目前市售的豆制品大多无转基因标识,但其生产原料是否真为非转基因大豆却难以鉴别.本研究选取江苏省内 120 批次豆干为研究对象,以转基因大豆常用的调控元件、标记基因和目的基因等为靶标,运用实时荧光PCR技术分析豆干中是否含有转基因成分.结果表明,120 份豆干中检出转基因成分的有43 份,检出率为35.8%.花椰菜花叶病毒 35S启动子(CaMV35S)是检出率最高的外源基因.耐草甘膦相关基因的检出率高于耐草铵膦基因.从流通环节看,江苏省 13 市中,宿迁的转基因豆干发现率最高,其次为南通;从生产环节看,生产于重庆的豆干转基因成分发现率最高,安徽、湖南分别位列第二、三.本研究为转基因食品的安全监管工作提供了数据支持和技术支撑.

作为一项颠覆性的生物技术,转基因大豆、转基因玉米等转基因农作物逐渐被广泛应用到农业领域,不仅给传统的农业生产方式带来了变革,也深刻影响着农作物供应和生态环境.网络作为现代信息传播的主要渠道,在转基因农作物的传播中起到了关键作用.然而,网络信息的纷繁复杂也给公众带来了转基因农作物的困惑和疑虑.因此,对于转基因农作物相关事件的网络传播进行深入研究,不仅有助于公众理性看待这一技术,也有助于科学决策的制定.

由于工业发展以及生活废弃物污染的不断加剧,作物中的重金属浓度超标,严重威胁人体的健康.铝激活苹果酸转运体编码一类阴离子通道蛋白,在植物有机酸的跨膜转运中发挥重要的作用.为研究GmALMT33基因在大豆应对镉胁迫中的功能,本研究以大豆黑农48的叶片cDNA为模板,利用RT-PCR克隆得到GmALMT33基因.该基因CDS区全长1622 bp,编码553个氨基酸,含有1个ALMT结构域.qRT-PCR结果表明,GmALMT33在大豆根部的表达水平最高;镉胁迫后,该基因表达量呈现先升高后降低的趋势.构建植物表达载体pCPB-GmALMT33并对烟草、大豆毛状根进行遗传转化,转基因植株抗逆表型与生理指标分析表明,镉(66pmol/LCdCl2)胁迫下,转基因烟草叶片黄化、褪绿,边缘褐化程度明显低于野生型烟草.转基因大豆毛状根复合体植株茎秆和叶脉呈现的红褐色毒害症状程度明显弱于转空载体植株.在镉胁迫处理7d后,转基因烟草叶片的超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶活性及可溶性糖含量均高于野生型对照,丙二醛含量均低于对照.在镉胁迫处理0 d、1 d、3 d后,转基因大豆毛状根复合体根和叶的超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶活性、可溶性糖含量均高于转空载体对照,丙二醛含量均低于对照,表明GmALMT33基因提高了植株的耐镉能力.本研究为进一步探讨GmALMT33基因的作用机制提供了依据,并为大豆抗逆育种提供了新的基因.

大豆(Glycinemax(L.)Merr.)是自花授粉作物,通过人工去雄的办法生产杂交种,不仅繁琐且成本高.雄性不育基因功能的研究是大豆杂种优势利用的前提之一,大豆雄性不育位点报道较少,定位及功能研究进展缓慢.随着大豆转基因体系的成熟及生物技术的发展,利用反向遗传学研究大豆雄性不育基因的功能变得相对容易.本研究通过转录组数据分析发现大豆中编码小G蛋白的GmARFA1a受到大豆雄性育性控制基因MS1(Male Sterile 1)和MS2的调控,公共数据库数据表明GmARFA1a在大豆未开放的花中表达量最高,而qRT-PCR数据进一步明确GmARFA1a在大豆授粉前雄蕊中优势表达.花粉萌发实验及结实率统计发现Gmarfa1a突变体花粉活力下降导致结实率受到明显抑制.本研究对GmARFA1a基因功能进行了初步解析,明确其对大豆雄性育性存在一定影响.研究结果不仅丰富了对GmARFA1a乃至ARF基因家族成员功能的认识,也为后续深入研究大豆GmARFA1a功能及大豆杂种优势利用奠定了基础.

鲜食风味是影响菜用大豆食味品质的关键因素,其形成与有机酸有着密切的关联,研究有机酸合成机制对于菜用大豆的品质改良具有重要的实际意义.本研究利用大豆毛状根系统,探究与苹果酸含量显著相关的候选基因GmALMT8、GmIF7GT5和GmAP在调控苹果酸含量方面的功能,结果表明:在GmALMT8-OE毛状根中,GmALMT8基因表达量与苹果酸的含量均显著高于空载对照毛状根,而GmIF7GT5和GmAP毛状根中苹果酸的含量无显著变化.鉴于已经报道的ALMT家族基因的苹果酸转运功能,推测大豆中GmALMT8基因可能具有相似的功能,在调控苹果酸含量方面发挥重要作用.为验证GmALMT8-OE毛状根中苹果酸含量的变化是否由GmALMT8 基因表达的改变所引起,本研究采用蘸花法在拟南芥中过表达GmALMT8基因.与阳性毛状根中苹果酸测定的结果相类似,过表达GmALMT8显著提高了 T2代转基因拟南芥株系种子中的苹果酸含量,进一步证明GmALMT8的稳定表达能够提高苹果酸含量,明确GmALMT8基因在大豆中具有调控苹果酸含量的生物学功能,丰富了大豆有机酸的理论研究,对菜用大豆优质育种具有参考价值.

建立高效的大豆(Glycine max)转基因毛状根嵌合植株体系对于推动大豆功能基因组学研究具有重要意义.该研究利用3种大豆基因型材料比较了不同共培养条件下毛状根诱导率及成活率.结果显示,用发根农杆菌(Agrobacterium rhizogenes)侵染外植体并在黑暗条件下共培养1天是诱导毛状根形成的有效策略.研究发现清除下胚轴处不定根可显著增加毛状根的数目并促进根系生长,进而提高转基因毛状根的阳性率.毛状根诱导14天接种根瘤菌,可增强生长初期转基因毛状根与根瘤菌的接触,从而提高大豆的结瘤效率.该研究成功建立了一种高效培育大豆转基因毛状根嵌合植株的方法,可广泛应用于大豆基因功能研究.

内蒙古东北部是我国大豆重要产区,也是转基因大豆安全生产试验区域.为了了解当地野生大豆资源概况,给转基因大豆安全种植提供参考,本研究对兴安盟科右前旗、呼伦贝尔市扎兰屯市和阿荣旗61个野外非连续地块进行了野生大豆资源种群概况实地调查.结果显示,54个地块(88.52％)有野生大豆分布,包括野生种群、野生-半野生混合种群和首次发现的全部由半野生大豆构成优势型的种群.该区域种群片段化严重,大部分种群的面积比较小,1000m2及以下的种群占72.2％;500 m2及以下的占59.3％.约46％的地块野生大豆样方频率在80％以上,约41％地块野生大豆样方频率在40％～60％,约13％地块野生大豆样方频率在20％以下.从54个种群搜集到836份野生和半野生型单株资源,其种皮色有黑、双、褐、褐绿、绿、黄绿6种,叶形有长椭、椭圆和披针3种.该区域野生大豆百粒重偏小,1.5 g及以下类型占84.57％,平均1.19±0.49g.根据调查结果估算出扎兰屯、阿荣旗和科右前旗分别约17.92％、29.48％和40.10％的剩余闲置土地可能有野生大豆潜在分布.调查发现,种植业发达程度较高会降低野生大豆天然种群植株密度;常年大豆种植面积越大的地域半野生型出现的概率越高.本文还对内蒙古东部地区未来安全种植转基因大豆,同时对野生大豆资源进行保护的措施进行了探讨.

将正交因素试验与GUS基因组织化学染色等技术相结合,优化大豆(Glycine max)品种东农50遗传转化体系,导入抗旱关键基因MtDREB2A.结果表明,大豆种子表面消毒,NaClO溶液法与Cl2气熏蒸法的去污染率分别达到98.67％和93.33％.子叶节法转GUS基因组织化学染色率(68.33％)显著高于下胚轴法(14.00％)和胚尖法(0.67％)(P＜0.05).种子萌发5天,农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)培养温度25℃,OD600=0.9,共培养5天的转GUS基因子叶节最高达72.00％;恢复培养5天,草丁膦(3 mg·L-1)、头孢噻肟钠(200 mg·L-1)和羧苄青霉素(300 mg·L-1)筛选诱导分化的转GUS基因不定芽最多为3.33％;优化的大豆遗传转化体系转化效率为1.11％.转MtDREB2A基因大豆东农50植株根系更加密集,主根长度和侧根数量均显著高于对照(P＜0.05),证实MtDREB2A基因具有促进大豆根系生长的作用,为利用该基因进行大豆抗旱育种奠定了坚实的基础并提供了理论依据.

大豆Lea5基因是LEA基因家族成员之一.为分析大豆Lea5基因的功能,构建了大豆Lea5基因植物过表达载体pBI121-Lea5.通过农杆菌介导法转化烟草,获得TL-06、TL-09、TL-17和TL-32等4个转大豆Lea5基因烟草株系.RT-PCR分析表明大豆Lea5基因在4个转基因烟草株系的T2代植株均有不同程度的表达.以转基因TL-09和TL-32株系T2代植株为材料,进行了干旱和盐渍处理,结果表明,2个转大豆Lea5基因烟草株系T2代植株对干旱和盐渍的抗性显著强于野生型烟草,说明大豆Lea5基因可以提高植物抗干旱和盐碱的能力.

DHA和EPA对心脑血管疾病以及癌症等疾病的防治有着重要的作用,其中ω?3和ω?6脂肪酸脱氢酶是合成多不饱和脂肪酸DHA和EPA过程中的两个关键的去不饱和酶,由于缺乏这两种酶的基因,高等动物无法自发合成多不饱和脂肪酸,为了得到可以生产多不饱和脂肪酸的转基因动物,本研究计划将大豆的这两个去饱和脂肪酸作为目的基因,但由于不同物种之间的密码子使用具有偏爱性,会严重影响到目的基因在宿主体内的表达水平,为了解决这一问题,提高目的基因在宿主体内的表达水平,同时采用Jcat在线软件和手动替换密码子两种方法对大豆的ω?3和ω?6脂肪酸脱氢酶基因进行了优化,然后选出最优的优化方法,为后期进一步的实验提供目的基因.最后本文预测了两种优化结果的RNA二级结构和CAI、CBI、Nc值和GC含量,比较得出手动替换的结果优于在线优化的结果.