抗除草剂基因atzA在转基因水稻中的遗传

研究了细菌阿特拉津氯水解酶基因atzA在转基因水稻AA269株系自交和回交后代中的遗传规律.结果表明:atzA基因作为一个显性遗传位点遵循孟德尔遗传分离规律.除草剂抗性鉴定结果表明,在T_1代水稻群体中除草剂抗性和敏感株数遵循3:1的分离规律,T_2代稳定纯合;T_2～T_7自交世代的转基因植株均保持稳定的除草剂抗性.在BC_1～BC_3代群体中除草剂抗性和敏感株数遵循1:1的分离规律,BC群体自交的BCF_2群体中遵循3:1分离规律.分别对AA269/9311的B_3F_1和B_2F_2群体中的一个株系进行了PCR分析,PCR阳性株与阴性株的分离比例分别符合1:1和3:1,与除草剂抗性鉴定结果一致.对T_7代群体中部分单株的Southern杂交和RT-PCR分析表明,atzA基因已稳定遗传至T_7代,并得到表达.

降解-示踪质粒的构建及性能评价研究

在生物强化中采用报告基因技术对降解质粒进行标记,可实现对基因工程菌和降解基因的原位监测。通过基因克隆技术,将绿色荧光蛋白基因(gfp)和阿特拉津脱氯水解酶基因(atzA)重组,构建降解-示踪功能质粒,实现对阿特拉津降解质粒的示踪标记,并对转化获得的基因工程菌绿色荧光蛋白表达及阿特拉津降解能力进行评价。结果表明将gfp和atzA基因克隆至质粒载体pUC18所获得的重组质粒,经检测含有atzA基因,具有氨苄青霉素抗性,并可表达绿色荧光蛋白。携带重组质粒的基因工程菌具有阿特拉津降解活性;且在活性污泥中产生绿色荧光现象,可通过原位观察进行监测。

检测转基因水稻中阿特拉津抗性表达的方法

用10种不同浓度的阿特拉津溶液对津稻107进行叶片涂抹处理,从而确定可以用产生药害的0.076%～0.190%浓度(W V)的阿特拉津溶液检测转化植株对除草剂的抗性。用以上浓度范围的阿特拉津溶液涂抹处理津稻107转化植株,并对在此浓度下检测出的除草剂抗性和敏感的转化植株进行了PCR分析,结果表明,除草剂抗性鉴定结果与分子检测结果一致。因此可以利用浓度为0.076%～0.190%的阿特拉津溶液对早期转化株进行叶片涂抹法鉴定。

不同生物反应器中基因工程菌生物强化处理阿特拉津研究

在膜-生物反应器(MBR)和复合生物反应器中,考察基因工程菌生物强化处理阿特拉津去除效果,并对基因工程菌浓度和降解基因atzA基因丰度变化进行检测.结果表明,阿特拉津对COD和氨氮的生物去除活性具有一定的抑制作用;基因工程菌生物强化后,COD及氨氮的去除效率得到恢复.MBR对COD和氨氮的去除效果优于复合生物反应器.基因工程菌生物强化显著提高阿特拉津的生物去除效率,MBR和复合生物反应器阿特拉津去除率均逐渐提高,运行后期平均去除率分别达到38.94%和29.36%.接种基因工程菌后,反应器中基因工程菌细胞浓度快速下降,而后趋于稳定.MBR、复合生物反应器悬浮污泥和附着生物膜稳定细胞浓度分别为5×103、1.1×103和0.4×103 CFU/mL.采用FISH技术对MBR和复合生物反应器中降解基因atzA基因进行检测,结果表明,atzA基因平均相对丰度先减小而后增加.MBR污泥atzA基因平均相对丰度最大;附着生物膜atzA基因平均相对丰度高于悬浮污泥.atzA基因水平迁移可能是维持较高基因丰度的重要原因.