Bt棉棉子中Bt蛋白定量检测方法建立及变化规律研究_徐宝梁
Bt抗性和敏感棉铃虫幼虫中肠类胰蛋白酶和
应用与环境生物学报 2009,15 ( 5 ): 630~633Chin J Appl Environ Biol=ISSN 1006-687X2009-10-25DOI: 10.3724/SP.J.1145.2009.00630鳞翅目昆虫幼虫中肠蛋白酶大都属于丝氨酸蛋白酶类,在肠体内食物蛋白水解过程中充当着重要角色[1]. 通过对中肠蛋白酶类型进行鉴定,证实鳞翅目幼虫中肠蛋白酶主要由类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶组成[2]. 有研究发现,印度谷螟(Plodia interpunctella Hübner)幼虫中肠内的类胰凝乳蛋白酶对Bt 原毒素具有激活作用[3],小菜蛾(Plutella xylostella Linnaeus)幼虫中肠类胰蛋白酶也能够激活Bt 原毒素[4]. HD-1和HD-73两类Bt 原毒素被鳞翅目昆虫幼虫中肠蛋白酶激活后,所得的蛋白水解产物有很大差异. 这些蛋白酶对Bt 原毒素作用特性的不同,是由于各种昆虫种群的中肠蛋白酶水解活性存在差异[5]. Heckel 等认为,昆虫对Bt 杀虫蛋白产生抗性有可能依赖于昆虫肠道中蛋白酶水平或类型的变化[6]. 近年来,很多报道证明,中肠蛋白酶在昆虫对Bt 杀虫蛋白抗性中具有降低毒素活性或提高毒素降解效率的重要作用[7~9]. 研究人员测定印度谷螟中肠蛋白酶水解活力时,发现抗性和敏感种群间无显著差异[10]. 但也有研究表明,烟芽夜蛾(Heliothis virenscens Fabricus)抗Bt 杀虫蛋白种群幼虫中肠蛋白酶活性显著降低[11]. Bt 抗性棉铃虫(Helicoverpa armigera Hübner)中肠中活化的Bt 毒素可进一步被中肠蛋白酶降解,Bt 抗性可能与中肠强碱性类胰蛋白酶活性增强有关. 因此,克隆Bt 抗性和敏感棉铃虫幼虫中肠主要蛋白酶基因,进行定量测定,并研究抗性和敏感棉铃虫中肠蛋白酶在转录水平的差异,可以从分子水平解析棉铃虫对Bt 杀虫蛋白的抗性机制,Bt 抗性和敏感棉铃虫幼虫中肠类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶基因克隆及半定量测定*史艳霞1,2 张永军1** 窦宝峰3 梁革梅1 高继国2 吴孔明1 郭予元1(1中国农业科学院植物保护研究所植物病虫害生物学国家重点实验室 北京 100193)(2东北农业大学生命科学学院 哈尔滨 150030)(3河北省衡水市桃城区农牧局 衡水 053000)Cloning and Relative Quantitative Determination of Trypsin-like Enzyme and Chymotrypsin-like Enzyme Genes in Larval Midgut of Bt Susceptible andResistant Helicoverpa armigera *SHI Yanxia 1, 2, ZHANG Yongjun 1**, DOU Baofeng 3, LIANG Gemei 1, GAO Jiguo 2, WU Kongming 1 & GUO Yuyuan 1(1State Key Laboratory for Biology of Plant Diseases and Insect Pests, Institute of Plant Protection, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China)(2College of Life Sciences, Northeast Agriculture University , Harbin 150030, China)(3Agriculture and Animal Husbandry Bureau of Taocheng District of Hengshui City , Hengshui 053000, Hebei, China)Abstract �he try�sin-like en�yme an��chymotry�sin-like en�yme genes in lar�al mi��gut of Bt susce�tible an��resistant �he try�sin-like en�yme an�� chymotry�sin-like en�yme genes in lar�al mi��gut of Bt susce�tible an�� resistant Helicoverpa armigera (Hübner) strains were clone�� in laboratory. �he transcri�tion le�els of try�sin-like en�yme an�� chymotry�sin-like en�yme genes were also ��etermine�� by relati�e quantitati�e R�-PCR metho��. �here were ��ifferences in the genetic transcri�tion le�els of the two en�ymes in the mi��gut at ��ifferent ��e�elo�mental stages. �he transcri�tion le�el was highest at the 5th instar stage, an�� lower at the 3th instar stage, lowest at the 4th instar stage. Moreo�er, the transcri�tion le�els of the two en�ymes in resistant strains were higher than those in susce�tible strains at the same ��e�elo�mental stages. It was conclu��e�� that higher transcri�tion le�els of the two en�ymes in Bt-Cry1Ac resistant la�ae of H. amigera coul�� bring out resistance e�olution to Bt insectici��al �roteins. Fig 6, Ref 17Keywords Helicoverpa armigera ; Bt resistance; try�sin-like en�yme; chymotry�sin-like en�yme CLC S435.622.9 : S476摘 要 克隆了Bt-Cry1Ac 抗性和敏感棉铃虫幼虫中肠类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶基因,并进行了半定量R�-PCR 测定. 定量结果显示,类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶在不同龄期棉铃虫中肠表达量存在差异,其中在5龄棉铃虫体内转录水平最高,3龄棉铃虫次之,而在4龄棉铃虫中肠内转录水平最低. 此外,相同龄期的抗性品系棉铃虫体内的类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶转录水平明显高于敏感品系棉铃虫. 中肠类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶的mRNA 表达量的升高,可能与抗性棉铃虫对Bt 杀虫蛋白的抗性演化有关. 图6 参17关键词 棉铃虫;Bt 抗性;类胰蛋白酶;类胰凝乳蛋白酶CLC S435.622.9 : S476收稿日期: 2008-10-17 接受日期: 2008-12-25∗国家重点基础研究发展规划项目(No. 2007CB109202)和国家高技术研究发展计划项目(No. 2006AA02Z189)联合资助 Su��orte�� by the National Basic R & D Program of China (No. 2007CB109202), an�� the National High-tech R & D Program of China (No. 2006AA02Z189)∗∗通讯作者 Corres�on��ing Author (E-mail: yj�hang@i��)631 5 期史艳霞等:Bt抗性和敏感棉铃虫幼虫中肠类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶基因克隆及半定量测定以期为转Bt基因作物靶标昆虫抗性治理提供理论依据.1 材料与方法1.1 供试棉铃虫敏感棉铃虫品系(简称96S):1996年采自河南省新乡县棉田,室内用人工饲料饲养,未接触任何杀虫剂. 文中,96S3、96S4和96S5分别表示3龄、4龄和5龄96S棉铃虫幼虫.Bt抗性棉铃虫品系(简称Bt-R):室内用Bt-Cry1Ac杀虫蛋白连续筛选73代,对Cry1Ac毒蛋白的抗性倍数达1 405倍. 文中,Bt-R3、Bt-R4和Bt-R5分别表示3龄、4龄和5龄Bt-R棉铃虫幼虫.1.2 棉铃虫RNA提取分别将处于旺盛取食生长阶段的96S3、96S4、96S5、Bt-R3、Bt-R4和Bt-R5棉铃虫幼虫各30头, 冰浴上解剖,截取幼虫中肠及其内含物置液氮中速冻,并在-70 ℃冰箱中保存备用. 分别称取50 mg样品置于预冷的研钵中并加入液氮快速研磨至细粉末状,然后转移至2 mL的E��en��orf离心管中,加入1 mL �ri�ol 提取液,室温静置5 min. 在振荡器上充分振荡混匀后,加0.2 mL氯仿,剧烈振荡15 s,室温静置3 min,10 000× g 4 ℃离心15 min,取上清转移至新的E��en��orf离心管中,加0.5 mL异戊醇充分混匀,置于-20 ℃冰箱沉淀30 min,10000 × g 4 ℃离心10 min;沉淀用800 μL 70%乙醇重新悬浮,7500 × g 4 ℃离心5 min,空气中干燥后获得沉淀. 将沉淀溶于50 μL DEPC处理的重蒸水中,经1%琼脂糖凝胶电泳鉴定后,置于-70 ℃冰箱保存备用.1.3 引物设计根据GenBank公布的已有棉铃虫中肠类胰蛋白酶(No.Y12271)、类胰凝乳蛋白酶(No. Y12287)以及18S rRNA (No.EU204143)基因序列,采用Primer �remier 5.0软件进行分析,分别设计合成特异性引物对�ry�-F/R、Chym-F/R和18S-F/R. �ry�-F:5’-G�CCCCAGCAA�CCCCAGAGGA��G-3’,�ry�-R: 5’-��ACGCG��AGA�GAAA�CCAGGAAG�G-3’(预计扩增产物为717b�).C h y m-F:5’-AG G A ACA�-C GAC C�C GAG GA�G-3’,C hy m-R:5’-��AGAG G C-G��G G��G A�C C AG-3’(预计扩增产物为837b�).18S-F:5’-��AG�GAG G�C��CG GACCG-3’,18S-R:5’-CAG��CACAC�A�GACGCGC-3’ (预计扩增产物为600 b�).1.4 R�-PCR扩增采用分光光度计测定上述所获棉铃虫中肠RNA的D260 nm /D280 nm 的纯度,并进行定量. 取1 μg 96S5和Bt-R5幼虫中肠总RNA,置于E��en��orf离心管中,按照In�itrogen公司反转录试剂盒操作说明进行cDNA第一链的合成. 以引物对�ry�-F/R和Chym-F/R扩增中肠类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶序列,R�-PCR反应程序:94 ℃ 30 s,51 ℃ 30 s,72 ℃ 1 min,32个循环.1.5 PCR产物回收、克隆及测序按照I n�it roge n公司O mega回收试剂盒操作说明获得PCR产物,并按照试剂盒操作说明将PCR产物克隆到�-easy载体上. 加入�4 DNA连接酶,16 ℃连接过夜后转化E. coli DH5α感受态细胞,在LB固体培养基(含氨苄青霉素Am�icillin,Amp 100 μg/mL) 37 ℃过夜培养. 挑取阳性克隆,置于5 mL LB液体培养基(含Amp 100 μg/mL)37 ℃过夜培养,提取质粒进行PCR和酶切鉴定后送北京博亚公司测序.1.6 Bt抗性和敏感棉铃虫幼虫中肠类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶半定量测定分别将96S3、96S4、96S5、Bt-R3、Bt-R4和Bt-R5棉铃虫幼虫RNA 按照1.4所述方法进行cDNA第一链合成. 半定量测定过程采用18S rRNA作为内参基因,各取1 μL cDNA样品进行28个循环扩增,使每个样品的PCR产物信号强度相同. 然后取标准化的cDNA样品各1 μL,先加入18S rRNA的引物对反应6个循环后,加入蛋白酶�ry�-F/R或Chym-F/R引物对,再进行22个循环. 扩增结束后,每个样品取8 μL扩增产物进行1%琼脂糖凝胶电泳检测并在凝胶成像仪上使用Bio-Ra��公司提供的Quantity one软件进行分析,测定上述处理的中肠蛋白酶表达量.2 结果与分析2.1 棉铃虫幼虫类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶基因的克隆提取抗性和敏感棉铃虫中肠总RNA反转录成cDNA的第一链作为模板,分别用类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶基因的特异性引物进行PCR扩增. PCR反应条件:94 ℃ 30 s,55 ℃ 30 s,72 ℃ 1 min,32 个循环. 分别扩增得到717 b�和837 b�特异性片段(图1). 电泳回收纯化后,克隆到�-easy载体上并转化DH5α. 通过PCR和酶切筛选阳性克隆(图2),得到重组质粒�GEM/�ry�和�GEM/Chym,送北京三博志远公司测序,测序结果与棉铃虫类胰蛋白酶(No.Y12271)和类胰凝乳蛋白酶(No. Y12287)序列比对,证实我们克隆的片段是棉铃虫对应基因的特异性片段.2.2 Bt抗性和敏感棉铃虫幼虫中肠类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶基因半定量测定2.2.1 内参基因18S rRNA循环数确定及cDNA样品标准化根据电泳结果,18S rRNA的PCR扩增产物大小约为600 b�,可见信号强度选择28个循环为最合适(图3).分别取3龄、4龄、5龄抗性和敏感棉铃虫幼虫中肠类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶的cDNA样品各1 μL,以18S rRNA 进行PCR校准试验28个循环,直到调整每个样品的PCR产物信号达到一致(图4).图1 5龄棉铃虫中肠类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶基因PCR产物Fig. 1 PCR �ro��uct of try�sin-like en�yme an�� chymotry�sin-like en�yme genes from mi��gut of the 5th instar H. armigiera lar�aeM:Marker (DL2000);2:96S5类胰蛋白酶;3:Bt-R5类胰蛋白酶;4:96S5类胰凝乳蛋白酶;5:Bt-R5类胰凝乳蛋白酶M: Marker (DL2000); 1: �ry�sin-like en�yme of 96S5; 2: �ry�sin-like en�yme of Bt-R5; 3: Chymotry�sin-like en�yme of 96S5; 4: Chymotry�sin-like en�yme of Bt-R563215 卷应 用 与 环 境 生 物 学 报 Chin J Appl Environ Biol2.2.2 目的基因PCR循环数确定及R�-PCR定量测定由图5可以发现,选择22个循环数,既能够保证目的基因有较高的产量又使反应处于PCR指数生长期.分别以类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶PCR产物与18S rRNA PCR产物电泳后的光密度比值代表mRNA的表达水平. 图6结果经软件分析可以发现,类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶在各个龄期棉铃虫中肠中表达量存在差异,其中在5龄棉铃虫体内转录水平最高,其次是在3龄棉铃虫体内,而在4龄棉铃虫中肠内转录水平最低. 通过光密度比值结果可以发现,在相同龄期的棉铃虫间进行比较,抗性品系棉铃虫体内的类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶转录水平明显高于敏感品系棉铃虫. 中肠类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶的mRNA表达量的升高,可能与棉铃虫对Bt杀虫蛋白抗性演化有关. 3 讨 论分子生物学的发展与进步使PCR技术已成为分子生物学不可缺少的核心技术,应用R�-PCR方法对基因转录水平进行定量或相对定量是目前检测基因转录物较为灵敏的方法. 一些基因如果氧化物酶增值因子激活受体基因的转录子往往很低,很难用标准Northern杂交技术检测,用半定量R�-PCR方法就能取得理想的结果[12]. 而且Nouthern杂交存在操作步骤繁琐、费时费力、需要用放射性同位素和mRNA极易降解等问题,半定量R�-PCR方法则更灵敏更快捷也易操作,尤其在医学分子生物学领域研究和临床检测中应用越来越多. 如检测人脐静脉内皮细胞组织型纤维原激活物及其抑制剂mRNA的表达[13],白细胞介素-18在类风湿关节炎外周单个核细胞中的表达[14]. 原则上半定量R�-PCR方法需要有内参基图2 重组质粒�GEM-�ry�和�GEM-Chym酶切(a)和PCR鉴定(b)Fig. 2 Electro�horesis �icture of recombinant �lasmi�� ��igestion by Eco RI (a) and PCR identification (b) a:M,Marker (λDNA/Eco1301);1~4,Eco RI酶切鉴定质粒�GEM/�ry�;5~8,Eco RI酶切鉴定质粒�GEM/Chym.b:M,Marker (DL2000);1~4,质粒�GEM/�ry� PCR鉴定;5~8,质粒�GEM/Chym PCR鉴定a: M, Marker (λDNA/Eco1301); 1~4, Plasmi�� �GEM/�ry� ��egestion by Eco RI; 5~8, Plasmi�� �GEM/Chym ��egestion by Eco RI. b: M, Marker (DL2000); 1~4, PCR identification of plasmid pGEM/Tryp; 5~8, PCR identification of plasmid pGEM/Chym图3 18S rRNA不同循环次数的PCR结果Fig. 3 PCR products of 18SrRNA after different amplified cycles M:Marker (DL2000);26~38:循环数M: Marker (DL2000); 26~38: Cycle numbers图4 cDNA样品标准化Fig. 4 Normali�ation of the cDNA stock sam�les with 18S rRNA M: Marker (DL2000); 1: 96S3; 2: Bt-R3; 3: 96S4; 4: Bt-R4; 5: 96S5; 6: Bt-R5图5 类胰蛋白酶基因(a)和类胰凝乳蛋白酶基因(b)不同循环次数PCR结果Fig. 5 PCR products of midgut trypsin-like enzyme gene (a) and chymotrpsin-like enzyme gene (b) after different amplified cycles M:Marker (DL2000);14~34:循环数M: Marker (DL2000); 14~34: Cycle numbers633 5 期史艳霞等:Bt抗性和敏感棉铃虫幼虫中肠类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶基因克隆及半定量测定因作为对照,一般使用18S rRNA和内源组成性表达的管家基因,如β-肌动蛋白、甘油醛-3-磷酸脱氢酶、β-微球蛋白等[15]. 有证据表明,管家基因的表达水平在不同的哺乳动物组织和不同的细胞体系中并不是恒定不变的,而18S rRNA转录在不同组织和不同发育阶段是相同的. 因此,本研究采取18S rRNA 作为内参基因.本研究克隆了抗性和敏感棉铃虫中肠类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶的基因,并作了半定量R�-PCR测定. 棉铃虫类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶在各个龄期的表达量不同,5龄的表达量最高,3龄的表达量次之,4龄的表达量最低. 棉铃虫类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶在抗性和敏感品系的表达量存在明显差异,抗性棉铃虫中肠类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶表达量显著高于敏感棉铃虫中肠类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶的表达量. 抗性棉铃虫类胰蛋白酶和类胰凝乳蛋白酶mRNA表达量的升高,可能与靶标昆虫对Bt杀虫蛋白的抗性演化有密切关联. 有报道指出,鳞翅目昆虫可以调节中肠蛋白酶的活力或数量以适应被消化食物中不同的蛋白质成分或蛋白酶抑制剂[16, 17]. 上述报道涉及的与Bt抗性相关的生理变化也表明昆虫中肠主要蛋白酶表达水平方面相关抗性机制的存在.References1 Christeller J�, Laing WA, Markwick NP, Buress EPJ. 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Changes in mi��-gut �rotease acti�ities in lar�ae of Bt resistant an�� susce�tible strains of Helicoverpa armigera Hübner.Chin J Appl Environ Biol(应用与环境生物学报), 2008, 14(3): 394~398图6 3龄、4龄和5龄抗性和敏感棉铃虫中肠类胰蛋白酶基因(a)和类胰凝乳蛋白酶基因(b)定量R�-PCR测定Fig. 6 R�-PCR results of try�sin-like en�yme gene (a) an�� chymotr�sin-like en�yme gene (b) in 3r��, 4th an�� 5th instar lar�ae of Bt susce�tible an��resistant H. armigeraM:Marker: Marker(DL2000);1:96S3;2:Marker ( DL2000);; 1:: 96S3;96S3; 2:: Bt-R3;Bt-R3;; 3:96S4;4:3:: 96S4;; 4:6:Bt-R5: Bt-R4;5:96S5;Bt-R4;; 5:: 96S5;; 6:: Bt-R5Bt-R5。
Bt抗虫棉新品系毒蛋白表达差异分析
棉 的抗虫性。【 结论】 这 些结果有望为抗 虫棉育种提供参考 。
关键词 : 棉花 ; B t 蛋 白; 抗 虫性 : 基 因表 达 ; R e a l — T i me P C R 中图 分 类 号 : ¥ 5 6 2 . 0 1 文献标志码 : A D OI : 1 0 . 1 1 9 6 3 / i s s n . 1 0 0 2 . 7 8 0 7 . 2 0 1 7 0 2 0 0 2
( Ag r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y o f He b e i / No r t h C h i n a K e y L a b o r a t o r y o f C r o p G e r m p l a s m R e s o u r c e s , E d u c a i t o n Mi n i s t r y o f C h i n a , B a o d i n g , He b e i 0 7 1 0 0 1 , C h n i a )
c o n t e n t a n d Bt g e n e e x p r e s s i o n o f v a r i o u s t i s s u e s r a n g e d ro f m -0 . 3 6 5 9 t o 0 . 2 5 4 2 , wi t h d i f f e r e n t e x p r e s s i o n t r e n d s o b s e r v e d . T h e g e n e t i c b a c k g r o u n d h a d a n i n l f u e n c e o n t h e e x p r e s s i o n o f B t p r o t e i n . I n a d d i t i o n , s o me f a c t o r s ma y h a v e a n e f f e c t s u b s e —
转基因抗虫棉遗传群体Bt蛋白含量与纤维品质研究
摘要棉铃虫(Helicoverpa armigera)是棉花生长过程中的主要害虫,从苗期到吐絮期整个生育期均能造成危害。
在过去的20多年中,转Bt基因抗虫棉的出现和应用有效限制了棉铃虫危害并减少了化学农药制剂的使用,为国家带来了显著的社会效益与经济效益,因此选育高抗、高产、优质抗虫棉逐渐成为棉花育种工作的重点。
随着抗虫棉的应用,人们发现随着世代的增加抗虫棉存在着抗虫性减弱的现象,不利于抗虫棉应用的同时,也不利于转基因抗虫棉品种的选育。
本研究用两种不同遗传背景的转Bt基因抗虫棉品种杂交构建遗传群体,并以F2和F2:3代材料调查了群体的抗虫表现并对结果进行分析,为Bt抗虫棉育种提供帮助。
同时探究抗虫棉抗虫性与相关产量品质性状的关系,为选育高抗优质品种提供理论依据。
主要研究结果如下:1.对所构建抗虫杂交棉遗传群体F2代进行Bt基因检测,结果发现Bt基因在遗传时出现缺失现象,卡那霉素检测与PCR检测结果并非完全相同,并经过综合筛选构建F2:3代群体。
2.对所构建抗虫杂交棉遗传群体F2:3代进行室内生物抗虫测定,结果发现群体抗虫性出现分离现象,并根据棉铃虫幼虫死亡率评级,其中73份材料抗性级别为“高抗”,86份材料抗性级别为 “抗”,8份材料抗性级别为“低抗”,6份材料抗性级别为“感”。
3.在棉花苗期、蕾期、铃期对抗虫棉杂交F2:3代群体棉花叶片、棉蕾和棉铃的Bt蛋白表达量进行检测,结果表明不同材料的Bt蛋白表达量均无相关性并存在时空表达差异,总体上时间差异表达结果为:蕾期>苗期>铃期;空间差异表达结果为:营养器官>生殖器官。
4.幼虫死亡率与蕾期叶片Bt蛋白呈现极显著正相关关系,结果显示Bt蛋白表达量越高,抗虫棉的杀虫性越高抗虫性越好。
育种上可以根据Bt蛋白表达量水平来判断抗虫棉品种的抗虫性。
5.分析了本试验遗传群体F2:3代Bt蛋白与纤维品质性状的相关性,结果表明Bt蛋白并不影响棉花纤维品质。
同时结合抗虫性与品质性状对F2:3代群体进行筛选,得到L-76与L-78两份高抗、高产、优质性状材料。
利用Bt试纸快速检测玉米中的Bt蛋白
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试 验 采用 的转 B 基 因 玉米 来 自于 中 国农 业 t 大学 国家 玉 米 改 良 中心 , 回交 二 代 材 料 , 在 是 存 Bt 因 的 分 离 。 基 B 试 纸 条 来 自北 京 安 加 利 生 化 技 术 开 发 有 限公 司生产 的 BtC y Ac Ab快 速检测 试 纸条 。 — r1 /
1 2 方 法 .
2 结 果 与 分 析
2 1 B 试 纸 条 检 验 效 果 . t 由图 1可知 , 号样 品有 质控线 和测试线 , 5 表示 其结果为 阳性 , 明其含有 & 蛋 白, 表 为转 基 因玉 米 。其它编号样品只有一 条质控带 , 其结果为 阴性 , 表明其不含有 & 基因 , 为非转 & 基 因玉米 。 22 P . CR 检 测 结 果
物 转 Bf基 因研 究 的 科 研 人 员检 测 Bt蛋 白提 供 帮 助 。
关键词 : 米 ; 玉 Bt试 纸 ; B£ 因 ; 蛋 白 转 基 Bt
中 图分 类 号 : 5 3 S 1
文献标识码 : A
文 章 编 号 : 0 2 2 6 ( 0 0 1 — 1 3 0 1 0—7 7 2 1 )00 3—2
收 稿 日期 :0 0 0 — 9 2 1—60
基 金 项 目 : 基 因生 物 新 品 种 培 育 重 大 专 项 资 助 项 目( 0 8 转 20
苏 云 金 芽 胞 杆 菌 ( aiu uiges , 称 B c ls h r i i 简 l t n ns B ) 因其杀虫效果好 、 t, 安全、 高效等优 点而成为 应用 最为广泛的杀虫微生物 。随着植物细胞生物学 和分 子 生 物 学 的 发 展 , 用 生 物 基 因工 程 技 术 将 外 源 抗 利 虫基 因 B 导人玉米 , f 使玉米 自身产生抗虫蛋 白而达 到抗 虫 的 目的 。 目前 转 & 基 因 的 玉 米 已经 在 全 世 界范 围内广 泛种植 。但是因为转基 因作物及产 品的 安 全 性 还有 争 议 , 因此 世 界 上 大 多 数 国家 还 在 对 转 基 因产品加 贴标签 , 以保护 消费者对 产 品是否含 有 转基 因成分 的知情权 。如何快 速有效地鉴定转基 因 植物 、 种子等 , 于商检 、 对 海关 和农 业执 法部 门等具 有重要的实用价值 。 目前 一般采用 P R( C 聚合酶链 式 反 应 ) E IA( 联 免 疫 吸 附 测 定 ) 方 法 检 l 和 LS 酶 】 等 测 转 基 因作 物 [ 。该 试 验 采 用 试 纸 条 快 速 检 测 2 ] 转 基 因玉 米 中 的 B 蛋 白 , t 旨在 为 大 量 、 速 检 测 转 快 基 因 玉米 提 供 帮 助 。
转Bt基因抗虫棉外源Bt蛋白的差异表达
转Bt基因抗虫棉外源Bt蛋白的差异表达常丽娟;宋君;刘文娟;张富丽;王东;尹全;雷绍荣【摘要】[Objective] Studying on the temporal and spatial dynamics of Bt protein expression in Bt transgenic cotton and determining the relation of Bt protein expression and Bt transgenic cotton can effectively reduce the harm of target pests.[Method] In this paper,the Bt protein contents in the different tissues,organs,main stem functional leaves and main stem leaves at different positions of transgenic cotton cuhivar (GK19) in different growth stages were studied.[Result] The Bt protein contents of all tissues and organs were different,which were in order of seedling > flower > boll > bud > root > stem.There was a reduction tendency of Bt protein in main stem functional leaves in different growth stages with the advance of development.The Bt protein contents among main stem leaves at different positions in different growth stages were obviously different,which indicated the gradual decrease from the first to the seventh leaves in seedling and full budding stage and a gradual stabilization after a slow increase from the first to the seventh leaves in full flowering and bolling stages.[Conclusion] The Bt protein in all growth periods,all tissues and organs of Bt transgenic cotton were expressed,which changed with temporal and spatial dynamics.%[目的]研究转Bt基因抗虫棉外源Bt蛋白表达的时空规律,明确Bt蛋白表达量和转Bt基因抗虫棉抗性的内在联系,更加有效降低靶标害虫危害.[方法]采用ELISA (Enzyme-linked immunosorbent assay)蛋白定量检测方法,以转Bt基因抗虫棉鄂抗虫棉1号(GK19)为研究材料,对转Bt基因抗虫棉不同组织器官、不同生长时期主茎功能叶和不同生长时期主茎不同叶位叶片的Bt蛋白含量进行检测.[结果]转Bt基因抗虫棉不同组织器官Bt蛋白含量存在差异,苗期叶片最高,花、蕾、铃次之,根、茎较低;不同生长时期主茎功能叶Bt蛋白含量呈现出随生长发育时间推进而降低的趋势;不同生长时期主茎不同叶位叶片Bt蛋白含量差异较大,苗期和盛蕾期第1~7叶呈现出逐渐下降的趋势,而盛花期和盛铃期第1~7叶呈现出先缓慢升高后逐渐稳定的趋势.[结论]Bt蛋白在转Bt基因抗虫棉各生长时期,各组织器官都有表达,且表达量呈时空动态变化.【期刊名称】《西南农业学报》【年(卷),期】2017(030)006【总页数】4页(P1275-1278)【关键词】转Bt基因抗虫棉;ELISA;Bt蛋白含量;差异表达【作者】常丽娟;宋君;刘文娟;张富丽;王东;尹全;雷绍荣【作者单位】四川省农业科学院分析测试中心,四川成都610066;四川省农业科学院分析测试中心,四川成都610066;四川省农业科学院分析测试中心,四川成都610066;四川省农业科学院分析测试中心,四川成都610066;四川省农业科学院分析测试中心,四川成都610066;四川省农业科学院分析测试中心,四川成都610066;四川省农业科学院分析测试中心,四川成都610066【正文语种】中文【中图分类】S435.622+.9【研究意义】棉花是我国广泛种植的经济作物。
转基因棉花
转基因抗虫棉的发展以及存在的问题张文亮26 摘要:棉花是重要的农作物以及经济产物,自上个世纪90年代以来,由于棉铃虫在我国大部分棉区持续性大发生或爆发,给棉花生产带来了巨大的威胁,因此开始进行抗虫棉的研究。
本文叙述了抗虫棉的发展过程以及抗虫棉的特点,从而对转基因抗虫棉有了更深刻的了解,不仅仅停留在其优点,也发现了它的潜在危害,毕竟所有事物都是有两面性的。
关键词:转基因棉花、抗虫棉、抗虫性、Bt蛋白、Abstract:Cotton is one of the important crops and economic product, since the 90s of last century,because of the cotton bollworm in major cotton growingareas of China continuing occurrence or outbreak,cotton production has brought great threat, so startstudy on insect resistant cotton. This paper describesthe Bt cotton in the development process and characteristics of the insect resistant cotton, thusof insect resistant transgenic cotton have more profound understanding, not only stay in the utilitymodel has the advantages of, also found the potentialharm, after all, all things are two sides.Keywords: Transgenic cotton、bt cotton、insect resistance、Bt protein正文棉花是我国仅次于粮食的第二大农作物,对国民经济的发展也有着极其重要的影响。
Bt基因和Bt蛋白检测技术研究进展
Bt基因和Bt蛋白检测技术研究进展汪倩;向晓玲;许耀心;倪晓强;姜佳燕;龚云飞【摘要】BT protein is a kind of specific insecticidal activity of protein crystallization produced by bacillus. Through the transgenic technology, we switch Bt gene into the crops such as rice and soybean to cultivate a good resistance to insects breed, then without using pesticides and some other harmful substances, the plant diseases and insect pests can be prevented and cured efficiently. However, animal experiment and clinical study found that Bt protein may damage mammalian immune organs and immune cells, and may also influence the genetic structure of the gene pool and genetic diversity of the popula- tion. It also has serious influence on the soil specific organisms function, soil biodiversity, and the soil enzyme activity and so on. What' s more, Bt protein in transgenic rice may enrich in human bodies along the food chain and do potential harm to humans. Therefore, the research on detecting of Bt genc or protein is necessary. So, the research status of Bt gene and pro- tein are briefly reviewed in this paper.%通过转基因技术将可表达杀虫特性蛋白的Bt基因转入大豆、水稻等农作物中,培育出优良的抗虫品种,从而在不使用农药等有害物质的前提下,对病虫害起到高效防治作用。
转基因棉花中Bt蛋白鉴定方法的研究现状
转基因棉花中Bt蛋白鉴定方法的研究现状
孙锋;张宽朝;林毅
【期刊名称】《中国农学通报》
【年(卷),期】2006(22)7
【摘要】转基因棉花是推进中国棉花产业发展,造福广大棉农的必然举措,然而,如何确定和建立一种简单、快速、方便的转Bt基因棉花检测、鉴定方法成为制约其推广、应用的关键。
文章对生物测定法、酶联免疫法(EL1SA法)和SDS-PAGE电泳法等三种当前常用的Bt基因棉花鉴定方法进行了归纳、分析与讨论,并指出了各方法存在的问题及不足,同时,还对已有研究报道的Dot-ELISA法、协同凝集反应、抗生素抗性鉴定法等进行了简单阐述,为进一步推动转Bt基因棉花鉴定方法的研究奠定基础。
【总页数】3页(P98-100)
【关键词】转基因棉花;Bt蛋白;鉴定方法
【作者】孙锋;张宽朝;林毅
【作者单位】安徽农业大学生命科学学院
【正文语种】中文
【中图分类】S562
【相关文献】
1.2个转基因抗虫杂交棉Bt蛋白含量的时空表达特性研究 [J], 余恩;蔡芸菲;赵茹冰;陈进红;祝水金
2.不同样品前处理对转基因棉Bt蛋白含量测定的影响 [J], 张伟;魏蜜;王立华;鲁旭东
3.不同转基因棉的抗虫性与Bt毒蛋白含量关系研究 [J], 张俊;郭香墨;马丽华
4.转Bt基因棉Bt毒蛋白的ELISA检测方法的研究 [J], 陈松;吴敬音
5.转基因棉子壳中Bt蛋白含量测定方法研究 [J], 徐宝梁;苏宁;陈颖;贾建会;吴亚君;王因霞;张青文
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Abstract: Cot t onseeds, cot to nseed kernels and cot to nseed shells of 99B and 33B w ere st ored in a dry and dark place at room temperature. Samples w ere t aken every mo nt h and grounded. Ex t ract ions of cot t onseeds, kernels and shells w ere pr epar ed using t he method described in t he inst ruct ions o f the kit s. T he ex t ract ions w ere ser ially dilut ed w it h t he ext ract ion buff er s at the rat io o f 1 B1 ( volume t o volume) . Bt pr ot ein cont ent s of co tt onseed kernels w ere det erm ined using Envirolog ix kit f ol low ed the instr uction of t he kit . Optical densities o f t he ex t ract ion and the dilut ed ex t ract ions f rom cot t onseeds, kernels and shells at 450 nm and 630 nm w ere det ermined using Envirolog ix kit and Ag dia kit respect ively f ollow ed the inst ruct ions of t he kit s.
摘要: 应用 Enviro logix 试剂盒测定 99B、33B 棉子仁中 Bt 蛋白的含量, 分别为 4376. 4 ng # g-1
和 4321. 7 ng # g-1 ; 测定系列稀释的棉子仁提取液, Envirolo gix 试剂盒测得的 O D450 和 A g dia
试剂盒测得的 O D630间的相关性很好, 相关系数接近 0. 99; 而 A gdia 试剂盒测得的系列稀释液
Key words: Bt co tt onseed; Bt pro tein cont ent ; deg radation rule 没说从哪买的?
转基因棉花是我国目前唯一大规模种植的转 基因作物, 占棉花总种植面积的 50% 以上[ 1] 。已 有文献报道应用生物学和免疫学测定方法, 对棉 花植株各器官中 Bt 蛋白的含量进行测定, 测得不 同时期的植 株、不同时期和不同部 位的叶子、棉 铃、棉子中 Bt 蛋白的含量[ 2-5] , 确定了转基因棉花 植株中 Bt 蛋白的时空分布。有关转 Bt 基因棉花 的研究中, 棉子是一个非常重要的研究材料[ 6-8] , 但至今未见棉子贮存过程中 Bt 蛋白含量变化规 律的研 究 报 道。结 合 Bt 蛋 白 测 定 定 量、定 性 ELISA 试剂盒的特点, 建立了灵敏的 Bt 蛋白测 定定量方法, 据此研究了 DP 99B、新棉 33B 棉子、 棉子仁、棉子壳中 Bt 蛋白含量的变化规律。
T he Bt pro t ein cont ent s in 99B and 33B cot t onseed kernels w ere 4376. 4 ng # g-1and 4321. 7 ng # g-1 respect iv ely . T he O D450 of series of dilut ions of t he co tt o nseed ker nel ex t ract s measured using the Enviro logix kit w as linearly cor relat ed w it h t he OD630 det ect ed using Agdia kit , and the co rrelat ion coef ficient w as alm ost 0. 99. Furt herm ore, t he O D630 of t he dilutions w as also linearly corr elat ive wit h the content s o f Bt pro tein, and t he corr elat ion co ef ficient w as larg er t han 0. 99. T hus t he degradat ion rule of Bt pro tein in 99B and 33B cot t onseeds, kernels and shells in t he pro cess of 12 m onths st orage w ere det ermined using Ag dia kit , and the Bt prot ein cont ent s in t he cot t onseeds and kernels w ere half af t er t he st orag e, w hile the content s in t he shells w ere one f our th, bo th in 99B and 33B.
棉 花 学 报 Co tton Science 2006, 18( 1) : 19~ 22
Bt 棉棉子中 Bt 蛋白定量检测方法建立及变化规律研究
徐宝梁1, 2 , 苏 宁2 , 袁 飞1 , 王因霞1 , 陈 颖2 , 吴亚君2 , 张青文1* ( 1. 中国农业大学, 北京 100061; 2. 中国检验检疫科学研究院, 北京 100025)
Enviro logix kit w it h Bt prot ein reference st andards could be used t o det er mine t he Bt prot ein quant itat ively. Agdia kit w it h high sensit ivit y w as able t o det ect t he Bt pr ot ein in cot t onseed, kernels and shells qualit at iv ely . T he quant it at ive met ho d w ith high sensit ivity fo r t he det er minat ion of Bt prot ein w as est ablished in this st udy based on t he char act erist ics of Env irolog ix kit and Ag dia kit , and the
的 OD 630与其 Bt 蛋白含量间有很好的相关性, 相关系数大于 0. 99。据此, 利用 A g dia 试剂盒
测得 99B、33B 棉子、棉子仁、棉子壳在 12 个月的贮存过程中 Bt 蛋白含量的变化规律, 棉子、
棉子仁中 Bt 蛋白含量降低一半, 棉子壳中 Bt 蛋白含量降低四分之一。
关键词: Bt 棉棉子; Bt 蛋白含量; 变化规律
收稿日期: 2005- 03- 02
作者简介: 徐宝梁( 1963- ) , 男, 硕士, 高级工程师, x ubao l@ y aho o. co m. cn; * 通讯作者
基金项目: 科技部社会公益
棉 花学报
18 卷
degradat ion rules of Bt prot ein in 99B and 33B cot t onseeds, kernels and shells in the pro cess of st orage w ere described in Bt amounts. T he cont ent s o f Bt pro t ein in cot t onseed shells decreased rapidly in the pro cess of st orag e, and the co nt ent s of Bt pr ot ein in cot t onseeds and kernels decr eased more rapidly in the st orage. When cot to nseeds, kernels and shells w ere used as mat erials in the st udy relat ed t o the Bt prot ein, t he degradat ion of Bt prot ein in t he st or ag e pro cess of those mat erials should be taken int o acco unt. When t he Bt prot ein cont ent s in cot t onseeds and kernels were det erm ined using Enviro logix kit and Agdia kit , t he Bt prot ein cont ent s w ere not linearly co rrelat ed w it h net opt ical density at low diluted t im es, but w ere linearly corr elat ed w it h t he net optical density at high dilut ed t imes. As such, fo r t he det er minat ion of Bt pro tein t he ex tr act io ns of cot t onseeds and kernels sho uld be dilut ed unt il the Bt prot ein concent rations w ere linearly correlat ed w it h t he net o pt ical density m easured using the kit s. T he ex t ract ion sho uld be dilut ed about 100 t im es, and thus t he Bt prot ein cont ent s measur ed using t he kit s w ere real, o therw ise t he cont ent o f Bt prot ein in co tt onseeds and kernels determ ined using t he kit s w ould be low er t han that norm al.