转Chi＋Glu双价基因棉对土壤酶活性的影响

研究转Chi+Glu双价基因棉对土壤酶活性的影响,揭示其对土壤生态系统的安全性。在大田试验条件下,检测种植转Chi+Glu双价基因棉、转Bt基因棉和非转基因常规棉在不同生育期的土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸单酯酶、脱氢酶和过氧化氢酶活性。结果表明,转Chi+Glu双价基因棉在棉花不同生育期对土壤蔗糖酶、土壤脱氢酶和土壤过氧化氢酶的活性有较强的促进作用,而对土壤脲酶和土壤碱性磷酸单酯酶的活性具有一定的抑制作用。结果显示,种植转Chi+Glu双价基因棉花不会影响棉田土壤生态系统的安全性。

转双价抗病基因(Chi+Glu)棉和多种不同性状棉抗黄萎病性比较

试验比较了转双价抗病基因(Chi+Glu)棉与多种不同性状棉花的抗黄萎病性,结果表明:参试7个材料,转双价抗病基因(Chi+Glu)棉抗病性排名第一,病指4.47(高抗病);中棉所24其次,病指4.68(高抗病);209复合性状转基因(Chi+Glu+Bt+EPSPS)杂交棉F1病指8.55(抗病),排名第三;赣棉杂109抗虫棉病指10.66(抗病),排名第四;其余材料为感病。

转Chi和Glu基因抗病棉花对棉田主要害虫和天敌的影响

在不喷施化学药剂的条件下,对转Chi和Glu基因抗病棉田4种主要害虫蚜虫、叶蝉、粉虱、盲蝽和主要天敌瓢虫、小花蝽、蜘蛛、草蛉卵的消长进行了调查研究,并与当地常规品种冀丰106、鲁棉研28棉田进行了比较。结果表明,在生育期的大部分阶段,转Chi和Glu基因抗病棉害虫及天敌的发生数量、趋势与2个当地对照品种差异不显著,仅在个别生育期,个别害虫或天敌差异显著。这表明转Chi和Glu基因抗病棉花的短时间种植,并未对棉田生物多样性产生明显的影响。

转双价基因(Chi+Glu)抗病棉花栽培地生存竞争能力研究

以转双价基因(Chi+Glu)抗病棉品系为观察对象,受体材料及转基因(Bt+CpTI)抗虫棉品种中棉所79为对照,研究了转基因抗病棉花的栽培地生存竞争能力。栽培地中,与受体棉花相比,转基因抗病棉在营养生长、生殖生长、抗病性及纤维品质等方面均具有一定的竞争优势,与常规对照品种相当。研究表明,转入双价抗病基因后棉花在栽培地的生存竞争能力得到显著提高,具有较好的生产应用价值。

转双价基因(Chi+Glu)抗病棉花荒地生存竞争能力研究

为明确转基因棉花的环境安全性,以转双价基因(Chi+Glu)抗病棉为观察品种,受体材料及转基因(Bt+CpTI)抗虫棉中棉所79为对照品种,在河南安阳研究了转基因抗病棉花的荒地生存竞争能力。荒地中,无论是撒播还是深播,棉花长势均较弱,表现为生长缓慢、植株矮小、生育期延迟。4月底播种的棉花长势较弱,至9月底未见棉铃;5月底播种的棉花有个别植株能够结铃,但铃数少且小,无吐絮铃。研究表明,转基因抗病棉在荒地中无竞争优势,不能繁殖传代,无杂草化风险。

维管特异启动子BSP驱动的基因Chi、Glu双价载体构建

几丁质和β-1,3-葡聚糖是绝大多数真菌细胞壁的主要成份,可分别被几丁质酶(Chitinase,Chi)和β-1,3-葡聚糖酶(β-1,3-glucanase,Glu)降解,而且它们具有协同抗真菌的作用,几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶存在于大多数植物细胞中。在正常情况下,植物体内的几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶只有低水平的组成型表达,但在病原菌侵染、诱导物刺激及各种伤害下可诱导产生大量的几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶。而真菌病害是危害植物的主要病害之一,这些病害主要通过韧皮部运输而进一步扩展到其他部位。如果利用维管特异表达启动子调节目的基因在韧皮部高效特异地表达,就可以更为有效地发挥目的基因的作用。为此,克隆了维管特异BSP启动子和Chi、Glu基因,并构建了以BSP驱动的Chi和Glu基因的双价表达载体pBIBCG。重组质粒pBIBCG经过PCR分析鉴定,结果表明,以维管特异启动子BSP驱动的含有双价抗真菌基因的植物重组表达载体已构建成功,为植物抗真菌基因工程育种奠定了基础,对提高植物的整体抗病性具有重要的作用。

菜豆几丁质酶、烟草葡聚糖酶基因的分离克隆及双价表达载体的构建

几丁质酶基因(Chitinase,Chi)和葡聚糖酶基因(β-1,3-glucanase,Glu)具有协同抗真菌作用,根据GenBank号M13968,X53600分别设计引物,经RT-PCR扩增,克隆菜豆Chi基因和烟草Glu基因,将两个目的基因分别连上CaMV35S启动子和终止子Nos,然后串联在一起共同组建于一个表达载体pBI121中,重组表达质粒经过限制性酶切分析鉴定,结果表明含有双价抗真菌基因的植物重组表达载体已构建成功。为非洲菊、香石竹等花卉抗真菌基因工程育种奠定了基础。