转2-CysPrx基因烟草抗氧化酶和PSII电子传递对盐和光胁迫的响应

以转2-Cys Peroxiredoxins(2-Cys Prx)基因的烟草(Nicotiana tabacum)为材料,非转基因烟草为对照,调查盐和光胁迫对转基因烟草幼苗叶片抗氧化酶和叶绿素荧光特性的影响,揭示2-Cys Prx基因在植物抗逆方面的功能。结果表明,弱光(200μmol m 2s 1)下,随着盐浓度增大,转基因烟草和对照的SOD活性皆增加,APX活性变化不大,H2O2含量稍有升高;强光(1000μmol m 2s 1)下,随着盐浓度增大,转基因烟草SOD活性增强,APX活性下降,H2O2含量增加缓慢,而对照的H2O2含量迅速升高,转基因烟草叶片的PSII电子传递速率(ETR)、最大光化学效率(Fv/Fm)和实际光化学效率(PSII)均高于对照,而且PSII电子受体侧的受抑制程度明显低于对照。结果暗示在强光和盐胁迫使APX活性降低的情况下,2-Cys Prx可有效清除细胞中过量H2O2,增强光合电子传递链的稳定性,特别是PSII电子受体侧的电子传递,有效减轻盐和高光胁迫引起的PSII光抑制。

转NDR1基因烟草对赤星病和晚疫病的抗性增强

NDR1(nonrace-specific disease resistance)基因在植物系统获得性抗性的信号传导途径中起着重要的作用,过量表达该基因的拟南芥对不同病原菌的抗性都有提高。利用PCR技术首次克隆了拟南芥Wassilewskija生态型的NDR1基因,与Columbia生态型相比,该基因共有7处碱基不同,引起编码氨基酸变化4处。构建了植物高效表达载体,利用农杆菌介导法转化烟草,经PCR和Southern鉴定,外源基因已整合到植物基因组中。随机挑选10个转基因株系进行抗病性分析,其中3个株系对赤星病和晚疫病的抗性明显增强。

不同供钾水平下转AtCIPK23基因烟草钾吸收特征的研究

采用砂培和水培的方法,以导入AtCIPK23基因的K326品种、未转化的K326以及常规品种NC89三个基因型烟草为材料,研究了转AtCIPK23基因烟草品系的干物质和钾积累特征,以及根系生理特性差异。结果表明,在低供钾水平下,转AtCIPK23基因烟草的干物质积累以及各器官钾含量高于未转化的K326和NC89,并且具有较强的根系活力。钾吸收动力学研究结果表明,转AtCIPK23基因烟草的米氏常数(KM)和最低浓度(Cmin)低于未转化的K326和NC89,而不同基因型烟草间最大吸收效率(Vmax)无明显差异。

水分胁迫对烟草转SOD基因品系光合特性的影响

以非转基因品系、转Fe SOD基因品系和转Mn SOD基因品系为材料,研究了盆栽条件下水分胁迫及复水处理对转SOD基因烟草光合作用的影响。结果显示,水分胁迫导致3个近等基因品系叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率降低,胞间CO2浓度在轻度和中度胁迫下降低而在重度胁迫下升高;转Mn SOD基因品系的净光合速率在复水后恢复最好;与非转基因品系相比,转Mn SOD基因品系的光合作用在水分胁迫时受到的伤害相对较轻。

烟草转酮醇酶基因(NtTK)的克隆与表达

根据烟草（Nicotiana tabacum）转酮醇酶（transketolase）基因序列设计引物，通过RT-PCR克隆了珊西烟（Nicotiana tabacum L．cv．Xanthi NN）的transketolase基因，并将其命名为NtTK．该基因全长2235bp，编码744个氨基酸，与已报道的烟草TK基因（A52295）的核酸序列同源性迭99％，与TK基因氨基酸序列一致性达97．16％，有18个不同氨基酸残基，尤其在第101—110位点有连续10个氨基酸残基完全不同．利用pMAL—c2x原核表达载体对transketolase基因进行了原核表达，并获得纯化的蛋白．

转隐地蛋白基因烟草的抗病性及遗传分析

对转隐地蛋白 (Cryptogein)基因烟草植株进行了抗病性测定、抗病分子机理及遗传分析的研究。结果表明 :80 %以上的转基因植株对烟草上 3种重要病原菌的抗病性均增强 ,且能稳定遗传 ;转基因烟草植株的抗病性与整合的拷贝数成负相关 ,即绝大多数高度抗病的植株只含有 1个拷贝 ,而感病植株一般为 2～ 3个拷贝 ;部分转基因烟草植株Northern杂交分析表明 :病程相关蛋白和渗透调节蛋白等防卫反应相关基因的表达丰度与转基因植株的抗病性存在着一定的正相关性 ,表达丰度越高 ,抗病性越强 ;

烟草bar基因的转化及其转化体快速检测方法的研制

用改良的叶圆盘法进行了烟草bar基因高效转化并获得 11个转基因株系 ,转化率高达 32 .4 %。提出构建以bar基因为选择标记的新型植物表达载体的设想 ,实验分析了不同PPT浓度与GS酶的解抑制量及外植体存活、分化率的关系 ,结果表明 ,10 0mg L以上的PPT可完全抑制非转化外植体的存活 ,从而证实了设想的可行性。研制出检测抗除草剂转基因植物的微量、快速、有效的检测新方法 ,并用实际检测实验和统计学手段验证了该方法的可靠性和实用性。

转衣藻染色质烟草细胞核的变化及衣藻核基因的表达(英文)

应用反复冻融法以衣藻原生质体为材料制备衣藻染色质,应用显微操作技术准确将衣藻染色质转移到烟草叶片外植体中,进行连续培养并镜检观察。结果表明,经染色质转移处理的烟草叶片外植体、衣藻细胞核与烟草细胞核均发生形态上的变化。同时烟草叶片外植体正常发芽并获得再生苗,经RT-PCR检测发现,有衣藻核基因(rbcs2)的表达。

转几丁质酶基因烟草酶活性及抗病性研究

采用荧光定量法对转几丁质酶基因烟草T2植株的几丁质酶活性进行了测定,结果表明,转基因烟草株系的几丁质酶活性明显高于未转基因烟草,同时发现,pH对转基因烟草中的几丁质酶活性有一定的影响。对转基因烟草接种烟草炭疽病菌进行抗病性鉴定。

转菊芋外源凝集素基因烟草的获得

植物抗虫基因工程是解决农业生产中虫害问题的一种重要手段,利用抗虫基因使植物获得抗虫性已经得到了实际应用.在可以利用的抗虫基因中,植物外源凝集素基因是一个重要方面.植物外源凝集素是一组广泛存在于植物组织中的蛋白质成分,现已发现多种植物外源凝集素对同翅目、鞘翅目、鳞翅目害虫有抗杀作用.菊芋外源凝集素是一种新发现的植物外源凝集素,本文将其置于 CaMV35S组成型启动子和Tnos终止子的控制下,构建了用于转化烟草的植物表达载体,转化烟草并获得了转基因烟草,以期下一步对菊芋外源凝集素的抗虫性做出评估.

转异源abp基因烟草的叶外植体不同培养中的形态发生

以转正义和反义abp基因[生长素结合蛋白（ABP）的基因]烟草及对照的叶外植体为材料，在附加2mg／L或1mg／L的6－BA和不同浓度的NAA的MS培养基上进行不定芽分化试验。在较低NAA浓度条件下，转正义abp基因烟草（SE2）的叶外植体分化的不定芽数高于对照（SR1）和转反abp基因烟草（AS3），说明SE2对生长素的敏感性比SR1和AS3高；而在较高NAA浓度条件下，AS3分化的不定芽数大于SE2和SR1，说明AS3对生长素的敏感性比SE2和SR1低。在培养基中加入生长素极性运输抑制剂HFCA后，不定芽分化受到抑制，分化不定芽中部分叶的形态由两侧对称性生长转变为形成不对称的喇叭状叶。在HFCA浓度为0－7．5mg／L条件下，SE2的喇叭叶发生频率明显高于SR1和AS3，其中SE2和SR1的喇叭叶发生频率分别在HFCA浓度为6．5和7．5mg／L时达到最高以后保持平稳，而AS3的喇叭叶发生频率在HFCA处理浓度直到15mg／L时仍保持上升趋势。这些结果说明ABP具有结合外源生长素，从而促进芽器官分化的功能，同时可能作为生长素受体参与了生长素的极性运输。

转群体感应淬灭基因attM烟草抗青枯病的研究

自根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)克隆获得attM基因。采用叶盘转化法,农杆菌介导转化烟草,经过卡那霉素抗性筛选获得抗性愈伤组织,对其分化产生的植物株系进行PCR、PCR-Southern和荧光定量PCR及GUS染色检测分析。结果表明:attM基因被成功插入烟草基因组DNA中。在转基因株系中均能够表达,相对表达量最大可达125.8,最小为31.0。以野生型烟草和转pBI121空载体的烟草为对照,分别进行了离体及活体检测试验,结果表明:转attM基因烟草植株对茄科雷尔氏菌引起的青枯病抗性显著。1×107～1×108CFU.mL-1的青枯菌接种离体叶片,野生型烟草和转pBI121空载体的烟草的中毒面积与接种面积比值为15～25,转基因植株的比值低于3;青枯菌3×106CFU.mL-1伤根接种盆栽烟草植株14d,野生株和转空载体烟草均青枯死亡,病情指数为100,转基因植株病情指数为31.25。

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.

接种木霉和大丽轮枝菌对转几丁质酶基因烟草防御酶和养分含量的影响

为了研究不同类型土壤真菌对转几丁质酶基因烟草防御酶和养分的影响,通过盆栽试验,以转几丁质酶基因烟草(T-Chit)为供试材料,野生型烟草(Nt-X)为对照,分别接种大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb)和木霉(Trichodermasp),结果表明:在不接种处理(CK)中,T-Chit的苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性显著高于Nt-X,但两者过氧化物酶(POD)活性及养分含量均无显著性差异.在木霉处理(T)中,T-Chit的PAL和POD活性较不接种处理分别提高89.1%和113.5%,此时T-Chit中两种防御酶活性均显著高于Nt-X,分别高出31.9%和25.3%,TChit根系全K含量比Nt-X显著降低了14.7%.在大丽轮枝菌处理(V)中,T-Chit的PAL和POD活性较不接种处理分别提高66.9%和69.4%,此时两种基因型烟草间PAL,POD活性均无显著性差异.另外,T-Chit根系全P含量比Nt-X低17.2%,且差异显著.总的来说,真菌侵染时,能有效诱导转几丁质酶基因烟草的防御性酶活性增强,而对转基因植株生长及营养状况基本无影响.

转TMV-cp基因烟草对环境影响的安全性研究

以转TMV-cp烟草品种NC89为试验材料,在温室和隔离圃中进行了转基因烟草对环境的安全性评价。试验结果未发现来自转基因材料中的外源基因飘移或整合到杂草、细菌、真菌和病毒上。

转Bt基因植物对不同抗性棉铃虫的生长抑制作用

采用转Bt基因的烟草和棉花 ,对经转Bt单基因、转Bt与CpTI双基因烟草汰选 1 8代和常规烟草处理的棉铃虫种群进行生长抑制作用的比较测定。结果表明 ,转Bt烟草对以汰选后的抗Bt单基因汰选棉铃虫种群的体重抑制作用显著低于转双基因烟草汰选种群和对照种群 ;转Bt棉花对单基因种群的杀虫活性、体重。

转抗旱基因作物的研究进展

在烟草中已分别进行过与抗旱有关的甘露糖醇－１－磷酰脱氢酶基因、甜菜碱脱氢酶基因，二氢吡咯－５－羧酸酶基因，晚期胚胎发生丰富蛋白（ＬＥＡ２５）基因，海藻糖合成酶基因，过氧化物酶基因的转抗旱基因烟草的研究。转Ｍｎ－ＳＯＤｃＤＮＡ的转基因苜蓿，表现了较强抗寒性和抗旱性。转ＨＶＡ１基因的转基因水稻，其第二代的抗旱性和抗盐性得到了明显提高。转抗旱基因作物在我国北方农业中有着广阔的应用前景，但转抗旱基因作物研究在我国还比较薄弱。

转hpa1Xm基因烟草后代的分子检测及苗期生理生化指标测定

本研究以野生型三生烟(Nicotiana tabacum cv.Xanthi nc.)及T_2、T_3代转hpa Xm(即hpa1Xm)基因烟草和转hpa Xm N-端缺失突变体(标记为hpa Xm△LP)烟草为试材,对目标基因的整合表达、叶绿素含量及防御酶活性进行检测。结果表明,卡那霉素抗性筛选、PCR及RT-PCR检测证明,外源目的基因hpa Xm和hpa Xm△LP整合到烟草基因组中,在转录水平上正常表达,且两个世代中稳定遗传。叶绿素含量测定中,转基因烟草含量显著高于野生型植株,同种转基因植株T_2代含量显著高于T_3代,而转hpa Xm基因烟草的总叶绿素含量比转hpa Xm△LP基因烟草的高,无显著性差异。防御酶活性的测定,表明转基因烟草的PAL、POD和PPO活性皆显著高于野生型植株;而转hpa Xm基因烟草的PAL和POD活性显著高于转hpa Xm△LP基因烟草;同品种转基因烟草中,T_2代PAL活性显著高于T_3代。说明hpa1Xm基因在烟草中表达能显著提高其叶绿素含量及抗病防御酶活性水平,且不同世代的转基因烟草之间表现有所差异。初步探索了hpa Xm的功能、遗传稳定性及信号肽类似序列对hpa Xm的表达及功能的影响。

茶树FtsH基因家族鉴定及CsFtsH31功能分析

【目的】FtsH基因在植物的抗逆境胁迫中具有重要的作用,揭示茶树FtsH基因在茶树中的功能和表达模式可为茶树耐光氧化和抗高温胁迫改良育种提供理论依据。【方法】通过茶树基因组数据鉴定FtsH基因,对其进行生物信息学分析,筛选出1个对高温敏感的CsFtsH31基因。在烟草中超量表达CsFtsH31基因,通过光氧化和高温处理分析CsFtsH31基因的表达模式。【结果】在茶树基因组中共鉴定到了45个FtsH基因,按照进化关系可将其分成5类,拟南芥和茶树FtsH基因同源性很高。该家族成员分布在茶树不同的染色体上。茶树中CsFtsH基因在不同组织和不同胁迫条件下存在差异表达,在高温处理后茶树中CsFtsH14、CsFtsH31、CsFtsH34基因随着时间变化呈上升趋势,CsFtsH31对高温尤其敏感;遗传转化CsFtsH31基因获得转CsFtsH31基因烟草,对转CsFtsH31基因烟草进行光氧化和高温胁迫处理,结果发现转基因烟草的叶绿素、可溶性糖含量及超氧化物歧化酶活性均高于野生型,而丙二醛含量低于野生型。【结论】CsFtsH31基因在烟草中表达,提高叶绿素、可溶性糖含量及超氧化物歧化酶活性,降低丙二醛,清除胁迫产生的活性氧,保护膜结构功能,提高烟草的抗光氧化和抗高温胁迫能力。

转AtNHX1基因烟草钾积累及根系生理特性

为了探明转At NHX1基因提高烟叶钾含量的生理原因,利用大田和水培试验,以3个转At NHX1基因阳性纯合株系N7、N9和N10,以及未转化烟草K326(对照)为材料,研究了转At NHX1基因烟草钾含量、根系形态和生理特性。结果表明,转At NHX1基因烟草在大田中长势一致,烟叶含钾量在10~70 d叶龄始终显著高于对照;在水培实验中,转At NHX1基因烟草吸收K^+能力强,具有较大的K^+吸收速率,其根系形态、根系活力、阳离子交换量和ATPase活性均显著高于对照。转At NHX1基因烟草具有富钾基因型烟草钾高效吸收和积累的特征,因而钾含量大大提高。