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新麦草异戊烯基转移酶PjIPT基因的功能验证
编辑人员丨1个月前
[目的]异戊烯基转移酶(isopentenyl transferases,IPT)参与反式玉米素(trans-zeatin,tZ)的生物合成.tZ是调节植物生长发育和抵抗逆境胁迫的一种细胞分裂素类型,在促进芽生长和调控植物侧枝发育方面具有重要作用.探索IPT的功能,为后续新麦草产量性状改良提供了理论依据.[方法]通过对新麦草IPT进行系统发育和多序列比对,探究其编码氨基酸序列的特征和同源性.通过花粉管通道法获得过表达PjIPT拟南芥(Arabidopsis thaliana)植株,并运用逆转录PCR(RT-PCR)和蛋白质印迹(Western blot,WB)对转基因植株进行验证,利用实时荧光定量逆转录PCR(RT-qPCR)对其组织表达模式进行分析,使用液质联用系统测定反式玉米素.[结果]IPT在新麦草(Psathyrostachys juncea)和二粒小麦(Triticum dicoccoides)等麦类作物中具有高度同源性,且AtIPT9 是PjIPT的同源蛋白.通过花粉管通道法获得过表达PjIPT拟南芥(Arabidopsis thaliana)植株,证明PjIPT上调植株分枝数.RT-PCR和蛋白质印迹分析显示,PjIPT在转录水平和蛋白水平均能够正常表达.利用不同部位组织RT-qPCR分析PjIPT的空间特异性表达,结果显示,PjIPT在拟南芥的分蘖节和叶中特异性表达.此外,反式玉米素的定量分析表明PjIPT通过参与tZ的生物合成去调控拟南芥植株分枝数.[结论]PjIPT是上调植株分枝数的关键基因.
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编辑人员丨1个月前
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我国转基因农作物的应用及网络传播研究
编辑人员丨1个月前
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.
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编辑人员丨1个月前
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玉米转录因子ZmNAC59调控植物抗盐性
编辑人员丨2024/5/18
[目的]NAC转录因子家族是植物中研究较多的一类转录因子,在调控植物生长发育和响应非生物胁迫过程中起重要作用.玉米是三大粮食作物之一,其生长过程常会面临各种逆境胁迫,盐害被认为是限制作物生长和生产的主要环境因素之一.因此鉴定玉米抗盐基因,解析其抗盐机制对培育玉米抗逆品种具有重要意义.[方法]研究克隆了玉米转录因子ZmNAC59,并用生物信息学手段分析其保守结构域和系统进化关系,用实时荧光定量PCR方法分析该基因在NaCl和MeJA处理下的表达模式,并用稳定转基因体系将该基因异源表达拟南芥观察表型,同时还用病毒诱导沉默技术将该基因在玉米中沉默后进行盐处理表型观察,并进行酶活性检测.[结果]ZmNAC59能够被NaCl和MeJA诱导上调.病毒诱导沉默ZmNAC59后进行盐胁迫,沉默株系对盐胁迫更敏感,ROS积累更多;而ZmNAC59过表达拟南芥后,过表达株系在盐胁迫处理下存活率更高,活性氧积累更少,Na+/K+比率低,表明ZmNAC59作为盐胁迫中的正调控因子可以通过调节离子流动提高植物抗盐性.实时荧光定量PCR结果表明拟南芥过表达株系中Na+、K+转运相关的基因显著上调;在玉米原生质体中瞬时过表达ZmNAC59后进行盐处理发现ZmSOS1、ZmNHX1和ZmNHX7的表达显著上调,Dual-LUC实验表明ZmSOS1是Zm-NAC59的靶基因.[结论]研究表明ZmNAC59通过激活ZmSOS1启动子的活性调控其表达而促进盐胁迫下的离子转运,从而提高植物抗盐性,为玉米抗逆基因资源的筛选和品种培育提供了科学理论依据.
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编辑人员丨2024/5/18
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水稻OsPIN1d基因克隆与转化及其在水稻根负向光性中的作用
编辑人员丨2023/8/6
生长素极性运输输出载体OsPIN1基因家族可能参与调控水稻根负向光性,其中OsPIN1a和OsPIN1b参与水稻根负向光性已得到证实.为了研究OsPIN1d基因与水稻根负向光性形成的关系,依据GenBank数据库中OsPIN1d (Accession number:BR000830)的核苷酸序列,设计特异性引物,通过RT-PCR从水稻根尖的cDNA中扩增出完整的OsPIN1d基因全长.生物信息学分析表明,OsPIN1d的序列全长为1 497 bp,编码554个氨基酸,GC含量为64.08%;氨基酸序列多重比对及系统发育树构建表明,OsPIN1d与水稻OsPIN1b、玉米OsPIN4以及拟南芥AtPIN2、OsPIN1c、OsPIN1a和AtPIN1等基因的遗传距离较近.通过构建融合超表达载体pCAM-BIA-1301-OsPIN1d∷GFP,转化并获得其转基因水稻,经RT-PCR检测和GUS染色结果显示,外源片段已成功整合到水稻基因组内,并在根部高效表达;受单侧光照射后,转基因水稻种子的根负向光性明显大于野生型,且向光侧OsPIN1d-GFP荧光密度明显弱于背光侧.研究表明,OsPIN1d参与了水稻根负向光性的IAA和NAA的运输,从而促进了根负向光性的形成.
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编辑人员丨2023/8/6
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转cry1 Ab/cry2 Aj和G10 evo-epsps基因玉米中Bt蛋白的时空表达及抗性评价
编辑人员丨2023/8/6
[目的]探讨转cry1Ab/cry2Aj和G10evo-epsps基因玉米双抗505-12-5中外源Bt蛋白时空表达规律,对3种主要鳞翅目害虫亚洲玉米螟、黏虫和棉铃虫的抗性进行鉴定,为转基因玉米双抗505-12-5的商业化推广提供科学的数据支撑.[方法]Bt蛋白时空表达规律采用酶联免疫法(ELISA),田间抗虫性和室内抗虫性鉴定分别采用田间人工接虫和离体组织生测方法.[结果]在玉米6~8叶期,Bt含量表现为根>心叶>茎,分别为517.3、453.8和312.8 ng?g-1;大喇叭口期,Bt含量表现为心叶>根>茎,分别为353.3、281.3和232.9 ng?g-1;吐丝期,Bt含量表现为心叶>根>茎,分别为188.9、114.1和53.6 ng?g-1;乳熟期,根、茎和心叶含量相当,分别为178.0、160.3和185.4 ng?g-1;繁殖器官中Bt蛋白含量表现为籽粒>花丝>花粉>雄穗,分别为181.3、100.1、95.0和79.8 ng?g-1.室内抗虫性鉴定表明,转基因玉米双抗505-12-5心叶饲喂黏虫24 h,幼虫死亡率低,但48 h后达98.21%;双抗505-12-5心叶、花丝和籽粒饲喂玉米螟,24 h幼虫死亡率分别为87.37%、100%、100%;双抗505-12-5花丝饲喂棉铃虫,24 h幼虫死亡率达80.18%,48 h死亡率为92.45%.田间鉴定结果显示,转基因玉米双抗505-12-5在心叶期和雌穗期对玉米螟、心叶期对黏虫、雌穗期对棉铃虫的抗性均达高抗水平.[结论]转基因玉米双抗505-12-5各器官在不同生育期中均能表达Bt蛋白,尤其在鳞翅目害虫为害的主要时期6~8叶期和吐丝期及乳熟期,易受害器官中Bt蛋白表达量较高.转基因玉米双抗505-12-5田间及室内对3种鳞翅目害虫均表现了显著的抗性效果,具有推广应用的潜力.
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编辑人员丨2023/8/6
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转Cry1Ab-Ma基因抗虫玉米CM8101对白符跳和赤子爱胜蚓的影响
编辑人员丨2023/8/6
白符跳Folsomia candida和赤子爱胜蚓Eisenia fetida是土壤生态系统中的重要指示动物.本文采用酶联免疫吸附剂法 (ELISA) 测定转Cry1Ab-Ma基因抗虫玉米CM8101完熟期叶片、茎秆、根组织的Cry1Ab-Ma蛋白含量,并通过在培养基和土壤中添加转基因玉米CM8101残体分别饲养白符跳和赤子爱胜蚓,研究了转基因玉米CM8101对白符跳存活率和赤子爱胜蚓生长发育及繁殖的影响.结果表明,在叶片、茎秆、根组织中均能检测到Cry1Ab-Ma蛋白,含量介于1.06-4.66 μg/g鲜重之间;转基因玉米CM8101较之非转基因对照郑58,对白符跳的存活率,赤子爱胜蚓的存活率、体重变化量、蚓茧量和孵化幼蚓量均无显著影响,可初步推断转基因玉米CM8101在两个月内对土壤动物无安全风险.
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编辑人员丨2023/8/6
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外源基因导入对玉米叶片物理性状的影响
编辑人员丨2023/8/6
[目的]探讨外源基因导入对玉米叶片物理性状的影响,为转基因玉米的安全性评价提供基础资料,也为转基因玉米的科学、有效利用提供依据.[方法]在扬州大学实验农牧场种植大北农转基因(转CryAb和epsps基因)和大北农(对照)、IE09S034转基因(转CryIE基因)和IE09S034(对照)、808-双抗-12-5转基因(转CryAb/cry2Aj和Gloevo-epsps基因)和808瑞丰-1(对照)3对玉米品种,室内测定了不同时期(苗期、穂期和花粒期)各品种叶片的蜡质含量、叶绿素含量、茸毛密度、维管束埋深及Si、K、Ca、S、P和Cl含量.[结果]转基因玉米的叶片中蜡质含量、叶绿素含量和维管束埋深较对应的常规亲本品种大,而叶片茸毛密度则较对应的常规亲本品种小.其中,穗期的大北农、IE09S034和808-双抗-12-5转基因品种叶片蜡质含量分别较对照高17.95%、48.30%和39.31%;IE09S034和808-双抗-12-5转基因品种穗期叶片的维管束埋深分别较对照高13.70%和9.21%,花粒期分别高10.81%和14.47%;IE09S034和808-双抗-12-5转基因品种穗期叶片的叶绿素含量分别较对照高18.11%和13.13%,花粒期分别高16.62%和14.61%;大北农、IE09S034和808-双抗-12-5转基因品种花粒期叶片茸毛密度分别较对照低17.70%、17.43%和17.78%.3个品种的转基因玉米叶表面元素含量均大于相应的对照.其中,与常规亲本相比,穗期大北农转基因品种叶片中Ca和S含量分别高64.71%和61.18%,IE09S034转基因品种叶片中Si、Ca、S、P和Cl含量分别高110.26%、16.67%、44.44%、46.32%和20.00%,808-双抗-12-5转基因品种叶片中Si、Ca、S和P含量分别高34.78%、50.52%、115.47%和20.41%.[结论]外源基因的导入会诱导玉米叶片相关物理性状的改变.
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编辑人员丨2023/8/6
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抗虫抗草甘膦转基因玉米分子的特征及功能评价
编辑人员丨2023/8/6
目的:研究抗虫抗草甘膦玉米转化体ZD12-6外源基因的分子特征,对ZD12-6的抗虫和抗草甘膦性状进行综合评价,为ZD12-6产业化提供基础信息.创新点:抗虫抗草甘膦转基因玉米ZD12-6是聚合了双抗虫基因和抗草甘膦基因的转化体,多基因聚合有利于后期品种转育和多性状叠加.对该转化体的分子特征信息分析和功能评价是评判其产业化价值的重要依据.方法:利用DNA印迹法(Southern blot)研究外源基因插入拷贝数;利用高效热不对称交错聚合酶链反应(hiTAIL-PCR)方法对外源基因的插入位点进行定位;通过蛋白质印迹法(Western blot)对外源蛋白进行定性分析;利用酶联免疫吸附测定(ELISA)分析外源蛋白表达量;通过生物测定对抗虫和草甘膦的抗性水平进行评估.结论:抗虫抗草甘膦玉米转化体ZD12-6中外源基因单拷贝插入,插入位点位于玉米1号染色体.ZD12-6对玉米上的主要害虫具有良好抗性,同时对草甘膦具有较强耐受性,具有产业化推广潜力.
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编辑人员丨2023/8/6
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转Bt基因抗虫作物对非靶标害虫的影响
编辑人员丨2023/8/6
转基因作物的长期大面积种植,在为农业生产带来惠益的同时,对农业生态系统的健康和稳定可能会产生潜在的影响.转基因作物表达的Bt蛋白对靶标害虫起到较好的控制效果,而对Bt蛋白不敏感的非靶标害虫种群可能会迅速发展起来,对作物造成为害.随着抗虫转基因作物的连续多年种植,科学家们对于田间杀虫剂施用量的增减看法不尽一致.通过总结已有的研究报道,本文以Bt玉米和Bt棉花为例,分析了大田中非靶标害虫暴发的现状,以及暴发的主要原因(如杀虫剂的使用、害虫天敌减少和物种替代).在生产实践中,抗虫作物的长期大面积释放导致广谱杀虫剂施用量减少,田间非靶标害虫数量上升.因此今后需要继续开展更多的研究来综合评估种植转Bt基因作物产生的长期潜在影响,优化害虫防治措施,避免非靶标害虫暴发.
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编辑人员丨2023/8/6
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2017年全球生物技术/转基因作物商业化发展态势
编辑人员丨2023/8/6
1 2017年转基因作物应用概况2017年转基因作物的全球种植面积达到1.898亿公顷的新纪录转基因作物商业化22年之后的2017年,24个国家种植了1.898亿公顷转基因作物,比2016年的1.851亿公顷增加了470万公顷(1 160万英亩),除2015年以外,这是第21个增长年份.转基因作物在五大转基因作物种植国中的应用率已接近饱和2017年,转基因作物在五大种植国的平均应用率(大豆、玉米和油菜应用率的平均值)不断增加,已接近饱和,其中,美国为94.5%、巴西94%、阿根廷约100%、加拿大95%、印度93%.今后这些国家种植面积的进一步扩大将通过批准和商业化新的转基因作物和性状来实现,这些新性状将解决气候变化和新出现的病害虫等问题.
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编辑人员丨2023/8/6
