转基因杨树新品种简介

2007/12/20 15:04:00

简介：欧洲黑杨抗虫转基因的研究获原林业部科技进步二等奖。该成果采用树木基因工程原理，以欧洲黑杨的叶片和茎为外植体，用带有35S-Ω-BT-NSO嵌合基因的双源载体的农杆菌进行转化，获得了54株转化再生株，根据植株对杨尺蠖的毒力测定结果和苗期生长量,采用重心聚类法分析，选出了生长良好杀虫效果明显的3个植株192，12，153。并经对五毒蛾和杨尺蠖重复毒力测定，结果表明，8天内校正死亡率高达100%，存活下来的昆虫生长和发育也受到明显的抑制。上述植株PCR及PCR产物的Southern Bloting和再生植株DNA Southern Bloting 的测定结果均呈阳性反映，进一步证明BT基因插入到这些植株染色体上，并得到充分表达。该成果为林木基因工程研究和抗虫转基因杨树的应用奠定了基础。在林木抗虫基因工程研究反面填补了国内的空白，达到了国际同类研究先进水平。

关键技术：（1）拥有欧洲黑杨叶片高频率不定芽分化系统，其诱导率为100%，每叶片可分化出10～20个不定芽，在分化培养基上培养20天后便开始出现不定芽；（2）拥有在杨树中能够高表达的Ω片段CDNA增强翻译的BT基因；（3）拥有一套成熟的组培苗木培育技术，保证了转化植株能够移栽到大田；（4）拥有人工饲养昆虫技术，能及时对转化植株进行毒力筛选；（5）拥有一整套熟练的PCR，南方印迹法和北方印迹法检测手段，将基因植株迅速筛选出来。

创新点：（1）在构件启动子时增加Ω片段，以增强基因表达能力；（2）林木转基因植株具有高表达能力，杀虫率可达100%，国内外属首次；（3）及时将转基因植株进入大田测定，不同于国外仅停留于实验室阶段，该转基因植株已在食叶害虫发生区——新疆、内蒙古等三北防护林带进行了繁殖和营建测试林，进行了天然抗虫性测定。

欧美杨和美洲杨是我国杨树的主要造林品种，广泛分布于我国北方。但食叶害虫危害严重，影响着林木的确丰产。因此抗虫杨转基因杨树植株的培育填补了我国基因工程在林业上研究和应用的空白，在国内外尚属首次。通过“八五”攻关，在新疆、青海、甘肃、内蒙古等地建立了抗虫转基因植株试验林3.7hm2，获得了成功为今后大面积造林打下基础。

应用上的关键技术及创新点：建立欧美扬和美洲黑杨转化再生系统，构建BT杀虫基因转化载体，用欧美扬和美洲黑杨叶片和径段进行转化；对转化再生植株进行分子生物学测验（包括PCR分析和Southern blet分析；用室内人工饲养的五毒蛾幼虫对转化植株进行室内生物测定，从而选育出欧美扬和美洲黑杨抗虫转基因植株各2～3株，其杀虫率在50%～70%.杀虫蛋白基因的有效表达，只是食叶害虫肠胃消化系统溃烂，已达到杀虫的目的。为达到致死程度的，其发育省长也受到抑制,以致于丧失生于繁殖能力。转基因杨适于我国北方广大地区种植推广，在西北试验林其速生性、抗虫性和杀虫效果良好，对三北防护林的虫害起到了抑制阻挡的作用，具有很高的推广价值。

　　20世纪是数字林业的世纪，21世纪是基因工程的世纪。我们的事业必须跟上时代的步伐，转基因杨树是基于基因工程原理和应用基因技术得到的具有杀虫效果的植株，处于当今世界同类研究和应用的先进水平，而且转基因杨树为欧美扬和美洲黑阳，其速生性、抗逆性不亚于其他杨树品种。

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