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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

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  (本文共108页) 本文目录 | 阅读全文>>

《科学通报》2001年07期
科学通报

Bt杀虫基因在转基因双价抗虫棉中的整合与遗传稳定性

Bt抗虫棉中Bt杀虫基因的表达与遗传稳定性,对抗虫棉的品种培育和商品化生产是至关重要的. 1998年, 国产抗虫棉的3个优良品系GK95-1, GK-1和GK-12分别通过山西省、安徽省和山东省品种区试, 定名为晋棉26号、国抗棉1号和国抗棉12号. 1999年, 这3个品种在不同植棉区推广种植达18 * 104 hm2以上, 有效地缓解了棉铃虫危害对棉农带来的巨大损失及由于使用化学农药而带来的严重的化学污染. 与此同时, 为了缓解害虫对Bt杀虫蛋白产生抗性, 我们实验室又于1996年开始, 将与Bt杀虫蛋白杀虫机理不同的CpTI基因与Bt杀虫基因构建在同一个表达载体上, 并和江苏农业科学院经济作物研究所合作, 利用花粉管导入法导入棉花品系中棉所19, 石远321, 3577和54中, 获得了可同时表达Bt杀虫蛋白和CpTI的双价抗虫棉[1, 2]. 生物学测定和田间鉴定结果表明, 它们对棉铃虫表现出显著抗性, 并且在R3已基本...  (本文共4页) 阅读全文>>

《中国农业科学》2004年11期
中国农业科学

高温对转基因抗虫棉中Bt杀虫基因表达的影响

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环境污染[1~5]。但是,目前已商品化生产的国内外抗虫棉品种在生产上均普遍存在两个问题:“抗虫棉苗期抗性强,后期抗性减弱”[4,5];及温度、光照和水分等外界环境因子影响Bt抗虫棉抗虫性能,从而影响抗虫棉的稳产性[6~10]。Bt抗虫棉中Bt杀虫基因能否稳定表达是影响转基因抗虫棉应用前景和商品化生产的重要因素。笔者的研究结果证实,抗虫棉正常的生长发育本身调控了Bt杀虫基因的时空表达,Bt杀虫基因前期表达量高,导致mRNA易超过一定值,引起特异Bt杀虫基因mRNA的降解,是Bt杀虫基因表达活性逐渐下降的主要原因,而且这种调节本身是发生在某一生长发育阶段。但温度等环境因子等如何影响转基因抗虫棉中Bt杀虫基因的表达,目前尚无相关报道。有分析认为,1996年美国南得克萨斯州Bt棉田美洲棉铃虫失控与高温有关,导致损失上亿美元[6]。因此,献[11],...  (本文共5页) 阅读全文>>

《植物保护》2011年03期
植物保护

Bt杀虫基因专利保护现状与趋势

在1996-2010年的15年间,全球转基因植物种植面积累计首次超过10亿hm2。2010年全球转基因作物种植面积达到1.48亿hm2,占全球耕地总面积的10%,比1996年增长了87倍,与之相对应的是,2010年转基因作物种子的全球市场价值为112亿美元,转基因玉米、大豆以及棉花产品创造价值约为1 500亿美元,这些转基因作物中约39%是具有抗虫性状的,主要是转入了Bt杀虫基因[1]。面对Bt杀虫基因的巨大市场前景,近年来,西方发达国家及其农业生物技术跨国公司不断加大投入,进行新型Bt杀虫基因发掘和相关技术开发,并利用知识产权将这些基因和技术转化为自己独占的权利,以期在未来的竞争中掌控主动权[2-4]。我国于20世纪90年代后期开始了相关的研究工作,与西方发达国家由企业主导的研发不同,我国Bt杀虫基因发掘的主体是国家科研院所与大专院校,目前在国家“863”计划、“转基因生物产业化重大专项”等项目的资助下,呈现出加速发展的良好势...  (本文共7页) 阅读全文>>

《中国科学:生命科学》2016年05期
中国科学:生命科学

Bt杀虫基因研究现状与趋势

Shu C L,Zhang F J,Huang Y,et al.Current status and research trends of Bt insecticidal gene.Sci Sin Vitae,2016,46:548–555,doi:10.1360/N052016-00092*联系人,E-mail:jzhang@ippcaas.cn国家自然科学基金(批准号:31301731)和国家转基因生物新品种培育重大专项(批准号:2014ZX08009-003-001-004)资助据国际农业生物技术应用服务组织(InternationalService for the Acquisition of Agri-biotech Applica-tions,ISAAA)统计资料显示,2014年,转基因作物商业化的第19年,有28个国家的1800万农民种植了1.81亿公顷(4.48亿英亩)转基因作物.2014年,转基因作物种子销售额...  (本文共8页) 阅读全文>>

《作物学报》2005年02期
作物学报

抗虫棉生长发育过程中Bt杀虫基因及其表达的变化

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环境污染[1~ 5] 。但是 ,目前已商品化生产的国内外抗虫棉品种在生产上均存在“苗期抗性强 ,后期抗性减弱”的现象[4,5] 。转基因抗虫棉抗虫性的这种时空差异给抗虫棉育种工作者带来了新的挑战。因为棉铃虫危害严重期恰逢棉花生长后期 ,在 3、4代棉铃虫发生期抗虫棉抗虫性下降 ,不仅意味着要喷洒 3~ 4次化学农药 ,而且有些幼虫得以生存 ,从而使其后代产生抗性。针对在抗虫棉发育过程中出现的这种现象 ,人们进行了一系列研究 ,发现抗虫棉生长后期抗虫能力减弱与棉株中Bt杀虫蛋白的含量下降直接相关 ,但其内在机制尚不清楚[4~ 6] 。究竟Bt杀虫蛋白在抗虫棉生长发育后期的表达量降低是由于转录水平上、还是转录后水平或者是转译水平上的基因表达调控引起的 ?许多研究表明 ,DNA甲基化在高等生物生长发育中起重要的基因表达调控作用[7] ,那么DNA...  (本文共6页) 阅读全文>>