法和转基因玉米转化体的鉴定方法,对转Bt毒蛋白基因玉米后续实验的抗虫性分析鉴定及遗传稳定性评价与利用也进行了介绍。进而探讨了Bt毒蛋白基因在玉米遗传转化上善待解决的问题以及未来的发展方向。认为应加大力度对瓶颈技术进行深入研究,以期转Bt毒蛋白基因玉米能够获得更好的发展。

转Btc-ry1 Ah基因玉米花粉对龟纹瓢虫解毒酶和中肠蛋白酶活性的影响

研究了取食转Bt-cry1Ah基因玉米花粉对龟纹瓢虫Propylaea japonica(Thunberg)体内解毒酶和中肠蛋白酶活性的影响。利用饲喂结合比色方法,比较龟纹瓢虫取食转Bt-cry1Ah基因玉米花粉和非转基因玉米花粉后体内α-乙酸萘酯酶、乙酰胆碱酯酶、谷胱甘肽-S-转移酶、中肠总蛋白酶、类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶的酶活性。结果发现:在解毒酶方面,取食Bt玉米花粉的龟纹瓢虫4龄幼虫和蛹的α-乙酸萘酯酶活性显著低于取食非Bt玉米花粉的龟纹瓢虫(对照组),取食Bt玉米花粉的龟纹瓢虫的乙酰胆碱酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶活性在各个发育时期与对照相比均无显著差异。在中肠蛋白酶方面,与对照组相比,取食Bt玉米花粉的龟纹瓢虫的总蛋白酶和强碱性类胰蛋白酶活性在各个发育时期均无显著差异;但取食Bt玉米花粉的龟纹瓢虫的弱碱性类胰凝蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶活性在蛹期显著低于取食非Bt玉米花粉的龟纹瓢虫。由此可见,龟纹瓢虫取食含有Cry1Ah杀虫蛋白的玉米花粉后,体内代谢解毒酶和中肠蛋白酶与Cry1Ah杀虫蛋白相互作用,可能会引起某些酶活性的变化。因此,转cry1Ah基因玉米花粉对龟纹瓢虫的潜在影响还需要进一步的研究。

转Bt基因棉Bt毒蛋白表达量的时空变化

采用抗体夹心 EL ISA技术 ,对转 Bt基因抗虫棉植株中 Bt毒蛋白含量进行了测定。结果表明 ,Bt基因在所有检测到的器官中均有表达 ,但是不同器官中的 Bt毒蛋白含量明显不同。在苗期全展功能叶中 Bt毒蛋白含量最高 ,根、茎和叶柄中 Bt毒蛋白含量较低 ;在花铃期当日开花的子房中 Bt毒蛋白含量较高 ,雌雄蕊中 Bt毒蛋白较低 ,花瓣及苞叶 Bt毒蛋白含量最低。表明 Bt基因在不同器官中的表达强度存在差异。不同生育期的功能叶中 Bt毒蛋白含量差异显著 ,Bt毒蛋白含量在苗期叶片中最高 ,蕾期次之 ,花铃期最低。随着棉花生长发育进程的推进 ,Bt基因在叶片中的表达强度逐渐减弱。Bt基因在棉花体内的表达随着器官的不同、生育时期的不同而表现出时空动态变化。这可能是人们所观察到的转 Bt基因抗虫棉对棉铃虫抗性呈时空动态变化的根本原因。

花粉管通道法将Bt毒蛋白基因导入优良玉米自交系

以杂交育种中广泛使用的优良玉米自交系为材料 ,用花粉管通道法介导质粒pGBIL0 4(actin Bt 35S bar)DNA的转化 ,经对T0 代 1 4 0 3株植株Basta抗性筛选和PCR分子鉴定 ,共获得 5株PCR阳性植株 ,分别为授粉后 8,1 2 ,1 4 ,1 8h导入所得 ,总的平均转化率为 0 36 %。结果表明 :只要掌握好导入时机 。

转Bt基因水稻表达的毒蛋白Cry1Ab在害虫及其捕食者体内的积累动态

在室内对转基因水稻KMD1中的Cry1Ab毒蛋白经食物链在几种主要害虫及其捕食性天敌体内的积累进行了研究。结果表明 :无论是水稻孕穗期还是成熟期 ,二化螟Chilosuppressalis连续取食KMD1或取食KMD136h后移至对照品种秀水 11上取食不同时间后 ,幼虫体内的Cry1Ab含量均随取食时间延长逐渐下降。稻眼蝶Mycalesisgotama幼虫连续取食KMD1或在KMD1上取食两天后移至秀水 11上继续取食不同时间 ,体内的Cry1Ab含量也都随取食时间延长而下降 ,但下降速度较二化螟更快。取食KMD1的二化螟和稻眼蝶幼虫的粪便中均检测到较高浓度的Cry1Ab ,对照组中均无Cry1Ab。取食KMD1的二化螟幼虫血淋巴中检测到Cry1Ab ,含量为 3 5ng g。取食KMD1的褐飞虱Nilaparvatalugens、稻蚜Sitobionavenae以及饲喂取食过KMD1的二化螟或稻眼蝶幼虫的拟水狼蛛Piratasubpiraticus体内都含有一定浓度的Cry1Ab ,其中 ,拟水狼蛛体内的CrylAb含量以饲喂取食KMD1稻眼蝶幼虫的含量最高 ,约为饲喂取食KMD1二化螟幼虫的 6 0倍。这些结果表明Cry1Ab可以沿水稻 害虫

转Bt基因棉Bt毒蛋白的ELISA检测方法的研究(英文)

利用纯化的Ｂｔ毒素蛋白（６７ｋＤａ）作为标准蛋白和免疫抗原，建立了检测转基因抗虫棉植株内Ｂｔ毒蛋白含量的抗体夹心ＥＬＩＳＡ方法。检测极限１μｇ·Ｌ－ １，线性范围１－ １５μｇ·Ｌ－ １，板内误差Ｃ．Ｖ．＜ ５％ ，板间误差Ｃ．Ｖ．＜ ５％ ，平均样品回收率９４．９４％ 。经稀释度试验等质量控制试验，表明所建立的ＥＬＩＳＡ方法是可靠的，可用于转基因棉花植株中Ｂｔ毒素蛋白含量的测定。

Bt毒蛋白在转Bt基因棉中的表达及其在害虫天敌间的转移

以常规棉泗棉 3号作为对照 ,采用酶联免疫生测法 (ELISA)和室内生物测定法 ,研究了转Bt基因棉新棉 33B和GK 12不同组织器官中Cry1Ac或Cry1Ab毒蛋白的表达及其向靶标害虫 (棉铃虫 )、非靶标害虫 (棉蚜 )以及天敌 (龟纹瓢虫 )的传递和影响。研究结果表明 ,新棉 33B各组织器官中Bt毒蛋白的表达量较高 ,为 79 7～ 1390 0ng g鲜重 ,GK 12较低为 16 5～ 2 6 4 0ng g鲜重。在花盛期 ,新棉 33B各组织器官中Bt毒蛋白的表达量依次为 :柱头、花药 >子房、花瓣 >群尖 ;而 5～ 7叶期的初展嫩叶、现蕾初期的幼蕾及花铃期的幼铃表达量相当 ,而且与花盛期群尖的表达量没有明显区别。同样处于花盛期的GK 12 ,其各组织器官中Bt毒蛋白的表达量依次为 :花药 >柱头 >花瓣 >群尖 >子房 ;而 5～ 7叶期的初展嫩叶、现蕾初期的幼蕾及花铃期的幼铃表达量相当 ,而且与花盛期群尖的表达量没有明显差异。常规对照棉的幼铃、花药、柱头以及子房中痕量Bt毒蛋白的存在可能与传粉昆虫等的活动有关。在转Bt基因棉田采集的棉蚜和棉铃虫老龄幼虫 ,其体内均可检测到Bt毒蛋白 ;在新棉33B棉田采集的龟纹瓢虫幼虫和成虫体内也可检测出Bt毒素。当以Bt棉田的棉蚜饲喂龟纹瓢虫时 ,龟纹瓢虫的生长发育、存活以及繁殖等基本没有受到影响。

欧洲黑杨转Bt毒蛋白基因植株大田抗虫性测定

近几年，基因工程发展很快，通过基因工程已获得了各种各样的转基因植物，如抗虫转基因农作物的棉花（ＧｏｓｙｐｉｕｍｈｉｒｓｕｔｕｍＬ．）、水稻（ＯｒｙｚａｓａｔｉｖａＬ．）、马铃薯（ＳｏｌａｎｕｍｔｕｂｅｒｏｓｕｍＬ．）、玉米（ＺｅａｍａｙｓＬ．）、小麦...

转Bt基因玉米幼苗残体中Cry1Ab杀虫蛋白田间降解动态

【目的】研究间苗后留在田间地表的转Bt基因玉米幼苗残体中Cry1Ab杀虫蛋白的降解规律,比较两种Bt玉米幼苗残体中Cry1Ab杀虫蛋白的降解速度。【方法】以两种表达Cry1Ab杀虫蛋白的转Bt基因抗虫玉米MON810和Bt11为材料,采用ELISA方法测定各取样时期中幼苗残体中Cry1Ab杀虫蛋白残留量。【结果】转Bt基因玉米幼苗残体中杀虫蛋白降解是逐渐的,且降解速度较快,到50d时幼苗残体已经完全腐烂,Bt11幼苗残体中的杀虫蛋白已经完全降解,在MON810中还能检测到微量的杀虫蛋白。两种转基因玉米幼苗残体中的Bt杀虫蛋白的初始含量差异不显著,但在同一时间段的Bt杀虫蛋白降解速度存在差异均显著,在30d前MON810幼苗残体中Bt杀虫蛋白降解速度比Bt11降解的快,30d后,则降解趋势相反,到50d取样结束时MON810和Bt11分别降解了初始含量的99.81%和100%。【结论】两种转Bt基因玉米间苗后留在田间的幼苗残体中的Cry1Ab杀虫蛋白降解速度不同,在50d完全腐烂时,其中的杀虫蛋白完全降解或仅有微量残留。

转基因抗虫棉组织中Bt毒蛋白表达量的ELISA测定

利用抗体－抗原－酶标抗体反应，建立了间接酶联免疫吸附测定法（ＥＬＩＳＡ），以检测转基因抗虫棉品系３１０幼叶Ｂｔ毒蛋白含量。初步测定结果：转基因抗虫棉幼叶中Ｂｔ毒蛋白含量为总可溶性蛋白质的（０．１２６±０．００８）％。提纯的伴胞晶体样品经ＥＬＩＳＡ法检测，其Ｂｔ毒蛋白最低可检值为２０ｎｇ／ｍｌ。这一检测技术既可对转基因抗虫棉组织中Ｂｔ毒蛋白表达量进行定性、定量测定，也为阐明转基因抗虫棉的抗虫特性提供了理论依据。

赤霉酸和缩节胺对转Bt基因抗虫棉棉铃Bt毒蛋白表达及氮代谢的影响

以泗抗1号和泗杂3号为研究材料,于盛花结铃期,应用赤霉酸(GA3)、缩节胺(DPC)涂抹幼铃,探讨其对棉铃Bt毒蛋白表达及氮代谢影响。结果表明,DPC能显著提高花后10d和30d(DPA)棉铃Bt毒蛋白含量,GA3降低10DPA铃壳和子棉中Bt毒白含量,但提高30DPA棉铃Bt毒蛋白含量。DPC提高了硝酸还原酶(NR)、谷氨酸-丙酮酸转移酶(GPT)、谷氨酸-草酰乙酸转移酶(GOT)活性并增加了游离氨基酸、可溶性蛋白及全氮含量,GA3处理则降低了10DPA铃壳、棉子中上述酶活性和物质含量。相关分析表明,棉铃中Bt毒蛋白含量与NR、GPT和GOT活性呈极显著正相关(r1=0.8776**,r2=0.7172**,r3=0.7028**)。可见,转Bt基因抗虫棉开花后应用DPC或GA3可提高充实期棉铃,能促进棉铃氮代谢水平,从而促进Bt毒蛋白的表达。

转Bt基因玉米残体Cry1Ab蛋白在土壤中的残留动态

采用ELISA定量法研究了(28±1)℃下转Bt基因玉米植株残体不同组织所含Cry1Ab蛋白在黄褐土和红壤中的残留动态,并对其进行方程拟合。结果表明,转Bt基因玉米植株残体不同组织释放的Cry1Ab蛋白在不同土壤中的残留动态基本一致,均呈前期快速降低和后期稳定下降2个阶段,但同一组织释放的Cry1Ab蛋白在不同土壤中的残留变化速率存在显著差异,黄褐土中下降明显快于红壤,1周内表现尤为显著;不同组织释放的Cry1Ab蛋白在同一土壤中其残留差异显著,且受培养时间等因素的影响,总体表现为根>叶>茎,与初始时Cry1Ab蛋白土壤可提取量表现基本一致;双指数模型比移动对数模型和指数模型更符合转Bt基因玉米残体中Cry1Ab蛋白在土壤中的残留动态。

转基因抗虫玉米Bt蛋白表达量的研究

应用酶联免疫吸附测定法(ELISA)定量检测转基因抗虫玉米不同生长期不同部位的Bt蛋白表达量。结果显示:Bt毒蛋白在玉米乳熟末期的第15叶中表达量(0.225%)最高,在花粉中表达量(0.011%)最低。叶、茎、髓、花丝、穗轴及粒的Bt蛋白含量及比例随着作物的生长呈上升的趋势。Bt毒蛋白最低检出量为0.5ng/mL。

转Bt基因抗虫玉米植株叶腋处花粉中Cry1Ab杀虫蛋白的田间降解动态

以表达Cry1Ab杀虫蛋白的两种转Bt基因抗虫玉米MON810和Bt11为材料,采用ELISA方法研究了玉米散粉时沉积在植株叶腋处Bt玉米花粉中Cry1Ab杀虫蛋白的田间降解动态,比较了两种Bt玉米花粉中Cry1Ab杀虫蛋白的降解速度.结果表明,Bt玉米花粉中Cry1Ab杀虫蛋白是逐渐降解的,且降解速度逐渐加快.但两种Bt玉米花粉中Cry1Ab杀虫蛋白降解速度不同,MON810中的Bt杀虫蛋白降解较快,而Bt11中的降解较慢.d15时在MON810叶腋处的花粉中已经检测不到Bt杀虫蛋白,而在Bt11花粉中Bt杀虫蛋白到d18才完全降解.两种Bt玉米花粉中杀虫蛋白的初始含量差异显著,且在各个取样时间内Bt杀虫蛋白的残留量存在显著差异.玉米散粉时留在田间的Bt玉米花粉中的Cry1Ab杀虫蛋白不会在自然界累积.

不同转基因棉的抗虫性与Bt毒蛋白含量关系研究

转单价 Bt基因棉和转双价 ( Bt+ Cp TI)基因棉对棉铃虫抗性的时空动态及其 Bt毒蛋白含量变化表明 ,无论是单价 Bt基因还是双价 ( Bt+Cp TI)基因 ,对棉铃虫均有明显的抗性 ,呈现明显的时空动态变化。单价 Bt基因在花铃期以前抗性不如双价 ( Bt+ Cp TI)基因 ,在花铃期单价 Bt基因棉花营养器官的抗性稍好于双价 ( Bt+ Cp TI)基因 ,但生殖器官的抗性不如双价 ( Bt+ Cp TI)基因。转单价 Bt基因棉和转双价 ( Bt+ Cp TI)基因棉的 Bt毒蛋白含量时空动态变化趋势与各自的抗虫性相一致。但转双价 ( Bt+ Cp TI)基因棉的Bt毒蛋白表达量在棉株各生育期同一器官及同一生育期不同器官均比转单价 Bt基因棉略低 ,说明 Cp

转基因烟草中Bt毒蛋白基因的表达行为

构建了高效植物表达载体pBinMoBc ,该载体携带超强表达复合启动子OM及Ω因子控制下的CryIA(c)基因。采用根癌土壤杆菌 (Agrobacteriumtumefaciens (SmithetTownsend)Conn)介导的方法转化烟草 (NicotianatabacumL .) ,ELISA检测表明 ,大多数转基因烟草中CryIA(c)基因表达量均超过 0 .1% ,最高可达 0 .2 5 5 % ;转基因烟草中CryIA(c)基因表达水平与植株发育的时间和空间有关。抗虫检测结果表明 ,转基因烟草具有很强的抗棉铃虫 (He liothisarmigevaHubner)效果。上述结果表明 ,pBinMoBc是一个高效抗虫植物表达载体。

应用ELISA定量检测转基因玉米中Bt1蛋白的研究

应用纯化的Bt1杀虫晶体蛋白作为标准蛋白和免疫抗原,通过抗体-抗原-酶标抗体反应,建立了酶联免疫吸附测定法(ELISA),以定量检测转基因玉米中的Bt1表达蛋白。用建立的ELISA法对4种进口玉米产品进行了测定,实验结果得到了免疫印迹分析的验证,并与进口试剂盒方法的定量分析结果相一致,因而建立的ELISA法具有操作简便、快速特异、定量准确、经济实惠的优点,特别适合于大批量检测,有着良好的应用前景。

苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白CryIA单克隆抗体的制备及在转Bt基因棉毒蛋白检测上的应用(英文)

用苏云金杆菌菌株 HD- 1和 HD- 73分别发酵培养制备了孢晶混合物 ,孢晶混合物经分离、纯化、电泳得到 Cry IA、Cry IA( c)杀虫晶体蛋白。用 Cry IA和 Cry IA( c)分别免疫家兔制备了两种多抗。用 Cry IA免疫小鼠 ,经细胞杂交、融合、克隆后筛选出 4个单克隆株系 A4F5F1 1、B4E6C7、B4E6D8、B4F5G1 1。用 Cry IA( c)多抗包被 ,B4E6D8上清液作为夹心抗体成功地建立了双抗夹心 EL ISA,并检测了中棉所 30、NUCOTN33B蕾期叶片中毒蛋白的含量 ,结果分别为 2 3.4ng·g- 1FW、2 4 .7ng·g- 1FW。

转基因抗虫棉Bt毒蛋白表达量的传递方式研究

从卡那霉素抗性鉴定、抗虫性鉴定和 Bt毒蛋白含量测定等三个方面对转基因抗虫棉 Bt毒蛋白表达量的传递方式进行了研究。结果表明 ,转基因抗虫棉美棉 3 3 B和 GK-12对棉铃虫具有显著的抗性。盛蕾期饲喂美棉 3 3 B、GK-12棉株顶端叶片 72 h后 ,初孵棉铃虫幼虫死亡率分别为86.8%、75 .1% ,对照 TM-1、泗棉 3号、苏棉 12三个常规棉品种 (系 )初孵幼虫死亡率分别为10 .9%、13 .9%、9.2 %。美棉 3 3 B、GK-12盛蕾期功能叶片 Bt毒蛋白含量分别为每克鲜重 83 6.68ng、682 .5 6ng。饲喂美棉 3 3 B、GK-12与常规棉品种 (系 )杂种一代棉株顶端叶片 72 h后 ,初孵棉铃虫幼虫平均死亡率分别为 84.1%、77.2 % ,两个转基因抗虫棉品种与常规棉品种 (系 )杂种一代功能叶片的 Bt毒蛋白含量平均值分别为每克鲜重 82 0 .5 8ng、683 .77ng。转基因抗虫棉与常规棉杂种一代的抗虫性表现及 Bt毒蛋白表达量与转基因抗虫棉亲本非常接近 ,杂种二代群体 Bt毒蛋白检测阳、阴性反应植株的分离比例符合 3∶ 1,回交世代 BC1 群体 Bt毒蛋白检测阳、阴性反应植株的分离比例符合 1∶ 1,与抗虫性鉴定结果高度一致。转 Bt基因抗虫性状的遗传是受一对完全显性基因控制的 ,Bt基因与 NPT II基因是紧密连锁或完全连锁的。Bt毒蛋白表达量按照一对显?