全 文 ：第 !" 卷 第 # 期
$ % & % 年 # 月
林 业 科 学
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/012!"!+02#
3415!$ % & %
转基因杨树中外源 5$基因 >j+-及其蛋白运输!
王连荣&!$B杨敏生&
"&5河北农业大学林学院B保定 %#&%%&# $5河北北方学院园艺系B张家口 %#G&J&$
摘B要!B以 #!& 杨和转 5$-+8\4-基因 #!& 杨抗虫株系 U^$C 互为接穗和砧木进行嫁接!利用 j,<^(j和 *.’-技术
对 5$基因的 >j+-及其蛋白是否在砧木与接穗间运输进行研究% j,<^(j检测结果表明’ 以 #!& 杨为接穗或砧木
的嫩枝和嫩叶中均未检测到 5$基因的 >j+-!说明 5$基因的 >j+-没有在砧木与接穗间进行运输% *.)’-检测
发现!各嫁接处理的 #!& 杨砧木和接穗的叶片&韧皮部&木质部和髓中均检测出 L:毒蛋白的存在!证明 L:毒蛋白可
以通过嫁接的方式在砧木和接穗间进行运输% 用各嫁接处理接穗叶片在室内喂饲杨扇舟蛾幼虫!发现嫁接转基因
杨树的非转基因杨可提高对杨扇舟蛾幼虫的致死率!延长发育历期!表现出一定的抗虫性%
关键词’B >j+-运输# L:毒蛋白运输# 嫁接# 抗虫性
中图分类号! ’#&I2!"BBB文献标识码!-BBB文章编号!&%%& H#!II"$%&%#%# H%%!C H%"
收稿日期’ $%%C H%# H&%#修回日期’$%%C H&$ H$%%
基金项目’ 国家自然科学基金资助项目"J%I#$%G%$ # 河北省自然科学基金资助项目"($%%"%%%!"!$ # 转基因生物新品种培育重大专项
"$%%CMg%I%&& H%$#L$ %
!杨敏生为通讯作者%
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>4:4D1P! :09A8E@:9OD:EF=E:=E7>j+-DAT ?70:E9A 0S5$OEAEF041T UE:7DA@?07:ET UE:FEEA :=E@:0RW DAT @R90A UP>EDA@
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U7DAR= DAT 1EDS0S?0?1D7#!& A0>D:E79:@>D:E79D1FD@4@ET D@@R90A 07@:0RW! F=9R= @4OOE@:ET :=D:>j+-0S5$OEAEFD@
A0::7DA@?07:ET UE:FEEA :=E@:0RW DAT @R90A5,=E7E@41:0S*.)’-:E@:@=0FET :=D:L::0Z9A ?70:E9A FD@TE:ER:ET 9A :=E
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:=E1D78DEFE7ESET 9AT007@0A :=E1ED8E@0SO7DS:ET @R90A5,=E7E@41:@@=0FET :=D:O7DS:9AO:=E?0?1D7#!& :0:7DA@OEA9R0AE@
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B B 自 /DERW 等 " &CI# $ 首 次 将 5$" 5/-%;&#
$1&+%"7%’"#%#!苏 云 金 芽 孢 杆 菌 $ 基 因 转 入 烟 草
"D%-($%/"/ $/P/-&.$获得抗天蛾 " ’?=9AO9TDE$的转
基因 植 株 以 来! 5$基 因 相 继 被 转 化 到 棉 花
"S(##8@%&.$&水稻 "Z+8L/ #/$%=/$&玉米 "]’/ ./8#$
等多种植物中!获得的植株均有不同程度的抗虫性%
到目前为止!国内外用不同的 5$基因和转化方法获
得了 #% 种转 5$基因作物!其中以双子叶植物居多
"陆小毛等!$%%"$% 国内外许多学者都对抗虫植物
各器官 L:毒蛋白的含量及表达进行了研究"王保民
等!$%%$# 李葱葱等!$%%"# 朱路青等!$%%G# 甄志先
等!$%%## .9’$/;5!$%%I# [D7:9A@’$/;5!$%%I$!但关
于外源 5$基因表达产物在植物体内如何运输的研
究较少% 随着转基因抗虫植物的种植!人们开始关
注转基因抗虫植物的生态环境安全性 " ’DEO4@D!
&CCC# 0^??P!$%%%# Y7DAWEA=4P;EA ’$/;5!$%%!# QDAO
’$/;5! $%%"# 高素红等!$%%G# 陈兴玲等!$%%#$! 其
中外源 5$基因在转基因植物中的稳定性是安全性
评价的重要内容之一%
杨树"N(@&;&#$等树种主要通过无性方式繁殖!
转基因植物与非转基因植物嫁接繁殖在生产上应用
具有现实可行性% 中国是目前唯一实现转基因造林
林 业 科 学 !" 卷B
树种商品化的国家!引起国际上广泛关注% 由于这
些原因!针对转基因树木开展相关研究是十分必要
的% 本文通过转 5$基因杨树与非转基因杨树间的
相互嫁接!来深入研究 5$基因的表达产物在转基因
嫁接树木中的表达和运输规律!了解转基因树木生
态安全性!减少害虫危害!扩展抗虫植物的利用途
径!为转 5$基因树木合理利用&抗性预测和安全评
价管理提供科学依据%
&B材料与方法
CDCE材料
&2&2&B植物材料B#!& 杨是 &C#! 年开始采用有性
杂交获得杂种&经过选育获得的白杨杂种无性系!杂
交组合为2银白杨"NA/;P/$ ]0山杨"NA>/=%>%/"/$
r小叶杨"NA#%.("%$13 ]毛白杨"NA$(.’"$(#/$!
适应范围广!稳定性强!其木材具有优良的物理力学
性质# U^$C 为河北农业大学和中国科学院微生物
研究所共同培育的转 5$-+8\4-基因 #!& 杨株系!经
多年试验证明其对杨扇舟蛾 "3;(#$’+/ /"/-1(+’$/$&
美国白蛾"?8@1/"$+%/ -&"’/$等鳞翅目".E?9T0?:E7D$
害虫具抗性"杨敏生等!$%%G# QDAO’$/;5!$%%J$!于
$%%! 年获得商品化生产许可%
&2&2$B饲虫材料B 杨扇舟蛾卵块’ $%%C 年 ! 月初
采自河北农业大学苗圃!在室内常温常压下孵化%
CDFE方法
&2$2&B试验材料的准备B在河北农业大学苗圃进
行嫁接处理!$%%# 年 J 月底嫁接处理为 #!& k^ U$C’
以 #!& 杨当年生枝条为接穗!& 年生 U^$C 苗木为砧
木进行嫁接# $%%I 年 J 月底嫁接处理为 U^$C k#!&’
以 U^$C 当年生枝条为接穗!& 年生 #!& 杨苗木为砧
木进行嫁接% 于 $%%I 年 " 月!分别采集各嫁接杨树
砧木和接穗的嫩叶及嫩枝!同时采集 #!& 杨的嫩叶
作为阴性对照! U^$C 的嫩叶作为阳性对照!用于
j+-的提取% 于 $%%I 年 # 月!分别采集各嫁接杨
树砧木和接穗的韧皮部&木质部&髓&叶片!同时采集
#!& 杨叶片作对照!重复 J 次!用于 L:毒蛋白的测
定% 于 $%%C 年 ! 月!分别采集各嫁接杨树接穗的叶
片!同时采集 #!& 杨的叶片和 U^$C 的叶片!在室内
喂饲杨扇舟蛾幼虫%
&2$2$B植物材料总 j+-的提取B采用上海生工生
物工程公司的 X+)f<&% 柱式 ,79;01总 j+-抽提试
剂盒来提取植物总 j+-%
&2$2JBj+-检测B取 J !.j+-样品!点样于
&2%_琼脂糖凝胶上 "每 &%% >.凝胶含有 G !.
N01T/9EF$!在 %2G ],L*电泳缓冲液中!G /+R>H&
的电压下电泳 !% >9A!然后在紫外凝胶成像系统中
观察所提取 j+-的完整性%
&2$2!B反转录合成 RK+-第 & 链B利用 YE7>EA:D@
公司的 jE8E7:-9T,[Y97@:’:7DAT RK+-’PA:=E@9@b9:
试剂盒来合成 RK+-第 & 链%
&2$2GB j,<^(j扩增反应及电泳检测 B 根据
5$-+8\4-基因序列设计引物!由北京三博生物工程
公司合成!合成引物序列为’ Gi<(--(((N--(-,
(--(N--,-,(-E:7D,& ,=E7>0RPR1E7
热循环仪中进行% (^j扩增程序为’ C! n预变性 !
>9A#C! n G% @!G! n "% @!#$ n I% @!共 J% 个循环#
最后 #$ n延伸 &% >9A% (^j反应总体积为 $% !.!
水 &$2I !.!&% ] (^j缓冲液 ",79@<6(1! ?6 I2J!
G%% >>01+.H& b(1! &G >>01+.H& [O(1$ $ $2% !.!
T+,^ "$2G >>01+.H&$$2% !.!引物"&% >>01+.H& $
&2% !.!模板 RK+-&2% !.!0/2酶"G X+!.H& $ %2$
!.% 利用 &_琼脂糖凝胶电泳检测 j,<^(j产物%
&2$2"BL:毒蛋白的测定B称取样品 %2J O!加入 $
>.& ] L^’,和少许石英砂!研磨成匀浆转入 # >.
离心管中!再用 $ >.& ] L^’,冲洗研钵一并转入
离心管中!&% %%% 7+>9A H&离心 &% >9A!取上清液用
于 L:毒蛋白的测定% 具体操作步骤按照美国 -OT9D
公司 的 L:(7P&-Uk&-R*.)’- 试 剂 盒 " 货 号 为
’^ %^"$%%k%$II$说明书进行%
&2$2#B饲虫试验B室温孵化杨扇舟蛾卵块!从中随
机挑选刚孵化的幼虫!轻移至清洁干燥的高 &$2G R>&
直径 I2G R>的罐头瓶中!每瓶 &G 头!" 次重复% 放入
新鲜叶片后!用透气塑料膜扎紧瓶口!每 $ 天换 & 次新
鲜叶片!同时观察记录幼虫的死亡和蜕皮情况%
$B结果与分析
FDCEP:9W,P检测分析
$2&2&B#!& k^U$C 嫁接处理中砧木和接穗的嫩枝和
嫩叶 j,<^(j检测B以 U^$C 为砧木嫁接 #!& 杨!成
活后砧木和接穗嫩枝和嫩叶的 j,<^(j检测结果见
图 &&图 $% 从图可以看出!砧木嫩枝&嫩叶及阳性对
照的 j,<^(j产物!在 G%% ‘#G% U? 之间均有 & 条清
晰的扩增条带!与用特异引物扩增的预期 5$基因片
断大小相吻合!这说明外源 5$基因 >j+-能够在砧
木嫩枝和嫩叶中稳定转录% 但接穗下&中&上部嫩
枝!接穗下&中&上部嫩叶及阴性对照的 j,<^(j产
物在 G%% ‘#G% U? 之间均没有出现扩增条带!即没
有检测出外源 5$基因的 >j+-% 这说明通过嫁接
的方式!外源 5$基因的 >j+-没有从砧木运输到接
%G
B第 # 期 王连荣等’ 转基因杨树中外源 5$基因 >j+-及其蛋白运输
穗的嫩枝和嫩叶中%
图 &B嫩枝 j,<^(j产物电泳检测结果
Y9O5&B,=EE1ER:70?=07E@9@:E@:7E@41:@0S
j,<^(j?70T4R:S70>U7DAR=E@
[5K.$%%% [D7WE7# &2砧木嫩枝 ,=EU7DAR= 0S@:0RW#
$2接穗下部嫩枝 ,=E10FE7U7DAR= 0S@R90A#
J2接穗中部嫩枝 ,=E>9TT1EU7DAR= 0S@R90A#
!2接穗上部嫩枝 ,=E4??E7U7DAR= 0S@R90A#
G2阴性对照 +EOD:98ER0A:701#
"2阳性对照 0^@9:98ER0A:7015
图 $B嫩叶 j,<^(j产物电泳检测结果
Y9O5$B,=EE1ER:70?=07E@9@:E@:7E@41:@0S
j,<^(j?70T4R:S70>1ED8E@
[5K.$%%% [D7WE7# &2砧木嫩叶 ,=E1EDS0S@:0RW#
$2接穗下部嫩叶 ,=E10FE71EDS0S@R90A#
J2接穗中部嫩叶 ,=E>9TT1E1EDS0S@R90A#
!5接穗上部嫩叶 ,=E4??E71EDS0S@R90A#
G2阴性对照 +EOD:98ER0A:701#
"2阳性对照 0^@9:98ER0A:7015
$2&2$B U^$Ck#!& 嫁接处理中砧木和接穗的嫩枝和
嫩叶 j,<^(j检测B琼脂糖凝胶电泳检测 j,<^(j
产物的结果见图 J!从图中可以看出!接穗嫩枝&嫩
叶以及阳性对照嫩叶的 j,<^(j产物!在 G%% ‘#G%
U? 之间均有 & 条清晰的特异性扩增条带!与用特异
引物扩增的预期 5$基因片断大小相吻合!这说明外
源 5$基因 >j+-能够在接穗嫩枝和嫩叶中稳定转
录% 但砧木嫩叶&砧木嫩枝&阴性对照的 j,<^(j产
物在 G%% ‘#G% U? 之间没有出现特异性扩增条带!
即没有检测出外源 5$基因的 >j+-% 这说明通过
嫁接的方式!外源 5$基因的 >j+-没有从接穗运输
到砧木的嫩枝和嫩叶中%
FDFE转基因杨树中外源 3"毒蛋白的运输
$2$2&B#!& k^U$C 嫁接处理中砧木和接穗各组织中
L:毒蛋白含量的检测B从图 !&图 G 可以看出!以
U^$C 为砧木嫁接 #!& 杨植株的砧木和接穗各组织
中均检测到 L:毒蛋白的存在!且同一部位不同组织
图 JBj,<^(j产物电泳检测结果
Y9O5JB,=EE1ER:70?=07E@9@:E@:7E@41:@0Sj,<^(j?70T4R:
[5K.$%%% [D7WE7# &2砧木嫩枝 ,=EU7DAR= 0S@:0RW#
$2砧木嫩叶 ,=E1EDS0S@:0RW# J2接穗嫩枝
,=EU7DAR= 0S@R90A# !2接穗嫩叶 ,=E1EDS0S@R90A#
G2阳性对照 0^@9:98ER0A:701# "2阴性对照 +EOD:98ER0A:7015
中 L:毒蛋白含量明显不同% 其中!韧皮部中 L:毒
蛋白含量最高!叶片&木质部次之!髓中 L:毒蛋白含
量较低% 同一组织不同部位中 L:毒蛋白含量也明
显不同% 砧木韧皮部中 L:毒蛋白含量最高!达到
&"J2J! AO+OH&!接穗下部和中部韧皮部次之!接穗
上部最低!为 &&$2G& AO+OH&% 叶片&木质部和髓的
不同部位中 L:毒蛋白含量变化趋势与韧皮部基本
一致% (b中未检测到 L:毒蛋白的存在% 以上分析
结果说明!通过嫁接的方式!外源 L:毒蛋白可以从
砧木向上运输到接穗各组织!且以韧皮部运输为主%
图 !B转基因嫁接杨树"#!& k^U$C$不同部位
叶片&韧皮部中 L:毒蛋白含量
Y9O5!BL::0Z9A ?70:E9A R0A:EA:@0S1EDSDAT ?=10E>0ST9SE7EA:
?D7:@9A :7DA@OEA9RO7DS:9AO?0?1D7"#!& k^U$C$
&2砧木 ’:0RW# $2接穗下部 ,=E10FE7@R90A#
J2接穗中部 ,=E>9TT1E@R90A#
!2接穗上部 ,=E4??E7@R90A5下同% ,=E@D>EUE10F5
$2$2$B U^$Ck#!& 嫁接处理中砧木和接穗各组织中
L:毒蛋白含量的检测B由图 " 可看出!虽然 (b中
未检测到 L:毒蛋白的存在!但是以 #!& 杨为砧木嫁
接 U^$C 植株的砧木和接穗各组织中均检测到 L:毒
蛋白的存在!且各组织中 L:毒蛋白含量均表现为砧
木低于接穗% 砧木各组织以韧皮部和叶片中 L:毒
蛋白含量较高!分别为 $!2C# AO+OH& 和 $%2#&
AO+OH&!木质部和髓中 L:毒蛋白含量较低!分别为
&2IG AO+OH&和 &2$" AO+OH&% 接穗中 L:毒蛋白含量
变化趋势与砧木基本一致% 以上分析结果说明!通
过嫁接的方式!外源 L:毒蛋白可以从接穗向下运输
&G
林 业 科 学 !" 卷B
到砧木各组织!且以韧皮部运输为主%
图 GB转基因嫁接杨树"#!& k^U$C$不同部位
木质部&髓中 L:毒蛋白含量
Y9O5GBL::0Z9A ?70:E9A R0A:EA:@0SZP1E>DAT ?9:= 0ST9SE7EA:
?D7:@9A :7DA@OEA9RO7DS:9AO?0?1D7"#!& k^U$C$
图 "B转基因嫁接杨树" U^$C k#!&$砧木&接穗
不同组织中 L:毒蛋白含量
Y9O5"BL::0Z9A ?70:E9A R0A:EA:@0ST9SE7EA::9@@4E@0S@:0RW
DAT @R90A 9A :7DA@OEA9RO7DS:9AO?0?1D7" U^$C k#!&$
FDJE转基因嫁接杨树的抗虫性检测
$2J2&B对杨扇舟蛾幼虫的致死效应B分别用 #!&k
U^$C& U^$C k#!& 接穗叶片!(b和 U^$C 叶片饲养杨
扇舟蛾初孵幼虫 $& 天% 由图 # 可以看出!#!& k^U$C
累积死亡率为 $&2#C_!高于 (b的累积死亡率
"#2I#_$!并低于 U^$C 的累积死亡率 "#G2$I_$#
U^$C k#!& 累积死亡率与 U^$C 相比无显著差异% 各
处理饲养前 C 天杨扇舟蛾幼虫累计死亡率均呈明显
上升趋势!此后趋于平缓% 说明低龄幼虫对 L:毒蛋
白的抗性较差!而随着幼虫的增长!虫体本身的抗性
增强!使得 L:毒蛋白对幼虫的毒害相对降低!因此!
杨扇舟蛾幼虫累积死亡率的增长速率减慢%
图 #B杨扇舟蛾幼虫累积死亡率
Y9O5#B,=E1D78D1R4>41D:98E>07:D19:P0S3;(#$’+/ /"/-1(+’$/
$2J2$B对杨扇舟蛾幼虫发育历期的影响B分别用
#!& k^U$C& U^$C k#!& 接穗叶片!(b和 U^$C 叶片饲
养杨扇舟蛾初孵幼虫 $& 天!其发育历期见表 &% 由
表 & 可以看出!与 (b相比!#!& k^U$C! U^$C k#!&!
U^$C 对杨扇舟蛾幼虫的发育历期均有明显的抑制
作用% 饲养杨扇舟蛾幼虫第 G 天!取食 (b的杨扇
舟蛾幼虫己有 $!2""_进入 $ 龄!取食 #!& k^U$C 的
幼虫只有 G2$"_进入 $ 龄!其他处理均没有进入 $
龄的幼虫# 第 && 天取食 (b的幼虫有 II2IC_进入
表 CE杨扇舟蛾幼虫发育历期
:$?GCET$#+$-(’+’-4*0’1"$-*’#%4(4&=1+%8"’& &2&*6+’"8&
处理
,7ED:>EA:
龄期
)A@:D7
发育历期 KE8E10?>EA:D1?E790Tk_
G T # T C T && T &J T &G T &# T &C T $& T
(b & #G2J! G2!I
$ $!2"" C!2G$ &%% &&2&& &2!&
J II2IC C#2&I J%2CC
! &2!& "C2%& C#2&I JC2!! &2!&
G $2I$ "%2G" C#2&I
蛹 4^?D &2!&
#!& k^U$C & C!2#! !2&#
$ G2$" CG2IJ CI2!& $G2!
J &2GC #!2" &%% G%2#C &C2%G
! !C2$& I%2CG GC2"I I2%"
G !%2J$ C&2C!
U^$C k#!& & &%% II2$! #!2$C "#2I" ""2"# "I G"2G$ !%2C& $%
$ &&2#" $G2#& J$2&! JJ2JJ J$ !J2!I J&2I$ !%
J $#2$# !%
U^$C & &%% I!2$& I&2I$ #G "&2&& G% #2&!
$ &G2#C &I2&I &G &&2&& &I2#G !$2I" !&2"# $$2$$
J &% $#2#I $G JG2#& JJ2JJ JJ2JJ
! "2$G &!2$C $G JJ2JJ
G &&2&&
$G
B第 # 期 王连荣等’ 转基因杨树中外源 5$基因 >j+-及其蛋白运输
J 龄!取食其他几个处理的叶片的杨扇舟蛾幼虫进
入 J 龄 的 百 分 率 均 低 于 该 水 平! #!& k^U$C 为
#!2"%_ & U^$C 为 &%2%%_!而取食 U^$C k#!& 的叶
片的幼虫没有进入 J 龄% 第 &# 天取食 (b叶片的
杨扇舟蛾幼虫有部分进入 G 龄!而取食其他处理叶
片的杨扇舟蛾幼虫均没有进入 G 龄% 第 $& 天取食
(b叶片的杨扇舟蛾幼虫有化蛹的现象!而取食其
他处理叶片的杨扇舟蛾幼虫均没有此现象% 以上数
据说明!各个处理都在不同程度上抑制了杨扇舟蛾
幼虫的发育进度!使其发育进度明显减慢!从而延长
幼虫的发育!导致幼虫的发育不良!严重的导致
死亡%
JB讨论
随着 j+-分子在基因表达调控中重要作用的
发现!j+-分子如何在植物体内运输移动!如何在
目标组织中发挥作用等问题引起越来越多的关注%
研究表明 j+-可作为-个活跃的信号分子调控基
因表达和植物发育"Q00’$/;5!$%%!# c4 ’$/;5!$%%$#
f9’$/;5! $%%"$!在植物中!信号分子通过韧皮部进
行长距离运输!而在细胞与细胞之间的转运则通过
胞间连丝进行!这与病毒在植物体内的运输方式相
似% 许多证据表明 >j+-在植物细胞间的或系统
性的运动是一种很普遍的现象 "307OEA@EA ’$/;5!
&CCI$% 比如病毒对植物的侵染!就是 >j+-在植
物中的一种运动形式!植物病毒为了达到其成功侵
染的目的!简单地侵占植物大分子运输的寄主系统!
并且用植物病毒自身编码的特定蛋白质去促进病毒
>j+-运动".D;D70F9:;’$/;5!&CCC$%
本试验通过 U^$C "转 5$-+8\4-基因 #!& 杨$与
#!& 杨间相互嫁接的方法!来研究外源 5$基因的
>j+-在砧木与接穗间运输规律及其可能所起的调
控作用% 嫁接试验是一种研究根系与地上部物质信
息交流的重要手段"N01ERW9’$/;5!&CCI# (7E:E’$/;5!
$%%&$% 一些韧皮部转录物如马铃薯 " 9(;/"&.
$&P’+(#&.$蔗醣转运子 >j+-和水稻 ,=907ET0Z9A=
>j+-可以在整株植物中运输"’D@DW9’$/;5!&CCI$%
j49;<[ET7DA0等"&CCC$用南瓜"3&-&+P%$/ ./I%./$k
黄瓜"3&-&.%##/$%=&#$进行异质嫁接!对其中一个
>j+-的转录物 (>+-(^ "3&-&+P%$/ ./I%./ A0A<
D4:0A0>04@RE1?70:E9A$做了详细研究!发现大量转
录物从南瓜砧木转移到黄瓜接穗的分生组织中!这
是 >j+-分子远距离控制基因表达作用的一个实
例% 也有研究发现遗传转移仅仅发生在叶绿体基因
组携带的基因中# 而且基因转移只发生在嫁接部
位!不会长距离发生% 而位于核基因组的标记基因
不发生转移 " ’:EOE>DAA ’$/;5!$%%C $% 本试验 j,<
(^j检测结果表明!以 U^$C 为砧木嫁接 #!& 杨以
后!接穗的嫩枝和嫩叶!以及以 #!& 杨为砧木嫁接
U^$C 以后!砧木的嫩枝和嫩叶中均没有检测到 5$
基因 >j+-的存在!说明外源 5$基因的 >j+-没
有在砧木与接穗间进行长距离的运输!在转基因杨
树中是稳定表达的!没有通过嫁接的方式进行转移%
外源 5$基因的 >j+-与植物病毒和植物内源特异
j+-的运输方式是不同的!因此!转 5$基因的植物
具有一定的生态环境安全性%
转基因植物中表达蛋白在植物体内的转运和代
谢已引起了一些科学家的重视% 研究报道!在所检
测的 $ 个转 5$基因抗虫棉品种的伤流中有外源毒
蛋白存在!但是常规棉品种中检测不到它的存在!说
明转基因作物的外源蛋白可以通过根系合成并分泌
到伤流液中再运输到地上组织中 "芮玉奎等!
$%%G$% 已有研究发现!转基因植物中的 L:毒蛋白
作为一种分泌蛋白可向土壤中扩散" ’DZEAD’$/;5!
&CCC$% 本试验的 *.’-检测结果为!各嫁接处理砧
木和接穗的叶片&韧皮部&木质部和髓中均检测出
L:毒蛋白的存在!说明外源L:毒蛋白可以通过嫁接
的方式在砧木和接穗间进行运输% 且各组织中以韧
皮部的含量最高!说明外源 L:毒蛋白主要通过韧皮
部进行运输% 关于外源 L:毒蛋白如何在植物体内
运输!同时需要哪些物质的参与!需进一步深入的
研究%
L:(7P&-R毒蛋白能毒杀鳞翅目昆虫!转基因
#!& 杨对不同龄期幼虫的抗性不同!对低龄幼虫的
致死作用较强!随着虫龄的升高幼虫本身抗性增强!
转基因 #!& 杨的致死作用相对降低!幼虫的死亡率
降低"杨敏生等!$%%"$% 本试验研究结果表明!以
转基因嫁接杨树接穗叶片饲养杨扇舟蛾!同样对低
龄幼虫有毒杀作用!而对存活的高龄幼虫则表现为
对其生长发育的抑制作用% 以 #!& k^U$C 接穗叶片
饲养的杨扇舟蛾幼虫!其死亡率高于 (b!发育进程
低于 (b!生长受到抑制% 进一步证明了 L:毒蛋白
通过嫁接的途径从砧木运输到接穗中!因此!L:毒
蛋白在嫁接杨树体内的运输提高了杨树的抗虫性!
但其抗虫效果低于 U^$C% 而以 U^$C k#!& 接穗叶片
饲养的杨扇舟蛾幼虫死亡率高!发育进程缓慢!与
U^$C 无显著差异% 因此!通过转基因接穗嫁接到未
转基因的砧木上来繁殖苗木!将可能提高植物的抗
虫性!为生产提供了一条新的抗虫途径%
JG
林 业 科 学 !" 卷B
参 考 文 献
陈兴玲! 胡建军! 赵楠木5$%%#2转基因植物基因漂移研究5安徽农
业科学! JG"&%$ ’ $IG& H$IG$5
高素红! 毛富玲! 王江柱! 等5$%%G2转双抗虫基因 #!& 杨节肢动物
群落生态安全性评价---转基因 #!& 杨对节肢动物群落空间结
构的影响5河北农业大学学报! $I"J$ ’ ## HI%5
李葱葱! 刘B娜! 康岭生! 等5$%%"2转基因抗虫玉米 L:蛋白表达
量的研究5玉米科学! &!"J$ ’ !% H!&5
陆小毛! 朱路青! 曹越平5$%%"2转 5$基因作物及其安全性研究5
上海交通大学学报’农业科学版! $!"$$ ’ $&! H$$%5
芮玉奎!朱本忠!罗云波5$%%G2转 5$基因抗虫棉"S(##8@(#%&.$伤流
中 L:毒蛋白的运输5植物学通报!$$"J$ ’ J$% HJ$!2
王保民! 李召虎! 李B斌! 等5$%%$2转 5$抗虫棉各器官毒蛋白的
含量及表达5农业生物技术学报! &%"J$ ’ $&G H$&C2
杨敏生! 高宝嘉! 王进茂! 等5$%%G2转双抗虫基因 #!& 杨基本特性
分析5林业科学! !&"&$ ’ C& HC#5
杨敏生! 李志兰! 王B颖! 等5$%%"2双抗虫基因对三倍体毛白杨的
转化和抗虫性表达5林业科学! !$"C$ ’ "& H"I5
甄志先! 李B静! 梁海永! 等5$%%#2转 5$-+8^4基因杨树毒蛋白表
达及对桑天牛抗性的研究5蚕业科学! JJ"$$ ’ GJI HG!$5
朱路青! 曹越平5$%%G2转 5$基因大豆植株中 L:毒蛋白的表达5上
海交通大学学报’农业科学版! $J"J$ ’ $J! H$JI5
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!责任编辑B徐B红"
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