我国培育出转基因抗虫基因白杨

我国培育出转基因抗虫基因白杨

一、我国培育出转双抗虫基因毛白杨(论文文献综述)

吴璇[1](2021)在《两组转基因玉米对亚洲玉米螟生长发育和对天敌异色瓢虫捕食功能的影响》文中提出玉米是世界上第一大粮食作物,也是我国的第三大粮食作物,成为我国人民日常生活以及饲料加工业中不可或缺的主粮。随着人口增加、人们生活水平的不断提高,以及耕地面积的逐步减少,转基因玉米作物的研发应运而生,而它的商业化也迫在眉睫。因此,研发转基因玉米、评估其对环境的安全性,成为众多科技工作者的重要工作内容。本论文以农业农村部农业转基因生物安全办公室提供的4个不同的玉米品种“双抗12-5”(含Cry1Ab+Cry2Aj+epsps)及其对照品种“宏硕 899”和“C0030.3.5”(含Cry1Ab+epsps)及其对照品种“C0010.1.1”(含epsps+pat)为材料,在系统检测玉米不同生育期、不同器官组织内相关蛋白的基础上,以亚洲玉米螟为靶标害虫,利用种群内禀增长率、发育速率等参数,深入探讨了这几种玉米材料对玉米螟的抗性,进而进一步研究阐述了玉米植株体内相关蛋白在玉米—玉米螟—异色瓢虫体内的运转,最后探讨了取食过转基因玉米的玉米螟对异色瓢虫捕食功能的影响。研究结果如下:1.用ELISA技术对两个转基因玉米及其对照组玉米的叶片、茎秆、雄蕊、雌蕊和籽粒中的Bt毒蛋白含量等进行了系统测定,表明随着玉米生育期的进程,各个组织器官中的Bt毒蛋白含量呈下降趋势,到玉米籽粒灌浆期又略有回升,表现为籽粒中的毒蛋白含量>叶片>茎秆>雌蕊>雄蕊。以双抗12-5和C0030.3.5为例:籽粒、叶片、茎秆、雌蕊、雄蕊中的Bt毒蛋白含量分别为489.49ng/g、487.00ng/g、338.77ng/g、327.50ng/g、154.85ng/g 和 545.25ng/g、432.66ng/g、329.53ng/g、303.53ng/g、222.45ng/g;epsps蛋白含量则为 110.48ng/g、108.70ng/g、29.19ng/g、29.37ng/g、112.77ng/g 和 109.68ng/g、102.67ng/g、33.35ng/g、36.72ng/g、114.85ng/g;PAT蛋白含量只有在C0010.1.1品系中检测到,含量分别是叶片中50.80ng/g,雄蕊中18.80ng/g,雌蕊中18.31ng/g。2.取食了转基因玉米的玉米螟实验种群生命表研究结果显示,两个转基因玉米材料双抗12-5和C0030.3.5高抗亚洲玉米螟。无论是该虫的存活率,发育历期,或者是蛹重等,与对照亲本相比均存在显着差异。研究发现,两组转基因材料对玉米螟低龄幼虫的抗性更强,用转基因玉米材料饲喂玉米螟低龄幼虫后,不但引起低龄幼虫的大量死亡,甚至都不能进入到后续虫龄(态)。以取食了双抗12-5和C0030.3.5的玉米螟为例:若从1龄幼虫开始饲养,其玉米螟2龄幼虫的存活率只有2.33%和8.00%,不能进入下一个虫龄;从2龄幼虫开始饲养,其3龄幼虫的存活率只有6.67%和10.67%,不能进入下一虫龄;若从3龄幼虫开始饲养,其4龄幼虫的存活率只有13.33%和14.00%,也不能进入下一虫龄。玉米螟各项生物学参数显示:取食双抗12-5和C0030.3.5两种转基因玉米的亚洲玉米螟低龄幼虫无法存活到化蛹,从5龄幼虫开始饲养的处理虽然部分可以化蛹并羽化,但是显着低于两个对照品种。3.借助转基因玉米—靶标昆虫玉米螟—捕食性天敌异色瓢虫三级营养关系,用ELISA方法检测了在取食带毒玉米螟后异色瓢虫体内的Cry1Ab杀虫蛋白含量。结果表明,异色瓢虫取食了带毒玉米螟幼虫24小时后体内能检测到毒蛋白含量,其体内最高含量达到0.09ng/g。对获毒后的异色瓢虫捕食功能进行测定,结果指出,各个处理条件下的异色瓢虫对玉米螟3龄幼虫的功能反应与未获毒的异色瓢虫捕食功能反应间不存在显着的差异,功能反应均属于HollingⅡ型。说明Cry1Ab杀虫蛋白虽然可以通过三级营养食物链传递到异色瓢虫体内,但对异色瓢虫的捕食功能没有产生不利的影响。

周静[2](2020)在《抗虫彩叶基因聚合表达载体构建及在毛白杨中的转化研究》文中研究表明毛白杨生长迅速,树干通直挺拔,是我国重要的速生用材树种和园林绿化树种,在我国林业经济、生态建设和城乡绿化中发挥着重要的作用。但病虫危害严重影响毛白杨的正常生长,而叶色单一在一定程度上影响了毛白杨的观赏度。随着生物技术的发展,利用多基因聚合转化技术创制同时具有抗虫和彩叶特性的毛白杨新材料,对于毛白杨种质创新具有重要意义。Btcry Ⅱ基因编码的毒蛋白和丝氨酸蛋白酶抑制剂Bbi基因对鳞翅目害虫具有高毒力,CmOr基因可调控类胡萝卜素含量以改变叶色,本实验采用IRES元件构建了多基因聚合表达载体p CAMBIA1304-Btcry Ⅱ-IRES-CmOrIRES-Luc;利用农杆菌介导法将其和抗虫基因表达载体p CAMBIA1304-Bbi分别转入毛白杨TC1521无性系中,通过抗性筛选、PCR鉴定获得一批转基因阳性植株;进一步通过RT-PCR、qRT-PCR对外源基因的表达情况进行了分析,为后续进行抗虫试验、叶片色素测试等生理生化指标分析奠定了工作基础。本研究主要结果如下:1.以pCAMBIA1304质粒为骨架,构建了基于IRES元件的多基因聚合表达载体p CAMBIA1304-Btcry Ⅱ-IRES-CmOr-IRES-Luc,通过PCR检测,证明外源基因Btcry Ⅱ和CmOr已经成功整合到表达载体上。2.利用冻融法将多基因表达载体p CAMBIA1304-Btcry Ⅱ-IRES-CmOr-IRES-Luc和抗虫基因表达载体p CAMBIA1304-Bbi导入农杆菌GV3101中,通过农杆菌介导法将其分别转入毛白杨TC1521,经过植物组织培养和潮霉素(Hyg)筛选,得到40株转抗虫、彩叶双价基因的生根抗性苗和18株转Bbi基因的生根抗性苗。经PCR鉴定,获得双价基因阳性植株8株和抗虫基因Bbi阳性植株7株。3.采用RT-PCR和qRT-PCR技术,对8个转双价基因的阳性植株进行外源基因的表达分析,检测结果表明,在其中7个转基因株系中都能够检测到Btcry Ⅱ和CmOr基因,且相对表达量明显高于野生型植株(WT);对7个转Bbi基因阳性植株进行RT-PCR检测,在2个转基因株系中检测到该基因的转录本,说明Bbi基因不仅已经整合到毛白杨TC1521的基因组中,而且能够正常转录。4.对上述7个转Btcry Ⅱ、CmOr双价基因株系和2个转Bbi抗虫基因株系进行扩繁,共获得转双价基因植株24株,转Bbi抗虫基因植株16株,并移栽到温室进行培养。这些工作为后续抗虫测试和叶片色素分析奠定了工作基础。

武玉永[3](2019)在《一种简单稳定的质体转化体系的建立及其在木本植物中的应用》文中认为质体工程技术是一种具有很强应用前景的植物生物技术,不同于传统的植物细胞核转化体系,质体转化通过同源重组方式使外源基因整合到质体的基因组中。具有高效表达,多基因共转化,产物区域化,无基因漂移等优势。利用质体作为植物生物反应器表达重组蛋白可实现植物分子农场,通过质体代谢工程可生产高附加值代谢产物。但是,应用此技术仍然存在一些技术瓶颈,比如,目前能进行稳定质体转化的高等植物仅有6种,且均属于草本植物。主要原因在于较多的植物尚未建立良好的外植体再生条件,质体转化载体构建过程繁琐,缺乏合适的筛选方法等。杨树和猕猴桃是我国种植范围最广、经济重要性最强的木本植物之一,但均无成熟的质体转化体系。为了拓宽可稳定质体转化的植物种类,扩大该技术的应用范围,本研究以山杨树、猕猴桃为主要研究对象,利用质体转化技术对这两种植物进行质体转基因研究。得到的主要研究结果如下:1.我们采用在大肠杆菌体内克隆技术(i VEC)来快速组装质体转化载体。首先,通过一步法把组成质体转化载体的5个DNA片段无缝拼接,构建了烟草质体转化载体pYY12。该载体包括烟草质体基因组的左同源序列(trnf M-psa B段)和右同源序列(trn Gpsb Z段)、aad A表达盒、绿色荧光蛋白(GFP)表达盒、以及去除多克隆位点的质粒p Bluescript II SK(+)作为载体骨架。采用基因枪转化法将pYY12载体成功导入烟草质体基因组中,通过Southern杂交和种子测试分析验证了获得的质体转gfp基因烟草达到了同质化;激光共聚焦显微镜证实了GFP在质体转基因烟草中的存在位置;SDS-PAGE定量分析表明GFP在质体中高水平的积累量,达到总可溶性蛋白~9%。鉴于以上结果中的高GFP积累量,可以将pYY12载体中的表达元件(aad A表达盒和gfp表达盒)应用到其他植物的质体转化载体的构建。2.利用pYY12载体中的表达元件及山新杨基因组中的左右同源序列,我们构建了杨树质体转化载体pYY20(gfp)。利用山新杨叶片再生体系,我们成功地将pYY20导入杨树质体基因组中,通过2~3轮再生,获得了转化同质化的质体转化植株。同质化的Pa-YY20杨树植株中,GFP的积累量仅占总可溶性蛋白的0.005%。用苏云金芽孢杆菌(Bt)cry1C基因和cry3Bb基因分别替换杨树质体转化载体pYY20中的gfp基因,我们分别获得了pYY25(cry1C)和pYY26(cry3Bb)等两个质体转化载体。在得到的同质化Pa-YY25转基因山新杨植株中,发现Cry1C蛋白在不同组织中的积累量不同,在叶片中积累量最高达到20.74μg/g鲜重,其次是在成熟叶片和老叶片中,在非绿质体(韧皮部、木质部和根)中的含量极其微弱。Pa-YY25转基因山新杨对美国白蛾1-4龄幼虫3天的致死率均为100%,而Pa-YY26转基因山新杨对柳蓝叶甲1龄幼虫1天的致死率和成虫6天的致死率均为100%。获得了质体Bt基因工程产生抗虫杨树第一个成功实例,为今后杨树的遗传改良开辟了新的途径。3.构建了红阳猕猴桃质体转化载体pYY34,通过基因枪转化法成功获得了1株同质化的质体转gfp基因猕猴桃植株Ad-YY34,在其叶片中观察到了GFP的荧光信号,GFP在叶片中的积累量约占总可溶性蛋白的0.02%。本研究是猕猴桃质体中转基因的第一个成功案例,该质体表达系统的建立为高效生产可食用疫苗、药物和抗体提供了研究基础。综上所述,本研究成功的建立了一种基于i VEC法构建质体转化载体的方法;以及在木本植物山新杨、猕猴桃中的建立了质体转化体系,并获得了高效抗虫的质体转Bt山新杨植株,为植物的遗传改良提供了一条新的途径和方法。

睢韡,闫瑞仙,傅利红,石爱霞[4](2018)在《杨树对鳞翅目害虫抗性的研究进展》文中认为杨树是我国工业用材和园林造景的主要树种之一,鳞翅目害虫给杨树造成了严重的经济损失,降低了景观效果,通过提高杨树自身的抗虫性是控制鳞翅目害虫的新途径。目前,杨树抗虫性的研究主要集中在转基因育苗和外源化学物质诱导,本文对这两类方法的研究进展做了阐述,并对将来可能遇到的问题进行了讨论。

王沛雅,杨晖,郭琪,杜维波,张军,杨涛[5](2017)在《分子遗传改良技术在杨树上的研究与应用进展》文中研究说明杨树作为全球使用最为广泛的生态、能源、分子遗传木本模式植物之一,其种质资源研究改良对我国生态环境建设意义重大。综述不同目的基因(抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆境、降低木质素、促生长等)转化杨属植物的研究与应用,分析目前为止杨树分子改良研究应用发展现状、存在问题及解决途径,为杨树遗传改良的进一步发展提供参考。

卢楠[6](2017)在《转AhDREB1基因杂种毛白杨盐胁迫响应与生物安全性研究》文中研究说明培育杨树耐盐新品种对于加强我国盐碱地的综合开发与利用,以及满足我国对杨树用材的需求具有重要意义。利用基因工程技术进行育种,能够克服传统育种方法周期较长、针对性不强的缺点。已有研究表明,异源转化AhDREB1转录因子在一定程度上可提高杨树的耐盐能力,但外源基因是否会造成非预期效应及转基因植株是否具备田间的长期稳定性和安全性尚不确定,能否进一步提高AhDREB1转基因毛白杨的耐盐能力也有待深入研究。为此,本研究以AhDREB1转基因毛白杨组培苗、大田种植苗为材料,通过盆栽盐胁迫试验分析转基因植株和非转基因植株在不同程度盐胁迫下的生理生化指标,并筛选出在非盐胁迫和盐胁迫下的转基因毛白杨和非转基因对照的差异表达基因,分析这些差异基因可能对受体植株的影响以及受外源基因调控的耐盐基因的功能,研究AhDREB1的耐盐机理;为了进一步提高受体植株的耐盐能力,以84K杨为受体植株,在AhDREB1转录因子的基础上,克隆了柽柳TaMnSOD、TaLea、拟南芥AtNHX3个不同耐盐途径的功能基因,构建多基因共表达载体,进行遗传转化;对比分析田间种植10年的AhDREB1转基因毛白杨的外源基因存在情况、表达量及转录组表达差异,评价AhDREB1转基因毛白杨的田间稳定性,同时,通过土壤微生物多样性、花粉可育性、化感作用等的检测,综合评估了AhDREB1转基因毛白杨的安全性。研究旨为杨树耐盐转基因育种提供重要参考,主要研究结果如下:(1)对在盐胁迫下和非盐胁迫下的AhDREB1转基因毛白杨和非转基因对照植株进行了盐胁迫试验和生理生化指标的检测,并且进行了转录组分析。AhDREB1异源转化杂种毛白杨显着的提高了受体植株的耐盐能力,增加了转基因植株在盐胁迫下的POD和SOD的活性以及脯氨酸的含量,同时,减轻了盐胁迫对植株的生长、光合作用等方面的抑制,降低了植物细胞受到的损伤;AhDREB1转录因子可能是通过调控部分耐盐胁迫的转录因子及抗盐胁迫基因增强转基因植株的耐盐能力,在上调的基因中共筛选出51个和胁迫相关的基因,其中包括转录因子10个,相关功能基因41个,包括:胁迫防御相关蛋白,氧化酶或氧合酶,胁迫应激蛋白等。(2)在非盐胁迫条件下,共发现转基因植株和非转基因差异基因52个,没有发现差异基因有明显的代谢通路富集,没有发现显着的非预期效应;而在胁迫条件下,对其中差异表达基因进行分析后发现,部分木质素合成的相关基因以及和发育相关的基因显着上调,外源基因可能会对受体植株的材性和生殖生长产生一定的影响。(3)通过设计特异性引物进行PCR扩增的方法,成功的从柽柳和拟南芥的cDNA中克隆出了TaMnSOD,TaLea,和AtNHX基因,并且从拟南芥的基因组中克隆出来了“胁迫响应型”启动子:拟南芥RD29a启动子,完成了由拟南芥RD29a启动子驱动的TaMnSOD,TaLea,AtNHX和AhDREB1基因的多基因共转化载体的构建并进行了银腺杨84K的遗传转化,目前获得少量卡那霉素抗性植株。(4)转基因毛白杨大田种植多年后,基因仍然稳定的存在于植株中,并且在各个器官中仍然能够表达,但是表达量有所下降。将大田苗重新组培化后与实验室保存相同时间的组培苗相比,发现外源基因的表达量有所降低,并且部分耐盐相关基因的表达量下调,对大田苗进行重新组培后,发现外源基因的表达量要显着低于保存同样时间的组培苗,并且发现33个抗逆相关基因的表达量显着下调。(5)化感作用试验和转基因植株林下土壤微生物多样性检测结果表明,AhDREB1转基因毛白杨与非转基因对照毛白杨相比并没有显着差异,说明目前转基因植株的次生代谢产物对周边的植物和微生物的影响相比于普通的三倍体毛白杨并没有显着差异;转基因毛白杨叶片中的外源基因会在叶片开始降解后的二至三个月完全降解;对转基因毛白杨林下土壤中的卡那霉素抗性微生物的基因组PCR检测结果表明,多年种植后外源基因暂未发生水平转移;对转基因毛白杨和非转基因对照毛白杨的花粉活力和杂交可育性结果表明,转基因毛白杨和非转基因对照毛白杨的花粉活力极低,与毛新杨雌株杂交没有获得种子。目前尚未没有发现潜在的危害。综上所述,本研究以AhDREB1转基因毛白杨为材料,对AhDREB1转录因子的耐盐相关机制进行了初步分析,并尝试进一步的耐盐性改良工作;对AhDREB1的非预期效应及AhDREB1转基因毛白杨的田间安全性及稳定性进行了评估,为杨树转基因育种工作提供了重要的参考。

王奥漩[7](2015)在《转多基因107杨遗传检测及抗性表达研究》文中研究表明为了培育抗逆、速生、优质杨树新品种,本试验对通过农杆菌介导法获得的13个转p209-Cry1Ac-Cry3A-BADH基因107杨株系进行遗传检测和抗性表达研究。通过PCR检测,筛选转基因107杨株系;通过荧光定量PCR分析,获得外源基因在转录水平上进行表达的转基因株系;ELISA毒蛋白检测,获得目的基因在翻译水平上进行表达的转基因株系;抗虫性试验和耐盐性试验进一步鉴定筛选转基因高抗株系,最终获得3个转多基因高抗株系。主要研究结果如下:1.将13个经抗性筛选的转基因株系组培苗扩繁、驯化后,移栽至大田,获得转基因株系大田苗。分别以质粒p209-Cry1Ac-Cry3A-BADH和未转基因107杨为阳性对照和阴性对照,对13个转基因株系进行PCR检测:NPTⅡ基因的检测结果显示,13个转基因株系和阳性质粒均扩增出约473 bp的目的条带;Cry1Ac基因检测结果显示,10个转基因株系和阳性质粒扩增出约546bp的目的条带;Cry3A基因检测结果显示,5个转基因株系和阳性质粒可扩增出大小约667bp的目的条带;BADH基因检测显示,4个转基因株系和阳性质粒可扩增出507bp的目的条带,未转基因107杨无目的片段的扩增。由于时间和栽植苗木的存活问题,最终获得8个转基因株系进行后续试验。2.对PCR初步筛选获得的8个转基因株系和未转基因107杨(CK),提取总RNA后,反转录合成c DNA,进行荧光定量PCR检测。检测获得3个转多基因(10、11、13)株系,1个转双Bt基因株系(1),4个转Cry1Ac基因株系(3、4、6、8)。8个株系的Cry1Ac基因均在转录水平上表达,转录丰度为3.127E+032.652E+05;4个株系的Cry3基因转录丰度为2.916E+035.699E+04;3个株系的BADH基因转录丰度为1.910E+031.010E+04;CK未检测到荧光扩增信号。3.采用美国Agdia公司ELISA试剂盒对8个转基因株系和未转基因107杨(CK)进行Cry1Ac毒蛋白检测,3个转多基因株系(10、11、13),1个转双Bt基因株系(1),4个转Cry1Ac基因株系(3、4、6、8)均呈阳性显色反应,CK无显色现象。表明转基因株系均在翻译水平上有Cry1Ac基因表达,Cry1Ac毒蛋白含量为7.99ng·g-126.32 ng·g-1;根据Cry1Ac毒蛋白含量多少对3个转多基因株系排序为10>11>13号株系,10、11、13号株系间存在一定差异性但未到达显着水平。4个含双Bt基因株系的Cry3A毒蛋白检测结果均呈阳性反应,CK无显色反应。说明Cry3A基因进行了翻译表达,表达量为2108.91 ng·g-12724.79 ng·g-1。3个转多基因株系Cry3A毒蛋白含量排序为10>11>13号株系。各株系Cry3A毒蛋白含量显着高于Cry1Ac毒蛋白含量。4.分别用已知美国白蛾高抗株系PB29、柳蓝叶甲高抗株系CC84,未转基因107杨(CK)为阳性对照和阴性对照,对8个转基因株系进行饲虫试验。对比判断转基因株系的抗虫性,最终筛选获得3个对美国白蛾中抗同时对柳蓝叶甲高抗的转多基因株系,1个对美国白蛾和柳蓝叶甲均表现中抗的转双Bt基因株系,4个对美国白蛾低抗的转基因株系;转多基因株系中Cry1Ac基因抗虫性强弱为10>11>13号株系,Cry3A基因抗虫性强弱为10>11>13号株系。5.对3个含BADH基因的转多基因株系(10、11、13)进行耐盐试验,筛选获得3个转多基因高抗株系。通过盐胁迫下转基因株系成活率、苗高、地径、叶数变化等形态指标及净光合速率、叶绿素荧光参数、生物量、叶绿素含量等生理指标分析,证明3个转基因株系均表现出耐盐性,耐性强弱为11>10>13号株系。

孔瑶[8](2015)在《转基因741杨树对根周围土壤微生物多样性及数量的影响》文中研究说明转基因技术将是今后相当长的一段时间内众多领域在生物技术产业的核心技术。大规模商业化种植转基因植物是引起转基因植物的生物安全性问题的主要原因,转基因树木与普通树木很类似,它们的生长周期都比较长。这会增加转基因树木的不稳定性,由于基因漂移或基因逃逸会对环境产生负面的影响,或对新的环境造成风险。由于关系到生物及自然环境的保护和人类健康,转基因植物的生态安全性问题受到科学界乃至社会各界的广泛关注。本试验是对转BtCry3A基因741杨和转BtCry1Ac基因741杨,通过试验测定其土壤微生物的数量,对转BtCry3A基因杨各系号及转BtCry1Ac基因741杨对土壤中微生物种群和数量的影响进行分析研究。又研究了转BtCry3A基因741杨不同系号在土壤中Bt毒蛋白的残留。旨在为转基因741杨生态安全性评价及其合理的利用与推广提供依据。试验结果表明转基因741杨与对照741杨的根系土壤细菌、真菌和放线菌数量差异显着,说明转基因741杨对土壤微生物群落有明显影响。转基因741杨与对照的根围、根际和根表土中的细菌和放线菌数量动态变化规律基本一致,8月份数量明显高于其他月份。真菌数量动态变化规律略有不同,9月份数量明显高于其他月份。经过对转基因741杨土壤中细菌、真菌和放线菌数量进行方差分析,在生长季节中CC84系号对根围土壤细菌数量影响显着,CC71系号对根围土壤真菌数量影响显着。CC22系号对根围土壤放线菌数量影响显着。CC70系号对根际土壤中细菌数量影响显着;CC22与CC53系号对根际土壤中真菌数量影响显着,Pb29系号对根际土壤中放线菌数量影响显着。CC71系号对根表土壤中细菌和放线菌数量影响显着,CC84系号对根表土壤中真菌数量影响显着。对转BtCry3A基因741杨各系号根围土的毒蛋白残留进行检测,结果表明转BtCry3A基因741杨不同系号的根围土均能检测到Bt毒蛋白。CC84系号中Bt毒蛋白的残留显着高于其它系号,不同系号的Bt毒蛋白的表达量有差异。各系号杨在同一时期,在不同植株土壤Bt毒蛋白的残留不同,各系号毒蛋白表达有明显差异。对转基因741杨的土壤真菌群落多样性进行分析,土壤中所含真菌种类排序为根际土<根围土<根表土,转基因741杨根围土真菌的物种数与个体数均小于对照,CC22系号分布最均匀;CC84系号的物种数与个体数较多,分布均匀且多样性指数高。根际土壤中转基因741杨真菌的物种数均大于对照,CC31系号的个体数最小;根围土与根际土中CC53系号的分布最不均匀,多样性与优势集中性最小。转基因741杨根表土壤真菌的个体数均大于对照,CC70与CC22系号分布最不均匀,多样性与优势集中性均低于对照。

王桂英[9](2012)在《双Bt基因对杨树的遗传转化及外源基因表达研究》文中研究说明为鉴定并筛选出转双Bt基因741杨对鳞翅目和鞘翅目害虫同时具有较强抗性的株系,明确联合使用两种或两种以上的抗虫基因的抗虫效果。以8个转三基因双Bt (Cry3Aa+Cry1Ac+API)741杨株系、1个转双抗虫基因(Cry1Ac+API)741杨株系和3个转单抗虫基因(Cry3Aa)741杨株系为实验材料,未转基因741杨为对照,进行了外源基因表达测定和抗虫性对比试验。同时借助农杆菌介导,采用共转化法,用构建在同一表达载体pCAMBIA1305-Cry1Ac-Cry3Aa上的双Bt基因对巨霸杨进行遗传转化,获得了4株潮霉素抗性植株。经过PCR初步检测,表明双Bt基因已经整合进了巨霸杨基因组中。主要研究结果如下:1.转抗虫基因741杨分别为:单转Bt Cry3Aa基因741杨pCC系列3个株系pCC11、pCC53、pCC84;转双抗虫基因(Cry1Ac+API)741杨1个株系pB29;在pB29基础上通过二次转化法将Cry3Aa基因转入获得的转三基因双Bt(Cry3Aa+Cry1Ac+API)741杨pCCA系列8个株系pCCA1、pCCA2、pCCA3、pCCA4、pCCA5、pCCA6、pCCA7和pCCA9。对各转基因株系及对照进行组培快繁,筛选确立了诱导741杨分化和生根的适宜培养基。分化培养基为:MS+6BA1.0mg·L-1+NAA0.1mg·L-1;生根培养基为:1/2MS+IBA0.3mg·L-1。2.转双Bt基因741杨等13个参试材料经特异引物PCR扩增Cry1Ac基因和Cry3Aa基因: pB29和转双Bt基因pCCA系列均扩增得到了Cry1Ac基因特异条带,对照741和pCC系列基因组未出现扩增条带。pCC系列和转双Bt基因pCCA系列均得到了Cry3Aa基因特异条带,对照741和pB29基因组未出现扩增条带。说明pB29中Cry1Ac基因和pCC系列中的Cry3Aa基因稳定存在。在pB29基础上,通过二次介导法外源Cry3Aa基因已整合到pCCA各无性系基因组中。3.通过RT-PCR和荧光定量PCR结合,在转录水平对外源基因的表达进行了检测。实时荧光监测表明:8个双Bt株系即检测到了Cry1Ac荧光扩增信号又检测到了Cry3Aa基因的荧光扩增信号。pCC-11、53、84只有Cry3Aa基因的荧光信号表达,而pB29只有Cry1Ac基因的荧光信号表达,对照741没有显现双Bt基因的荧光扩增信号。根据测得的Ct值,计算出了各样品中Cry1Ac基因和Cry3Aa基因在mRNA转录本中的表达量。双Bt株系pCCA系列及pB29中Cry1Ac基因的起始表达量在3.26×1047.50×105之间;双Bt株系pCCA系列及pCC系列Cry3Aa基因的起始表达量在1.79×1086.05×109之间。数据显示Cry3Aa基因的起始表达量在108109数量级,比Cry1Ac的起始表达量(104105数量级)高出了一万倍。4.用Bt-Cry1Ab/1Ac和Bt-Cry3A ELISA蛋白检测试剂盒,检测Cry1Ac蛋白:双Bt741杨pCCA系列的8个系号和pB29呈现蓝色阳性反应,蛋白含量在16.4460.32ng·g-1(FW);pCC系列和对照741无显色反应。检测Cry3Aa蛋白:双Bt741杨8个系号及pCC系列呈现黄色阳性反应,蛋白含量在2.2413.30μg·g-1(FW);pB29和对照741无显色反应。检测结果表明,双Bt株系能同时表达两种Bt毒蛋白,单Bt株系也表达了与各自所含基因相应的蛋白。从毒蛋白表达量看Cry3Aa蛋白表达量远远高于Cry1Ac蛋白表达量。Cry3Aa蛋白表达量在微克级,Cry1Ac蛋白表达量在纳克级。5.用转基因株系新鲜叶片进行柳蓝叶甲(Plagiodera versicolora)13龄幼虫和成虫及美国白蛾(Hyphantria cunea)1龄和4龄幼虫室内饲虫实验表明:转入不同抗虫基因的杨树对昆虫的抗性具有选择性,对非靶标昆虫没有毒杀作用。转双Bt基因741杨对鳞翅目的美国白蛾和鞘翅目的柳蓝叶甲具有双抗性,不同转基因株系表现出高中低的抗性水平。pCCA-1、2、5、6、9对柳蓝叶甲表现高抗,pCCA-3、4、7表现中低抗性。5个高抗株系的抗性水平明显比单Bt Cry3Aa基因的3个高抗株系(pCC-11、53、84)的抗虫性高,用这5个系号饲喂的柳蓝叶甲成虫3天时60%以上死亡,5天时死亡率达到85%100%;而pCC的3个系号3天时死亡率在50%以下,5天时也只有60%70%。在对美国白蛾的抗性上,有7个双Bt株系(pCCA2-7和pCCA9)的抗性水平与pB29表现一致,4龄幼虫在第79天时死亡率达100%;只有1个系号pCCA1对美国白蛾表现出了极低的抗性,4龄幼虫在第7天和第9天时的死亡率分别只有7%和23%。pCC系列不含抗鳞翅目的Bt Cry1Ac基因,对美国白蛾未表现抗虫性。6.饲虫结果还表明无论是柳蓝叶甲还是美国白蛾,1龄幼虫对Bt毒蛋白的耐受性比较差,取食23天全部死亡;柳蓝叶甲成虫及美国白蛾4龄幼虫耐受性明显增强,取食可延长到711天。通过对取食叶片实时拍照记录的取食危害面积来看,转基因株系同对照比,即使中低抗株系也能对叶片起到很好的保护作用。7.对美国白蛾4龄幼虫的总排粪量和体长调查表明:低抗株系pCCA1的总排粪量是高抗株系pCCA2-7、pCCA9和pB29的723倍,但跟对照的总排粪量比,只有对照的25%。从体长来看,未转基因741杨上的美国白蛾幼虫体长达到了19mm,pCCA2-7、pCCA9和pB29的体长在1012mm之间,而取食低抗株系pCCA1的最后体长也只有13mm(为对照的68%)。从虫粪和体长这两个指标分析来看,充分说明了转基因植株对昆虫的生长发育起到了明显的抑制作用。8.采用农杆菌介导法,以潮霉素做筛选标记,用构建在同一表达载体上的双Bt基因(Cry3Aa+Cry1Ac)对巨霸杨进行遗传转化。实验对诱导叶片分化适宜培养基和适宜潮霉素浓度这两个影响转化的关键因素进行了深入研究。确定诱导叶片分化不定芽的最佳培养基为MS+6BA0.25mg·L-1+IBA0.1mg·L-1。通过潮霉素在0mg·L-115mg·L-1范围内不同浓度梯度对叶片分化和茎尖生长影响的实验,确定诱导抗性芽分化的潮霉素临界筛选浓度为5mg·L-1。经过对再生抗性芽的多次潮霉素筛选,获得抗性稳定的转双Bt基因巨霸杨无性系4个,编号为JB1、JB2、JB3和JB4。9.用特异引物分别对获得的转双Bt基因巨霸杨无性系进行PCR检测,结果显示:JB1、JB2、JB3和JB4均扩增得到一条与阳性质粒作模板PCR扩增条带大小相同的749bp(Cry1Ac基因)和612bp(Cry3Aa基因)的特异条带,而对照未转化巨霸杨基因组未出现PCR扩增特异条带。初步证明双Bt基因已经整合进了巨霸杨基因组中。

郭培鑫[10](2011)在《转基因杨树抗虫性及对节肢动物群落影响的初步研究》文中指出本研究饲虫试验以未转基因的741杨为对照,通过转双Bt(抗鳞翅目的Bt Cry1A和抗鞘翅目的Bt Cry3A)基因741杨(pC株系)、转Bt Cry1A基因(pB株系)和转Bt Cry3A基因(CC株系)的转基因株系作为试验材料,分别对美国白蛾(Hyphantria cunea)进行田间饲养,对柳蓝叶甲幼虫(Plagiodera versicolora)室内喂食,对双Bt基因杨树的的抗虫性进行比较分析。同时对8a生转基因Bt Cry1A基因的三倍体毛白杨试验林节肢动物群落进行调查,对叶绿素含量、光合特性、荧光特性进行分析,旨在探索抗虫基因在成年树木中表达的稳定性,为选育出高效抗虫优良的无性系提供依据。主要研究结果如下:(1)室内以转双Bt基因(pC株系)、转Bt Cry1A基因(pB株系)和转Bt Cry3A基因(CC株系)的转基因株系为植物材料,饲养柳蓝叶甲,研究转双Bt基因741杨树对柳蓝叶甲的影响,结果表明:pC的7个系号pC1、pC2、pC3、pC4、pC5、pC6、pC9和CC的5个系号CC84、CC71、CC11、CC22、CC53为高抗系号,幼虫死亡率达到100%,对柳蓝叶甲幼虫具有较强的毒杀作用。各转基因株系中昆虫的总死亡率、各龄期死亡率和累计死亡率与对照相比均存在显着差异,可以准确反映抗虫基因对昆虫的毒杀作用,而CK、pB株系毒杀柳蓝叶甲的死亡率在8%、25%左右。利用田间套袋方式饲养美国白蛾幼虫,研究转双Bt基因741杨(pC株系)、转Bt Cry1A(pB株系)和转Bt Cry3A基因(CC株系)的杨树对美国白蛾的抗虫性。结果表明:饲养美国白蛾21天后,转双Bt基因的pC系号pC1、pC2、pC4、pC6、pC9和转Bt Cry1A的pB17和pB29两个系号的死亡率均在95%以上,对美国白蛾具有较强的毒杀作用,为高抗系号,而CC和CK株系的死亡率则不到20%和8%。室内饲养柳蓝叶甲试验表明,pC和CC株系喂食柳蓝叶甲在一龄或二龄内全部死亡,试验还着力探讨了柳蓝叶甲各龄期的天数、体长和头壳宽,柳蓝叶甲17天完成一个世代,共3龄,最长体长为5.4 mm,头壳在3龄时最宽,为0.7 mm;田间饲养美国白蛾的试验结果显示,饲养美国白蛾第21天后,取食CK叶片的美国白蛾幼虫已有16.82%进入6龄,取食pB17和pB29这两个处理叶片的幼虫停留在2龄没有再次蜕皮。对存活的昆虫称量体重,转基因株系pC和pB株系喂养的昆虫体重为30-75mg,远低于CK和CC株系的90.0-160.0mg,对存活昆虫进行测量体长,转基因pC株系和pB株系的美国白蛾体长在6.0-13mm之间,低于CK和CC株系的17.0-24.0mm,体现了转基因无性系对昆虫发育明显的抑制作用,对存活的高龄幼虫具有延长幼虫的发育历期,降低了幼虫体长和体重的增加速率,导致昆虫生长发育不良。通过抗虫试验,证明转双Bt基因741杨可以有效的毒杀鳞翅目的美国白蛾和鞘翅目的柳蓝叶甲,对于防止或延迟害虫产生耐受性具有重要的作用,可以进一步扩大抗虫谱,从而为转双抗虫基因杨树大面积推广奠定了基础,对抗虫植物新品种的培育具有重要意义。(2)经过8a的田间栽植,对转Bt Cry1A基因的三倍毛白杨株系进行PCR等分子生物学检测,初步证明外源基因在杨树基因组中稳定存在。(3)对田间栽植的转基因三倍体毛白杨进行叶绿素含量、光合特性、荧光特性的分析,结果表明:对照的叶绿素a和a/b的含量与其它转基因株系相比较没有显着的差异,而叶绿素b、a+b的含量低于大部分的株系;对照和转基因株系的Fv/Fm值没有明显的差异;净光合速率进行比较表明,供试株系的绝大部分系号均高于对照;转基因株系的PI值有20个系号高于对照,有10个系号低于对照。(4)对试验林进行节肢动物调查表明,林内节肢动物共有11个目、26个科,28种,已明确为害虫的有11种,占整个群落的39.2%;天敌(包括捕食性与寄生性)10种,占群落的35.7%;中性昆虫7种,占群落的25%,主要害虫为美国白蛾,其中天敌种数与害虫种属之比为1:1.1,以总物种数与总个体数之比值、天敌种数与害虫种数之比值,评价群落的多样性和稳定性,则转基因三倍体毛白杨的生物多样性相对较稳定。10月份对试验林叶面积损失调查表明,不同转基因系号的抗虫性有明显差异,有4个株系没有被美国白蛾啃食,10个株系的食叶面积小于10%,6个株系的食叶面积在10%-15%之间,说明转基因株系在田间经过8a的栽植,外源基因仍有较强的表达,抗虫稳定性较强。(5)田间抗虫性调查结果与前期室内饲虫试验结果相关性分析表明,1a生转基因三倍体毛白杨喂食舞毒蛾的死亡指数与本次调查食叶面积的相关系数是0.411,1a三倍体毛白杨喂食杨扇舟蛾的死亡指数与美国白蛾虫体重和虫体长的相关系数为0.680、0.639,达到极显着相关;毒蛋白的含量与叶面积损失率、虫体重和虫体长的相关系数分别为-0.820、-0.993、-0.894,均达到极显着相关,说明转基因株系的抗虫性表达上比较稳定。

二、我国培育出转双抗虫基因毛白杨(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、我国培育出转双抗虫基因毛白杨(论文提纲范文)

(1)两组转基因玉米对亚洲玉米螟生长发育和对天敌异色瓢虫捕食功能的影响(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 文献综述
    1 关于转基因作物的研究
        1.1 转基因作物的发展
        1.2 转基因抗虫作物的研究
    2 抗虫基因Bt的研究进展
        2.1 Bt蛋白概况
        2.2 Bt蛋白的杀虫机制
        2.3 Bt蛋白对捕食性天敌种群的影响
    3 转基因玉米及靶标昆虫
        3.1 转基因玉米的发展史
        3.2 转基因玉米靶标昆虫—亚洲玉米螟
        3.3 转基因作物对靶标害虫的抗性
    4 天敌昆虫在农业生产上的应用
        4.1 害虫与天敌之间的关系
        4.2 捕食性天敌异色瓢虫与害虫的关系
    5 论文研究意义
        5.1 研究内容
        5.2 研究意义
第二章 转基因玉米体内相关蛋白表达量的时空动态分析
    1 材料与方法
        1.1 试验材料
        1.2 样品测定
        1.3 测试所需仪器
        1.4 溶液的配制
        1.5 定量检测
        1.6 数据处理及统计分析
    2 结果与分析
        2.1 同一品种中Cry1Ab蛋白含量分析
        2.2 不同玉米品种中Cry1Ab蛋白含量分析
        2.3 转基因品种与其对照相同部位Cry1Ab蛋白含量分析
        2.4 不同玉米品种中抗除草剂蛋白含量分析
    3 结论与讨论
第三章 不同玉米品种对亚洲玉米螟种群生长发育的影响
    1 材料与方法
        1.1 试验材料
        1.2 试验条件与方法
        1.3 测定指标
        1.4 数据处理及统计分析
    2 结果与分析
        2.1 不同玉米品种对亚洲玉米螟幼虫存活率的影响
        2.2 不同转基因玉米品种对亚洲玉米螟生物学参数的影响
        2.3 不同玉米品种对亚洲玉米螟发育历期的影响
        2.4 不同玉米品种对亚洲玉米螟种群生命参数的影响
    3 结论与讨论
第四章 玉米植株相关蛋白对天敌捕食功能的影响
    1 材料与方法
        1.1 供试昆虫
        1.2 主要仪器与设备
        1.3 玉米品种
        1.4 饲养方法
        1.5 数据处理及统计分析
    2 结果与分析
        2.1 取食同一品种转基因玉米的玉米螟体内Cry1Ab蛋白含量分析
        2.2 取食相同时间、不同品种转基因玉米后玉米螟体内Cry1Ab蛋白含量分析
        2.3 取食同一品种转基因玉米的玉米螟体内抗草甘膦epsps蛋白含量分析
        2.4 取食相同时间、不同品种转基因玉米后玉米螟体内抗草甘膦epsps蛋白含量分析
        2.5 转基因玉米蛋白在异色瓢虫体内的转运
        2.6 异色瓢虫对玉米螟的捕食功能反应
    3 讨论
总结与展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(2)抗虫彩叶基因聚合表达载体构建及在毛白杨中的转化研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 引言
    1.1 研究背景
    1.2 抗虫转基因研究进展
        1.2.1 Bt毒蛋白分类和杀虫机理
        1.2.2 国内外Bt毒蛋白抗虫转基因研究进展
        1.2.3 蛋白酶抑制剂基因杀虫机理
        1.2.4 国内外蛋白酶抑制剂抗虫转基因研究进展
    1.3 彩叶转基因研究进展
        1.3.1 橙基因CmOr变色机理
        1.3.2 国内外彩叶转基因研究进展
    1.4 多基因聚合的研究进展
        1.4.1 杂交聚合转化法
        1.4.2 多次转化法
        1.4.3 多载体共转化
        1.4.4 多基因单载体共转化
    1.5 基因工程在杨树上的研究进展
        1.5.1 抗虫转基因
        1.5.2 抗病转基因
        1.5.3 抗除草剂转基因
        1.5.4 抗逆转基因
    1.6 常用转基因方法
        1.6.1 农杆菌介导法
        1.6.2 花粉管通道法
        1.6.3 基因枪法
        1.6.4 低能离子束介导法
        1.6.5 超声波诱导植物组织基因转移法
    1.7 转基因筛选和检测方法
        1.7.1 标记基因
        1.7.2 DNA水平分析
        1.7.3 RNA水平分析
        1.7.4 蛋白表达水平分析
    1.8 研究目的与内容
        1.8.1 研究目的
        1.8.2 研究内容
2 多基因聚合表达载体设计与构建
    2.1 试验材料
        2.1.1 菌株与载体
        2.1.2 酶与试剂盒
        2.1.3 主要仪器设备
        2.1.4 培养基配制
        2.1.5 抗生素配制
        2.1.6 引物序列
    2.2 试验方法
        2.2.1 载体构建
        2.2.2 载体鉴定
    2.3 结果与分析
        2.3.1 植物表达载体结构图
        2.3.2 载体的PCR鉴定
    2.4 讨论
3 根癌农杆菌介导的植物表达载体在毛白杨中的遗传转化
    3.1 试验材料
        3.1.1 遗传转化材料
        3.1.2 载体
        3.1.3 培养基配制
        3.1.4 主要溶液配制
        3.1.5 主要仪器设备
    3.2 试验方法
        3.2.1 工程菌的制备与检测
        3.2.2 毛白杨的遗传转化
    3.3 结果与分析
        3.3.1 表达载体转化农杆菌的PCR检测
        3.3.2 毛白杨遗传转化
    3.4 讨论
4 转基因植株的分子检测
    4.1 试验材料
        4.1.1 检测材料
        4.1.2 试验所需试剂耗材
        4.1.3 主要仪器设备
    4.2 试验方法
        4.2.1 转化植株的PCR检测
        4.2.2 转基因植株的RT-PCR检测
        4.2.3 转基因植株的q RT-PCR检测
    4.3 结果与分析
        4.3.1 转化植株的PCR检测
        4.3.2 转基因植株的RT-PCR检测
        4.3.3 转基因植株的q RT-PCR检测
        4.3.4 转基因植株的扩繁与移栽
    4.4 讨论
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 创新点
    5.3 展望
参考文献
个人简介
导师简介
获得成果目录
致谢

(3)一种简单稳定的质体转化体系的建立及其在木本植物中的应用(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 质体(叶绿体)生物技术研究的现状
        1.1.1 质体生物技术概述
        1.1.2 质体生物技术的优势
        1.1.3 质体表达系统的构建
        1.1.4 质体生物技术在转化植物上的限制
    1.2 基于同源重组的克隆方法研究进展
    1.3 杨树抗虫基因工程研究现状
        1.3.1 国外杨树抗虫基因工程研究现状
        1.3.2 国内杨树抗虫基因工程研究现状
    1.4 转抗虫基因杨树具有良好的生物安全性
    1.5 杨树抗虫基因工程存在的问题和对策
        1.5.1 制约杨树转基因的重要因素
        1.5.2 转Bt杨树在应用中的问题和对策
    1.6 杨树质体转基因研究现状
    1.7 红阳猕猴桃转基因研究进展
第2章 质体转化体系的建立
    2.1 前言
    2.2 材料
        2.2.1 植物材料
        2.2.2 实验菌株与质粒
        2.2.3 试剂盒、酶和试剂耗材
        2.2.4 培养基
        2.2.5 扩增引物序列
        2.2.6 引物合成、基因合成和测序
        2.2.7 仪器设备
    2.3 方法
        2.3.1 烟草质体转化载体构建
        2.3.2 烟草的生长条件
        2.3.3 烟草质体转化方法
        2.3.4 质体转化和转质体株系的筛选
        2.3.5 DNA提取和抗性芽的PCR分析
        2.3.6 抗性芽的Southern Blot分析
        2.3.7 RNA分离提取和Norther Blot分析
        2.3.8 蛋白质的提取和GFP的定量分析(SDS-PAGE法)
        2.3.9 荧光显微镜检测GFP
    2.4 结果
        2.4.1 质体转化载体的构建
        2.4.2 转质体烟草的产生
        2.4.3 在质体转基因烟草株系中检测GFP的表达水平
    2.5 讨论
第3章 杨树质体表达系统的建立和抗虫研究
    3.1 前言
    3.2 材料
        3.2.1 植物材料
        3.2.2 实验菌株与质粒
        3.2.3 测试昆虫
        3.2.4 培养基
        3.2.5 扩增引物序列
        3.2.6 试剂盒、酶、试剂耗材
        3.2.7 引物合成、基因合成和测序
        3.2.8 仪器设备
    3.3 方法
        3.3.1 山新杨高效叶片再生体系的建立
        3.3.2 山新杨对壮观霉素敏感度测试
        3.3.3 山新杨叶绿体同源片段的克隆
        3.3.4 山新杨质体转化载体的构建
        3.3.5 转Bt基因山新杨质体转化载体的构建
        3.3.6 杨树质体基因枪转化方法步骤
        3.3.7 杨树抗性苗的筛选
        3.3.8 同质化转基因杨树组培苗的炼苗和移栽
        3.3.9 山新杨总DNA的提取和抗性芽的PCR检测
        3.3.10 抗性芽的Southern bolt分析
        3.3.11 RNA的提取和Northern bolt分析
        3.3.12 蛋白的提取和SDS-PAGE
        3.3.13 Western bolt分析和GFP的定量
        3.3.14 GFP的荧光检测
        3.3.15 Bt蛋白在转基因植物中的积累量的测定
        3.3.16 质体转Bt-cry1C基因山新杨抗虫性试验
        3.3.17 质体转Bt-cry3Bb基因山新杨抗虫性试验
        3.3.18 质体转Bt基因山新杨植株抗虫数据统计分析
    3.4 结果
        3.4.1 山新杨叶片高效再生体系的建立
        3.4.2 山新杨对壮观霉素敏感度测试结果
        3.4.3 山新杨叶绿体同源片段的获得
        3.4.4 山新杨质体转化载体的构建
        3.4.5 质体转gfp基因山新杨抗性芽的初步鉴定
        3.4.6 质体转gfp基因山新杨抗性芽的Southern blot分析
        3.4.7 质体转gfp基因表型情况
        3.4.8 gfp基因在质体中的转录与表达
        3.4.9 转Bt基因山新杨质体转化载体的构建
        3.4.10 质体转Bt-cry1C基因山新杨抗性芽的PCR初步鉴定
        3.4.11 质体转cry1C基因山新杨抗性芽的分子鉴定
        3.4.12 质体转cry1C基因山新杨Northern bolt分析
        3.4.13 质体转cry1C基因杨树表型情况
        3.4.14 质体转Bt-cry1C基因山新杨植株中Bt-Cry1C蛋白的定量分析
        3.4.15 质体转Bt-cry1C基因山新杨抗虫性试验
        3.4.16 质体转Bt-cry3Bb基因山新杨抗性芽的PCR初步鉴定
        3.4.17 质体转cry3Bb基因山新杨抗性芽的Southern blot分析
        3.4.18 质体转cry3Bb基因山新杨Northern bolt分析
        3.4.19 质体转cry3Bb基因表型情况
        3.4.20 质体转Bt-cry3Bb基因山新杨抗虫性试验
    3.5 讨论
        3.5.1 杨树质体转基因的意义
        3.5.2 质体转gfp基因杨树中gfp基因转录和表达问题
        3.5.3 质体转cry1C基因山新杨中cry1C基因的表达情况与其他文献的比较,以及其它转cry1类基因在转基因植物中的表达情况和抗虫情况比较
        3.5.4 质体转Bt-cry3Bb基因山新杨中Bt-cry3Bb基因的表达情况与其他文献的比较以及其它转cry3类基因在转基因植物中的表达情况比较
        3.5.5 Bt蛋白在质体转Bt植物中的积累量、抗虫性和对植物表型影响
        3.5.6 转Bt基因杨树的生物安全性
第4章 猕猴桃质体表达系统的建立
    4.1 前言
    4.2 材料
        4.2.1 植物材料
        4.2.2 实验菌株与质粒
        4.2.3 培养基
        4.2.4 扩增引物序列
        4.2.5 试剂盒、酶、试剂和其他耗材
        4.2.6 引物合成、基因合成和测序
        4.2.7 仪器设备
    4.3 方法
        4.3.1 红阳猕猴桃叶片再生体系的优化
        4.3.2 红阳猕猴桃生根及移栽
        4.3.3 红阳猕猴桃叶绿体同源片段的克隆
        4.3.4 红阳猕猴桃质体转化载体的构建
        4.3.5 红阳猕猴桃壮观霉素敏感度测试
        4.3.6 猕猴桃质体基因枪转化方法
        4.3.7 猕猴桃抗性芽的筛选
        4.3.8 猕猴桃总DNA的提取和抗性芽的PCR检测
        4.3.9 抗性芽的Southern bolt分析
        4.3.10 RNA的提取和Northern bolt分析
        4.3.11 蛋白的提取和SDS-PAGE
        4.3.12 Western bolt分析和GFP的定量
        4.3.13 GFP的荧光检测
    4.4 结果
        4.4.1 猕猴桃叶片高效再生体系的建立
        4.4.2 红阳猕猴桃叶绿体同源片段的BLAST分析
        4.4.3 红阳猕猴桃质体转化载体的构建
        4.4.4 红阳猕猴桃壮观霉素敏感度测试
        4.4.5 质体转gfp基因红阳猕猴桃植株的获得
        4.4.6 质体转gfp基因猕猴桃组培苗的炼苗、移栽和表型情况
        4.4.7 质体转基因红阳猕猴桃中gfp的表达水平
    4.5 讨论
结论
展望
参考文献
附录
博士学位期间取得的研究成果
致谢

(4)杨树对鳞翅目害虫抗性的研究进展(论文提纲范文)

1 天然抗性的鉴定
2 转抗虫性基因的遗传育种
3 外源化学物质诱导抗性
    3.1 茉莉酸
    3.2 水杨酸 (SAs)
4 讨论
    4.1 关于杨树转抗虫基因
    4.2 关于外源化学物质的诱导抗性

(5)分子遗传改良技术在杨树上的研究与应用进展(论文提纲范文)

1 不同目的基因的杨树转化
    1.1 抗虫基因转化
        1.1.1 转单个抗虫基因
        1.1.2 转双抗虫基因
        1.1.3 转抗虫基因杨树的生物安全性研究
    1.2 抗病基因转化
        1.2.1 抗病毒基因转化
        1.2.2 抗病菌基因转化
    1.3 抗除草剂基因转化
    1.4 抗逆境基因转化
        1.4.1 抗旱及耐盐碱基因转化
        1.4.2 抗氧化基因转化
        1.4.3 抗寒、耐涝基因转化
    1.5 降木质素基因转化
    1.6 激素合成酶相关基因转化
2 研究进展
    2.1 我国抗虫转基因研究应用处于世界先列, 安全性评价同步进行
    2.2 耐寒转基因杨树研究尚在探索阶段进展缓慢
    2.3 多基因共转化研究初见成效
3 杨树转基因研究存在问题及展望

(6)转AhDREB1基因杂种毛白杨盐胁迫响应与生物安全性研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
本文缩略词(Abbreviation)
引言
1. 国内外耐盐转基因育种相关研究进展
    1.1 植物的耐盐机理研究
        1.1.1 植物的耐盐机制
        1.1.2 不同耐盐机制的相关基因
    1.2 杨树耐盐碱相关转基因育种研究
        1.2.1 Na~+/H~+逆向蛋白运转基因
        1.2.2 活性氧清除的酶类基因
        1.2.3 胚胎发育晚期丰富蛋白
        1.2.4 DREB转录因子
        1.2.5 多基因转化育种
    1.3 外源基因的非预期效应
        1.3.1 外源基因非预期效应的类型
        1.3.2 外源基因非预期效应的评估内容及检测方法
    1.4 转基因植株田间稳定性及安全性
        1.4.1 转基因林木田间外源基因表达稳定性
        1.4.2 转基因植株的安全性监测
    1.5 研究内容、技术路线与拟解决的主要问题
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 技术路线图
        1.5.3 拟解决问题
2. AhDREB1转基因毛白杨耐盐机理及非预期效应的分析
    2.1 材料和方法
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 盆栽盐胁迫试验设计
        2.1.3 基质盐分的测定
        2.1.4 植株增长量的测定
        2.1.5 叶绿素含量和光合参数测定
        2.1.6 电解质渗透率(RCE)和丙二醛(MDA)的测定
        2.1.7 脯氨酸、超氧物歧化酶、过氧化物酶活性的测定
        2.1.8 AhDREB1转基因毛白杨cDNA文库建立和转录组测序
    2.2 结果与分析
        2.2.1 不同盐胁迫处理下的转基因和非转基因毛白杨生长量
        2.2.2 不同盐胁迫处理下的转基因和非转基因毛白杨REC和MDA的含量
        2.2.3 不同盐胁迫处理下的转基因和非转基因毛白杨叶片的Pro含量,SOD活性,POD活性、叶绿素含量变化的测定结果
        2.2.4 不同盐胁迫处理下的转基因和非转基因光合参数测定
        2.2.5 转录组测序结果
        2.2.6 差异基因的筛选及注释
    2.3 小结
3 多耐盐碱基因共转化载体构建及遗传转化银腺杨84K
    3.1 试验材料
        3.1.1 植物材料
        3.1.2 菌种与载体
        3.1.3 主要试剂
        3.1.4 溶液、培养基配制
    3.2 实验方法
        3.2.1 柽柳TaMnSOD等耐盐碱基因及拟南芥RD29A基因启动子克隆
        3.2.2 多基因共转化载体构建
        3.2.3 多基因共表达载体遗传转化银腺杨84K
    3.3 结果与分析
        3.3.1 TaMnSOD,TaLEA,AtNHX基因及RD29A启动子片段的克隆
        3.3.2 克隆片段测序结果与公布序列结果对比
        3.3.3 多基因共转化载体3452A-SDLN的PCR验证
        3.3.4 多基因共转化载体3452A-SDLN的测序验证
        3.3.5 多耐盐碱基因遗传共转化银腺杨84K
    3.4 小结
4. AhDREB1转基因植株多年田间稳定性及安全性监测试验
    4.1 材料与方法
        4.1.1 试验材料与试验地信息
        4.1.2 转基因毛白杨外源基因稳定性的检测
        4.1.3 转基因毛白杨化感作用分析
        4.1.4 转基因毛白杨林下土壤微生物多样性检测
        4.1.5 外源基因水平转移监测
        4.1.6 外源基因在叶片中的降解速度检测
        4.1.7 转基因毛白杨花粉可育性分析
        4.1.8 数据分析
    4.2 结果与分析
        4.2.1 田间多年种植后外源基因稳定性检测结果
        4.2.2 转基因杨树叶片化感作用检测结果
        4.2.3 对转基因杨树外源基因水平转移情况分析
        4.2.4 转基因杨树林下土壤微生物多样性检测
        4.2.5 转基因杨树叶片降解叶片中外源基因残留情况监测
        4.2.6 对成熟转基因毛白杨花粉可育性分析
    4.3 小结
5 讨论
    5.1 AhDREB1转基因毛白杨的耐盐机制及非预期效应分析
    5.2 多耐盐基因共转化对受体植株耐盐能力的改良的效果
    5.3 田间多年种植的转基因毛白杨外源基因表达量下降
    5.4 田间多年种植的AhDREB1转基因毛白杨没有发现潜在危害
6 结论
参考文献
附录Ⅰ
附录Ⅱ
个人简介
导师简介
获得成果目录
致谢

(7)转多基因107杨遗传检测及抗性表达研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 引言
    1.1 抗虫基因来源及杀虫机理
    1.2 BADH基因及耐盐机制
    1.3 转基因林木研究进展
        1.3.1 转单基因植物的研究进展
        1.3.2 转多基因植物的研究进展
    1.4 转基因植物的遗传检测方法
        1.4.1 标记基因
        1.4.2 DNA水平上的分子检测
        1.4.3 转录水平上的分子检测
        1.4.4 翻译水平上的分子检测
    1.5 抗性基因在杨树中的应用现状
        1.5.1 抗虫基因在杨树中的应用现状
        1.5.2 耐盐基因在杨树中的应用现状
    1.6 本试验的研究目的和意义
2 转多基因107杨的获得
    2.1 材料
        2.1.1 菌株、植物转化载体
        2.1.2 植物材料
        2.1.3 酶及生化试剂
        2.1.4 主要试剂和培养基的配制
        2.1.5 主要仪器
        2.1.6 PCR检测引物
    2.2 方法
        2.2.1 转化107杨的PCR检测
        2.2.2 转基因107杨的获得及移栽
    2.3 结果与分析
        2.3.1 目的基因的PCR检测结果
        2.3.2 转多基因107杨的获得及移栽
    2.4 小结
3 转多基因107杨的外源基因表达检测
    3.1 材料
        3.1.1 植物材料
        3.1.2 酶及生化试剂
        3.1.3 主试剂的配制
        3.1.4 主要仪器
        3.1.5 荧光定量PCR引物
    3.2 方法
        3.2.1 转多基因107杨外源基因在转录水平上的检测
        3.2.2 转多基因107杨翻译水平的检测
    3.3 结果与分析
        3.3.1 荧光定量PCR检测结果
        3.3.2 Bt基因的ELISA检测结果
    3.4 小结
4 转多基因107杨抗虫性检测
    4.1 材料
        4.1.1 测试昆虫
        4.1.2 植物材料
        4.1.3 测试昆虫的选取
    4.2 试验方法
        4.2.1 计算方法
        4.2.2 试验数据分析
    4.3 结果与分析
        4.3.1 转多基因株系对美国白蛾的抗性检测
        4.3.2 转基因株系对柳蓝叶甲的抗性检测
    4.4 小结
5 转多基因107杨耐盐性检测
    5.1 材料
        5.1.1 植物材料
        5.1.2 主要仪器
    5.2 试验设计
    5.3 主要测定指标及方法
        5.3.1 各株系的成活率
        5.3.2 苗高的测定
        5.3.3 地径的测定
        5.3.4 叶数变化的测定
        5.3.5 净光合速率的测定
        5.3.6 叶绿素荧光参数的测定
        5.3.7 生物量的测定
        5.3.8 叶绿素的测定
    5.4 结果与分析
        5.4.1 盐胁迫下各转基因株系的成活率差异
        5.4.2 盐胁迫下各转基因株系的苗高差异
        5.4.3 盐胁迫下各转基因株系的地径差异
        5.4.4 盐胁迫下各转基因株系的叶数变化
        5.4.5 盐胁迫下各转基因株系的净光合速率差异
        5.4.6 盐胁迫下各转基因株系的叶绿素荧光参数比较
        5.4.7 盐胁迫下各转基因株系的生物量差异
        5.4.8 盐胁迫下各转基因株系的叶绿素含量差异
    5.5 小结
6 讨论
    6.1 转基因107杨的获得
    6.2 转多基因107杨的转录表达
    6.3 转多基因107杨的抗性检测
    6.4 多基因联合转化效应
    6.5 转基因植物的安全性评估
7 结论
参考文献
在读期间发表的学术论文
作者简介
致谢

(8)转基因741杨树对根周围土壤微生物多样性及数量的影响(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 引言
    1.1 转基因杨树的研究现状及展望
    1.2 转基因杨树的基因漂移
    1.3 转基因杨树对土壤微生物的影响
    1.4 转基因植物对土壤Bt毒蛋白的影响
    1.5 研究的目的与意义
2 材料和方法
    2.1 试验林地概况
    2.2 试验材料
    2.3 转基因741杨对土壤微生物的影响
        2.3.1 试验方法
        2.3.2 微生物的分析方法
    2.4 转基因杨树对土壤Bt毒蛋白的影响
        2.4.1 试验材料
        2.4.2 检测方法
3 试验结果与分析
    3.1 转基因741杨对根围土壤微生物的影响
    3.2 转基因741杨对根际土壤微生物的影响
    3.3 转基因741杨对根表土壤微生物的影响
    3.4 转基因741杨根围土壤Bt毒蛋白残留测定
    3.5 转基因杨根系土壤真菌种群多样性
        3.5.1 根围土壤真菌种群
        3.5.2 根际土壤真菌种群
        3.5.3 根表土壤真菌种群
    3.6 小结
4 结论与讨论
    4.1 结论
    4.2 讨论
参考文献
作者简历
致谢

(9)双Bt基因对杨树的遗传转化及外源基因表达研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 引言
    1.1 抗虫基因来源及杀虫机理
        1.1.1 微生物来源的抗虫基因-Bt 基因
        1.1.2 植物来源的抗虫基因
        1.1.3 动物来源的抗虫基因
    1.2 农杆菌介导的遗传转化
        1.2.1 农杆菌(Agrobacterium)
        1.2.2 Ti 质粒及 T-DNA
    1.3 多基因聚合的复合性状转基因植物发展趋势
    1.4 获得基因叠加的主要方法
        1.4.1 二次转化法
        1.4.2 杂交聚合法
        1.4.3 共转化法
    1.5 转基因植物的筛选鉴定方法
        1.5.1 选择标记基因与报告基因
        1.5.2 DNA 水平的分子鉴定
        1.5.3 外源基因在转录水平的分子鉴定
        1.5.4 外源基因在翻译水平的分子鉴定
    1.6 抗虫基因在杨树中的应用研究现状
        1.6.1 单 Bt 基因在杨树中的应用
        1.6.2 蛋白酶抑制剂等其它抗虫基因在杨树中的应用
    1.7 转双价或多价抗虫杨研究
        1.7.1 Bt 基因与慈姑蛋白酶抑制剂 API 基因联合策略
        1.7.2 Bt 基因和豇豆胰蛋白酶抑制剂 CpTI 基因联合策略
        1.7.3 Bt 基因和马铃薯蛋白酶抑制剂基因联合策略
        1.7.4 Bt 基因和水稻巯基蛋白酶抑制剂基因 OC-I 联合策略
        1.7.5 蛋白酶抑制剂基因之间的联合策略
        1.7.6 Bt 基因和半夏凝集素基因 pta 联合策略
        1.7.7 Bt 基因和蜘蛛杀虫肽联合策略
        1.7.8 双 Bt 基因联合策略
    1.8 转双价或多价抗虫基因植物对昆虫的致死效应
    1.9 本课题研究的目的及意义
2 转单、双 BT 基因 741 杨外源基因表达及抗虫性对比研究
    2.1 材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 培养基
        2.1.3 测试昆虫
        2.1.4 主要试剂及试剂盒
        2.1.5 主要仪器
    2.2 实验方法
        2.2.1 适宜分化和生根培养基筛选
        2.2.2 转基因植株炼苗移栽及田间管理
        2.2.3 转基因植株的 PCR 检测
        2.2.4 转基因 741 杨的 RT-PCR 和荧光定量 PCR 检测
        2.2.5 转基因植株 Bt 毒蛋白测定
        2.2.6 转基因植株的抗虫性检测
    2.3 结果与分析
        2.3.1 适宜分化培养基的确定
        2.3.2 适宜生根培养基的确定
        2.3.3 生根苗移栽及管理
        2.3.4 转基因 741 杨外源基因的 PCR 检测
        2.3.5 转基因植株的 RT-PCR 和荧光定量 PCR 检测
        2.3.6 转基因植株 Bt 毒蛋白的 ELISA 检测
        2.3.7 转基因株系对柳蓝叶甲的致死效应对比
        2.3.8 转基因株系对美国白蛾的致死效应对比
    2.4 小结
3 巨霸杨双 BT 基因遗传转化及转基因植株的检测
    3.1 材料
        3.1.1 菌种和质粒
        3.1.2 植物材料
        3.1.3 培养基
        3.1.4 主要试剂、酶和试剂盒
        3.1.5 主要仪器设备
    3.2 试验方法
        3.2.1 试验药品的配制
        3.2.2 巨霸杨再生体系的建立
        3.2.3 潮霉素(Hyg)对叶片分化及茎尖生长的影响
        3.2.4 农杆菌介导的巨霸杨遗传转化
        3.2.5 转基因植株的抗性鉴定
        3.2.6 转基因植株的 DNA 水平检测
    3.3 结果与分析
        3.3.1 无菌组培苗建立
        3.3.2 叶片再生体系的确立
        3.3.3 潮霉素(Hyg)对叶片分化及茎尖生长的影响
        3.3.4 转双 Bt 基因巨霸杨植株的获得
        3.3.5 转基因植株的抗性鉴定
        3.3.6 转基因植株的 PCR 检测
    3.4 小结
4 讨论
    4.1 RT-PCR 与荧光定量 PCR 技术结合
    4.2 多抗虫基因聚合的抗虫效应
    4.3 转基因植株中外源基因的表达与沉默
    4.4 农杆菌介导遗传转化的影响因素
    4.5 抗生素在转基因研究中的作用
    4.6 筛选标记潮霉素的使用浓度
5 结论
参考文献
在读期间发表的学术论文
作者简介
致谢

(10)转基因杨树抗虫性及对节肢动物群落影响的初步研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 引言
    1.1 抗虫基因的类型及抗虫机理
        1.1.1 Bt 基因分类和杀虫机理
        1.1.2 蛋白酶抑制剂基因(Proteinase inhibitor gene, PI)杀虫机理和分类
    1.2 转基因植物的研究
        1.2.1 Bt 基因在基因工程中的应用
        1.2.2 蛋白酶抑制剂基因在基因工程中的应用
        1.2.3 转双抗虫基因的研究
        1.2.4 转基因植物对昆虫的致死效应
    1.3 转基因植物大田中节肢动物群落的调查
        1.3.1 转基因植物对目标害虫的影响
        1.3.2 转基因植物对非目标害虫的影响
        1.3.3 转基因植物对天敌的影响
    1.4 研究目的及意义
2 转基因植株的抗虫性研究
    2.1 材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 测试昆虫
        2.1.3 主要仪器
    2.2 方法
        2.2.1 转化植株的DNA 水平检测
        2.2.2 供试昆虫的饲养及计算方法
    2.3 结果与分析
        2.3.1 转基因三倍体毛白杨外源基因的分子生物学检测
        2.3.2 对柳蓝叶甲幼虫的发育进程的观查
        2.3.3 不同转基因系号的抗虫性
        2.3.4 对美国白蛾的致死作用
3 转双抗虫基因三倍体毛白杨成年树木节肢动物及抗虫性调查
    3.1 材料
        3.1.1 转双抗虫基因三倍体毛白杨
        3.1.2 试验仪器
    3.2 试验方法
        3.2.1 转化植株的DNA 水平检测
        3.2.2 叶绿素含量的测定
        3.2.3 荧光检测
        3.2.4 净光合速率的测定
        3.2.5 林内节肢动物的调查
        3.2.6 计算方法
        3.2.7 数据统计处理
    3.3 结果与分析
        3.3.1 转基因三倍体毛白杨外源基因检测
        3.3.2 转基因株系叶绿素含量的差异
        3.3.3 荧光特性的分析
        3.3.4 各转基因株系光合性能的差异
        3.3.5 节肢动物群落的调查
        3.3.6 转基因株系对美国白蛾发育的影响
    3.4 转基因三倍体毛白杨外源基因相互关系的分析
4 讨论
5 结论
参考文献
附图
在读期间发表的学术论文
作者简介
致谢

四、我国培育出转双抗虫基因毛白杨(论文参考文献)

  • [1]两组转基因玉米对亚洲玉米螟生长发育和对天敌异色瓢虫捕食功能的影响[D]. 吴璇. 扬州大学, 2021(09)
  • [2]抗虫彩叶基因聚合表达载体构建及在毛白杨中的转化研究[D]. 周静. 北京林业大学, 2020
  • [3]一种简单稳定的质体转化体系的建立及其在木本植物中的应用[D]. 武玉永. 湖北大学, 2019(04)
  • [4]杨树对鳞翅目害虫抗性的研究进展[A]. 睢韡,闫瑞仙,傅利红,石爱霞. 中国风景园林学会植物保护专业委员会第二十七次学术研讨会论文集, 2018
  • [5]分子遗传改良技术在杨树上的研究与应用进展[J]. 王沛雅,杨晖,郭琪,杜维波,张军,杨涛. 江苏农业科学, 2017(20)
  • [6]转AhDREB1基因杂种毛白杨盐胁迫响应与生物安全性研究[D]. 卢楠. 北京林业大学, 2017(04)
  • [7]转多基因107杨遗传检测及抗性表达研究[D]. 王奥漩. 河北农业大学, 2015(07)
  • [8]转基因741杨树对根周围土壤微生物多样性及数量的影响[D]. 孔瑶. 河北农业大学, 2015(07)
  • [9]双Bt基因对杨树的遗传转化及外源基因表达研究[D]. 王桂英. 河北农业大学, 2012(06)
  • [10]转基因杨树抗虫性及对节肢动物群落影响的初步研究[D]. 郭培鑫. 河北农业大学, 2011(07)

标签:;  ;  ;  ;  ;  

我国培育出转基因抗虫基因白杨
下载Doc文档

猜你喜欢