收藏本站
《中国农业科学院》 2000年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

Bt杀虫基因在转基因抗虫棉中的表达与遗传稳定性的研究

夏兰芹  
【摘要】: Bt抗虫棉的应用和推广,为棉花生产带来了巨大的经济效益,并有效地缓解了因 喷洒化学农药而造成的严重的环境污染。在Bt抗虫棉中,Bt杀虫基因能否稳定表达 和遗传是影响转基因抗虫棉应用前景和商品化生产的重要因素,但是,国内外Bt抗 虫棉在生产中普遍存在两个问题:①抗虫棉生长前期抗虫性强,后期抗虫性减弱。 ②外界环境因子(温度、光照、水分等)影响其抗虫性能,从而影响了抗虫棉的稳 产性。针对这些问题,开展了一系列研究,研究内容与结果如下: 利用载体pGBI121S4ABC中杀虫基因两端的HindIII酶切位点,对Bt抗虫棉 GK139-20的R3、R4代材料进行Southern杂交分析,结果证明了利用花粉管通道法 导入的Bt杀虫基因整合在抗虫棉GK139-20 R3、R4代材料基因组中。 Xhol在杀虫基因和载体pGBI121S4ABC中具有单一酶切位点。利用Xhol酶切Bt 抗虫棉GK139-20的R3、R4代材料,然后进行Southern杂交,观察Bt杀虫基因在抗 虫棉R3、R4代材料基因组中整合的拷贝数和遗传稳定性。结果表明,Bt杀虫基因在 GK139-20棉花基因组中以多拷贝形式存在,其中有四个拷贝即大小约为17.7、8、5.5 和4.7kb的阳性带为所有供试R3、R4代材料共有,说明这四个拷贝能够稳定遗传。 为了进一步证实这一结论,随机取9株R5代材料进行拷贝数分析,结果表明,所有 供试材料同样出现了R3、R4代材料所具有的四个拷贝,从而在分子水平上证明了Bt 杀虫基因能够在抗虫棉GK139-20的后代中稳定遗传。 Bt抗虫棉不同生长发育期的杀虫实验表明,Bt抗虫棉139-20同样存在“前期 抗虫性强,后期抗虫性减弱”的现象。ELISA检测结果表明,Bt杀虫蛋白在抗虫棉 中的表达具有时空特异性。同一组织中,Bt杀虫蛋白含量在整个生长发育期呈动态 下降趋势。不同组织中,自7月中旬起,花中的Bt杀虫蛋白含量最低。 RNA斑点杂交分析证明,Bt杀虫基因mRNA在抗虫棉不同组织器官、在不同 的生长发育期表达量不同。发育后期Bt杀虫基因mRNA的量和Bt杀虫蛋白的量不 成比例,表明发育后期抗虫棉中Bt杀虫蛋白含量下降主要是发生在转录后水平或翻 译水平。 对6、7、8月份抗虫棉总RNA进一步进行Northern杂交分析,结果表明:发育 后期BtjAsllfffi中Bt杀虫蛋白含量阳氏是由于全长Bt杀虫基因转录本逐渐减少引起 的,减少的原因可能是由于前期Bt杀虫基因表达量过高5!起的井扣喘峭减的。这是 一种转录后水平的基因调控,是一种发育调控的转基因沉默现象。这就从理论上解 释了国内外Bt抗虫棉在生产中伶遍存在”前期抗虫性强,后朋抗虫性弱”的现象。此 结果口前在国内外尚未见相 道。 通过分析不同发育期Bt lftrtlfM中Bt杀虫基因编码区和启动于区的甲基化状态 变化,结果发现在抗虫棉生长发育后琐Bt杀虫基因的表达变化与355启动子的甲基 化程渡提高有关。 针对环境因于对Bt M棉抗虫性的影响,对抗虫棉RS代材 了不同温度处 理,然后分析Bt杀虫基因在mRNA %l$白质水平上的表达变化。结果表明,温度 变化影响抗虫棉早期的生长发育和 Bt杀虫基因的表达,从而影响 Bt杀虫基因沉默 的发生时间,前期高温处理可使Bt杀虫基因在生长发育拙中的沉默时间提前。 以上研究结果不仅证明了Bt杀虫基冈能在抗虫棉GK 39-20中稳定遗传和表 达,同时也为解决国内外Bt iii:!flfs在生产中存在的问题提供了理论依据。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 ;我国人工合成杀虫基因并导入棉花[J];北京农业科学;1994年05期
2 郭凤蕊,董五辈;杀虫基因[J];河南科技;1996年01期
3 ;烟草含有杀虫基因[J];世界农业;1997年04期
4 林菲文;我国首次人工合成杀虫基因并导入棉花[J];中国生态农业学报;1994年04期
5 郭三堆,崔洪志;中国抗虫棉GFM CrylA杀虫基因的合成及表达载体构建[J];中国农业科技导报;2000年02期
6 谢道昕,范云六,倪丕冲;苏云金芽孢杆菌杀虫基因导入中国栽培水稻品种中花11号获得转基因植株[J];中国科学B辑;1991年08期
7 ;杀虫基因的合成、高效植物表达载体的构建及抗虫基因棉花的获得[J];农业科技通讯;1997年04期
8 ;杀虫基因的合成和高效植物表达载体的构建及抗虫转基因棉花的获得[J];农业科技通讯;1997年11期
9 邓智年;魏源文;黄诚梅;潘有强;吕维莉;李杨瑞;;杀虫基因高效植物表达载体的构建[J];广西农业科学;2010年09期
10 苏旭东;马雯;马晓燕;王雪静;李英军;檀建新;;一株苏云金芽孢杆菌的分离与杀虫基因的鉴定[J];华北农学报;2007年04期
11 朱成松,顾和平,陈新;大豆抗虫基因工程研究进展[J];大豆通报;2002年06期
12 崔洪志,郭三堆;双价杀虫基因植物表达载体的构建及其在烟草中的表达[J];农业生物技术学报;1998年01期
13 朱成松,顾和平,陈新;大豆抗虫基因工程研究进展[J];大豆科学;1999年03期
14 孙明,刘子铎,李林,喻子牛;细菌基因工程杀虫剂研究进展[J];中国病毒学;2000年S1期
15 蒋红,朱玉贤,王雅平,王泽平,陈章良;蜘蛛杀虫肽基因的合成及其在植物中表达质粒的构建[J];植物学报;1995年04期
16 王志英;薛珍;范海娟;詹亚光;;转基因白桦对舞毒蛾的抗性研究[J];林业科学;2007年01期
17 郭三堆,崔洪志,夏兰芹,武东亮,倪万潮,张震林,张保龙,徐英俊;双价抗虫转基因棉花研究[J];中国农业科学;1999年03期
18 王璋瑜;;美国两公司将研制微生物杀虫剂基因[J];生物技术通报;1987年11期
19 武东亮,崔洪志,郭三堆;融合杀虫基因植物表达载体的构建及转基因烟草的获得[J];中国农业科学;2001年05期
20 崔洪志,郭三堆;我国抗虫转基因棉花研究取得重大进展[J];中国农业科学;1996年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 范云六;;苏云金芽孢杆菌杀虫基因的遗传工程[A];全国生物防治学术讨论会论文集[C];1991年
2 王欢;丛斌;;几种微生物杀虫蛋白及杀虫蛋白基因的研究进展[A];第三届全国绿色环保农药新技术、新产品交流会暨第二届全国生物农药研讨会论文集[C];2004年
3 王少华;华金平;易先达;翟忠琴;陈道甫;张成;;国内棉花抗虫育种进展与方向[A];实施科技兴农战略促进农村经济发展学术交流论文集[C];2004年
4 徐静;寻广新;张青文;周明;杨青芹;;棉花抗虫工程菌在棉株内的动态变化和抗虫稳定性研究[A];新世纪(首届)全国绿色环保农药技术论坛暨产品展示会论文集[C];2002年
5 谭芙蓉;唐雪明;;四川生态区苏云金芽胞杆菌资源的筛选鉴定及其新型杀虫基因的克隆表达研究[A];第二届上海市植物生理学青年学术研讨会论文摘要集[C];2008年
6 管敏;崔洪志;孙国清;郭三堆;;应用arf1基因启动子的转基因抗虫棉深化研究[A];全国作物生物技术与诱变技术学术研讨会论文摘要集[C];2005年
7 孙运军;丁学知;魏薇;付祖姣;夏立秋;袁志明;;苏云金杆菌伴孢晶体中20-kb DNAs上的基因鉴定与来源分析[A];首届全国微生物基因组学学术研讨会会程与论文摘要集[C];2006年
8 尹新明;杜孟芳;周州;张宏亮;郭征;;抗虫目的基因及抗虫杨树的研究概况[A];河南省植保学会第八次、河南省昆虫学会第七次、河南省植病学会第二次会员代表大会暨学术讨论会论文集[C];2005年
9 张春鸽;束长龙;高继国;宋福平;张杰;;高通量测序在苏云金芽胞杆菌基因发掘中的运用[A];植保科技创新与病虫防控专业化——中国植物保护学会2011年学术年会论文集[C];2011年
10 王家宝;王留明;杨静;王秀丽;陈莹;;鲁棉研28号的选育过程及其表现特点分析[A];中国棉花学会2007年年会论文汇编[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 刘培臣 李付广;携带两个杀虫基因[N];科技日报;2002年
2 ;创世纪转基因技术有限公司关于转基因抗虫棉杀虫基因专利知识产权的声明[N];农民日报;2001年
3 ;中国农科院生物技术研究所关于转基因抗虫棉杀虫基因专利知识产权的声明[N];农民日报;2001年
4 钟燕平;微观世界的巨人[N];农民日报;2008年
5 宋逊风;创世纪公司十年打下抗虫棉天下[N];农民日报;2008年
6 付迁;优质抗虫棉今年大丰收[N];科技日报;2002年
7 李禾;转基因抗虫棉:专门对付棉铃虫[N];科技日报;2005年
8 宋逊风;创世纪公司依法维护专利权胜诉[N];农民日报;2008年
9 记者 瞿剑;破解Bt棉种植和转基因生物安全世界性难题[N];科技日报;2008年
10 ;我国棉花生产状况[N];期货日报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 束长龙;苏云金芽胞杆菌资源多样性分析与杀虫基因发掘[D];东北农业大学;2013年
2 武东亮;融合杀虫基因的分子设计、构建及表达研究[D];中国农业科学院;2000年
3 孟志刚;Bt杀虫基因的结构改造与功能研究[D];中国农业科学院;2012年
4 丁学知;苏云金杆菌4.0718菌株的cry杀虫基因和功能蛋白质组学研究[D];湖南农业大学;2006年
5 张文飞;苏云金芽孢杆菌分离与新型cry基因资源的挖掘[D];广西大学;2011年
6 丁如贤;Bt和CpTI双价抗虫基因共转化菘蓝提高对害虫抗性的研究[D];第二军医大学;2007年
7 谭芙蓉;四川生态区苏云金芽胞杆菌资源的筛选鉴定及其新型杀虫基因的克隆表达研究[D];四川农业大学;2008年
8 付祖姣;苏云金芽胞杆菌4.0718新菌株功能基因组的研究和高效杀虫工程菌的构建[D];湖南师范大学;2008年
9 闫贵欣;对金龟甲科、叶甲科害虫高毒力苏云金芽胞杆菌杀虫基因及工程菌的研究[D];中国农业科学院;2009年
10 王勤英;嗜线虫致病杆菌杀虫蛋白的分离纯化及杀虫蛋白基因克隆[D];河北农业大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李巧;苏云金芽胞杆菌杀虫基因资源挖掘、功能验证与进化研究[D];四川农业大学;2013年
2 陈志芳;新杀虫微生物资源筛选利用研究[D];南京师范大学;2005年
3 雷会霄;苏云金芽孢杆菌的分离鉴定及杀虫基因的克隆[D];河北农业大学;2010年
4 杜孟芳;杀光肩星天牛Anoplophra glabripennis (Motsch.) Bt菌株的筛选及其杀虫基因的克隆[D];河南农业大学;2002年
5 王珣;Bt、CPTI双价杀虫基因对水稻遗传转化的研究[D];东北农业大学;2003年
6 高耸巍;农杆菌介导的双价抗虫基因转入大豆的研究[D];东北师范大学;2007年
7 柳曙光;Tat-Cry1A融合基因在模式植物中遗传转化[D];黑龙江大学;2008年
8 代萌;苏云金芽孢杆菌菌株的分离鉴定及杀虫基因的克隆[D];河北农业大学;2013年
9 管敏;棉花arf1启动子表达的特异性研究[D];中国农业科学院;2006年
10 宋健;大茂山苏云金芽孢杆菌的分离、鉴定及杀虫基因的克隆[D];河北大学;2011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