收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

抗RBSDV转基因水稻田间生物学调查及分子特征分析

林超  
【摘要】:水稻黑条矮缩病毒(Rice black streaked dwarf virus,RBSDV)是一种以灰飞虱为主要传播介体,在我国主要水稻种植区广泛流行的水稻病毒病。该病害常规方法难以有效防治,危害程度逐年加重,造成水稻的减产甚至绝产,给我国水稻生产造成了重大的经济损失。RNA介导病毒抗性是目前培育抗病毒转基因作物最有效、快捷的方法,转基因植株具有抗性强、抗病持久性强、生物安全性高等特点,具有重大应用价值。本研究以实验室转育获得的抗水稻黑条矮缩病转基因水稻KRBSDV为实验材料,以受体镇稻88为对照,对水稻的农艺性状、除草剂抗性、病毒抗性、种子营养成分等生物学特性进行了检测;进而对外源基因的整合、转基因水稻与野生型之间在RNA和蛋白水平表达差异等分子生物学特性进行了分析;同时,从食品安全角度对转基因水稻安全性进行了评估。主要的研究结果和结论如下:(1)转基因水稻的农艺性状、抗性及种营养成分分析农艺性状调查及抗性鉴定的结果显示,转基因水稻KRBSDV在生长各个时期,植株表型与镇稻88在形态上无明显差异,转基因水稻表现出良好的对PPT和RBSDV的抗性;种子营养成分析显示,转基因水稻种子中的水分、灰分、维生素含量、矿物质含量、蛋白质含量、植酸含量及胰蛋白酶抑制剂含量等与野生型水稻差异不显著。上述结果表明,转入的发夹RNA(hpRNA)结构的RBSDV-CPM基因能够有效地干扰RBSDV的侵染,同时转基因水稻的表型性状并未受到插入基因的明显影响。(2)Southern杂交表明,转基因植株中外源基因为单拷贝,且只有一个插入位点。利用hiTAIL-PCR技术测定了转基因插入位点两侧序列,最终确认插入位点为水稻二号染色体93244至94002bp区间,并伴随着24个核苷酸缺失的现象。该插入位点位于两个基因之间,这两个基因均为编码假定蛋白的基因。(3)提取分蘖期水稻叶片mRNA,利用RNA-seq进行测序分析。统计结果显示,KRBSDV与镇稻88叶片mRNA表达共有6869条具有显著差异(P0.05);两者间表达显著差异mRNA表达分布在全部12对染色体上,插入位点附近及水稻二号染色体上的差异表达显著的m RNA数量,相对其他染色体并无明显增多。转基因水稻中,选择标记基因bar基因的相对表达量为10215,目的基因RBSDV-CPM基因的相对表达量为6531,在野生型水稻中未检测到bar基因和RBSDV-CPM基因的表达。分析表达差异显著的mRNA,发现其主要涉及转运、转录翻译调控、蛋白结合转录、结合蛋白、结构分子活性等多种不同种类的蛋白,如核糖体、ATP转运合成相关蛋白、伴侣蛋白、热敏蛋白、组蛋白等。(4)对KRBSDV转基因水稻和镇稻88种子蛋白质进行SWATH分析,共标记蛋白1887种,其中346个蛋白表现出显著差异,其中20s、40s、60s核糖体蛋白、ATP转运合成相关蛋白、几种伴侣蛋白、谷蛋白、组蛋白和几种病原菌诱导防御反应蛋白以及热敏蛋白含量与野生型间差异尤为显著。选择标记基因bar基因表达的PPT乙酰转移酶(Phosphinothricin N-acetyltransferase,PAT)在种子中能够检测出,但相对表达量不高;未检测到目的基因片段RBSDV-CPM的表达。对表达差异显著的蛋白进行整体分析,发现根据功能划分蛋白比例与测定到的整体功能蛋白比例接近。在NCBI检索显著差异蛋白序列,利用过敏原筛查数据库The allergen Online Database对序列进行筛查,未发现转基因水稻中产生新的致敏性蛋白和毒性蛋白。综合以上结果,转基因水稻中外源基因的表达赋予水稻对除草剂PPT抗性,显著地提高了水稻对RBSDV的抗性,但转基因植株的农艺性状及种子的营养成分与野生型水稻无显著差异;外源基因的插入虽引起部分水稻基因在RNA水平和蛋白水平的差异表达,但未发现毒性蛋白和新的过敏原蛋白的产生,表明转基因水稻具有良好的食品安全性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 ;美国培育出转基因水稻新品种可增产35%[J];山东农业;2000年06期
2 ;美培育出转基因水稻新品种[J];农药市场信息;2000年14期
3 ;日本用转基因水稻生产球蛋白[J];安徽农业科学;2001年03期
4 ;日本用转基因水稻生产球蛋白[J];农村实用技术与信息;2001年01期
5 ;浙江大学育成转基因水稻灭螟虫[J];中国农业信息快讯;2001年10期
6 罗闰良;湖南省第一个转基因水稻通过现场评议[J];杂交水稻;2002年05期
7 远译;富含β-胡萝卜素的转基因水稻[J];世界农业;2003年06期
8 ;美培育出抗多种恶劣环境的转基因水稻[J];垦殖与稻作;2003年04期
9 毛磊;美培育出抗多种恶劣环境的转基因水稻[J];新疆农垦科技;2003年06期
10 朱琳;美培育出新型转基因水稻[J];湖南农业;2003年10期
11 朱琳;美培育出新型转基因水稻[J];湖南农业;2003年19期
12 ;动物实验证实:食用转基因水稻无害[J];农药市场信息;2003年06期
13 ;转基因水稻研究取得新成果[J];农村实用技术与信息;2004年01期
14 ;中国启动转基因水稻安全评价[J];福建农业科技;2004年06期
15 ;农业部:转基因水稻尚存争论[J];农家顾问;2005年06期
16 张明伟;转基因水稻之争再起波澜[J];今日科苑;2005年07期
17 新华;;中美联合研究证明 种植转基因水稻益处明显[J];农药市场信息;2005年11期
18 卢家兴;;转基因水稻再成争议焦点[J];农药市场信息;2005年16期
19 陈睿;苏军;;转基因水稻环境安全研究进展[J];福建农业学报;2006年04期
20 黄季焜;胡瑞法;;转基因水稻生产对稻农的影响研究[J];中国农业科技导报;2007年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周琳;李超;束长龙;宋福平;张杰;;不动杆菌Acinetobacter baylyi ADP1检测转基因水稻外源基因转移模型的建立[A];粮食安全与植保科技创新[C];2009年
2 徐海滨;殷昭雪;;转基因水稻潮酶素标记基因在大鼠体内的代谢[A];中国毒理学会第四届全国学术会议论文(摘要)集[C];2005年
3 徐海滨;;转基因水稻的研发和食用安全性评价概况[A];海峡两岸第三届毒理学研讨会论文摘要[C];2005年
4 彭于发;;转基因水稻的安全性[A];科技创新与绿色植保——中国植物保护学会2006学术年会论文集[C];2006年
5 贺晓云;;转基因水稻的食用安全性评价进展及存在的问题[A];提高全民科学素质、建设创新型国家——2006中国科协年会论文集[C];2006年
6 孙明法;姚立生;朱国永;王爱民;何冲霄;万林生;;转基因水稻安全性问题的探讨和研究[A];江苏省遗传学会第七届二次代表大会暨学术研讨会论文摘要汇编[C];2008年
7 裴新梧;;转基因水稻与环境安全性[A];新观点新学说学术沙龙文集44:转基因植物与食品安全[C];2010年
8 孔令帅;胡凝;;风速和风向对转基因水稻基因飘流的影响[A];创新驱动发展 提高气象灾害防御能力——S7应对气候变化与农业气象防灾减灾[C];2013年
9 张静柏;李和平;黄涛;瞿波;廖玉才;;抗稻瘟病转基因水稻的筛选与鉴定[A];中国植物病理学会2009年学术年会论文集[C];2009年
10 姚春馨;许明辉;李进斌;谭学林;田文忠;唐祚舜;;转溶菌酶基因水稻稻米毒理及致畸作用试验[A];云南省作物学会2004—2006年优秀论文选集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王彪;水稻感染RSV产生症状的蛋白质组学分析及RNAi介导的抗RSV和RBSDV转基因水稻研究[D];中国农业科学院;2015年
2 张熠婧;转基因水稻商业化发展的影响因素分析[D];中国农业大学;2015年
3 林超;抗RBSDV转基因水稻田间生物学调查及分子特征分析[D];山东农业大学;2016年
4 毛碧增;转基因水稻抗病性的遗传和对发育调控的机理研究[D];浙江大学;2008年
5 刘明宏;耐二种除草剂转基因水稻研究[D];浙江大学;2012年
6 于燕波;近红外光谱分析技术在转基因水稻识别和高油棉籽筛选中的应用研究[D];中国农业大学;2014年
7 周琳;转基因水稻、大豆对根际微生物的影响[D];中国农业科学院;2010年
8 林朝阳;构建可选择性杀灭转基因水稻并利用该体系表达人血清白蛋白[D];浙江大学;2008年
9 张宏军;转基因水稻品系99-1对草铵膦抗性及竞争性的评价[D];中国农业大学;2003年
10 徐晓丽;在转基因水稻种子里表达细菌α-淀粉酶和真菌葡萄糖淀粉酶[D];浙江大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋新华;镉和镉+高温对双抗氧化酶转基因水稻生长生理和抗氧化系统的影响[D];山东师范大学;2008年
2 刘耀文;基于公众认知和态度的转基因水稻产业化决策分析[D];武汉科技大学;2013年
3 耿国强;从科学技术争论角度透视转基因水稻商业化[D];华中师范大学;2013年
4 强晓晶;小盐芥ThPIP1基因的水稻遗传转化及耐盐机理研究[D];中国农业科学院;2015年
5 荣瑞娟;Western Blot检测转基因水稻PMI蛋白质[D];河北农业大学;2015年
6 刘霞;新型抗除草剂转基因水稻材料创制[D];福建农林大学;2014年
7 毕吕杰;抗RSV转基因水稻中外源基因的染色体定位及其对水稻基因表达的影响[D];山东农业大学;2015年
8 王春霞;基于转录组的转基因水稻安全评价研究[D];浙江农林大学;2015年
9 赖凤香;转基因抗虫水稻生态安全性评价[D];中国农业科学院;2009年
10 高玉林;转基因抗虫水稻对田间螟虫结构的影响及其机理的初步研究[D];中国农业科学院;2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 许凯 ;转基因水稻商业化再次交锋[N];国际金融报;2005年
2 本报驻马尼拉记者 王传军;转基因水稻将被各国广泛接受[N];光明日报;2005年
3 陈芹;何为转基因水稻[N];湖北科技报;2004年
4 实习生 邵文佳 记者 李晔;转基因水稻上餐桌?且慢[N];解放日报;2005年
5 本期嘉宾 佘建明 张保龙 省农科院遗传所 主持人 罗兵前 邵晓玲;转基因水稻安全引发争议[N];江苏农业科技报;2005年
6 章轲;最新报告:受限转基因中国米制品海外遇困[N];第一财经日报;2007年
7 袁万茂 谢国和;我国暂无合法转基因水稻品种[N];湖南科技报;2007年
8 京华;转基因水稻“口水战”中逼近商业化[N];江苏经济报;2007年
9 柳志卿;转基因水稻利弊悬疑[N];江苏科技报;2007年
10 记者  罗晖;转基因水稻的安全性存在争议[N];科技日报;2007年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978