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Transgenic Ramie with Bt Gene  Mediated by Agrobacterium tumefacien and Evaluation of Its Pest-Resistance

根癌农杆菌介导转Bt基因苎麻的获得及其抗虫鉴定



全 文 :作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2009, 35(10): 1771−1777 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家公益性行业(农业)科研专项(nyhyzx07-018-16),国家自然科学基金项目(30800696),教育部博士点新教师基金项目(20070504059)资助。
*
通讯作者(Corresponding author): 彭定祥,E-mail: pdxiang@mail.hzau.edu.cn; Tel: 13397121298
第一作者联系方式: E-mail: fjp@mail.hzau.edu.cn; Tel: 15972199262 ** 共同第一作者
Received(收稿日期): 2009-03-03; Accepted(接受日期): 2009-06-25.
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2009.01771
根癌农杆菌介导转 Bt基因苎麻的获得及其抗虫鉴定
符家平 汪 波** 刘立军 杨金雨 王绪霞 邢秀龙 彭定祥*
华中农业大学植物科技学院麻类研究室, 湖北武汉 430070
摘 要: 采用本研究室建立的根癌农杆菌介导的高效遗传转化体系, 转化苎麻优良品种芦竹青, 获得了转 Bt 基因苎
麻候选植株。通过 PCR和 Southern杂交等分子检测, 证明 Bt基因已经整合到部分候选植株基因组中。选取 PCR和
Southern 杂交均为阳性的部分株系(T0)种植在大田, 对这些植株进行室内抗虫鉴定并考察其主要农艺性状和品质性
状, 次年对 T1代植株进行 PCR和 Southern杂交检测。结果表明, 与对照相比, T0代转 Bt基因苎麻植株的抗虫性均强
于对照, 部分株系的抗虫性显著强于对照植株; 且基本保持了亲本的优良性状; T1代植株中也含有 Bt 基因, 表明 Bt
基因能稳定遗传, 且 T1代植株在大田的抗虫性明显强于非转基因植株。
关键词: 苎麻; 转基因; Bt基因; 赤蛱蝶; 抗虫
Transgenic Ramie with Bt Gene Mediated by Agrobacterium tumefacien and
Evaluation of Its Pest-Resistance
FU Jia-Ping, WANG Bo**, LIU Li-Jun, YANG Jin-Yu, WANG Xu-Xia, XING Xiu-Long, and PENG
Ding-Xiang*
College of Plant Sciences and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China
Abstract: Agrobacterium tumefaciens-mediated approach is an effectively and widely used to introduce foreign DNA into plants.
However, there were few reports published on ramie transformation mediated by Agrobacterium tumefaciens up to date. In the
present study, transgenic ramie containing Bt gene were obtained by our highly efficient Agrobacterium-mediated transformation
system using ramie Luzhuqing. Three T0 plants of transgenic ramie were chosen for further experiments and were transplanted
into the fields. Laboratory assay of artificial infestation and the survey on agronomic traits and quality traits of T0 plants were
conducted. The results showed that T0 transgenic plants exhibited more excellent pest resistance than the controls, and some were
significantly superior to the controls. In addition, T0 transgenic plants maintained the main agronomic traits, such as plant height,
stem diameter, rate of effective tiller, raw fiber weight, fiber production ratio from stem and fiber production ratio from phloem,
and quality traits, such as strength, filament breaking tenacity, fiber fineness, fineness uniformity and glue content of raw fiber in
Luzhuqing. PCR and Southern blotting analysis showed that T1 plants contained Bt gene, which indicated that Bt gene could be
stably inherited. T1 plants in the fields performed highly pest resistance compared with non-transgenic plants.
Keywords: Ramie; Transformation; Bt gene, Pyrameis indica (Herbst); Agrobaterium tumefaciens
苎麻是我国最重要的纤维作物之一。近几年 ,
在湖北省主要苎麻产区的调查发现, 随着全球气候
变暖等问题的加剧, 苎麻主要虫害的危害也逐渐升
级。在本课题组的试验田及湖北省主要苎麻产区调
查发现, 有不少田块单蔸苎麻虫口达数十条。目前,
对麻类虫害的研究还未形成系统, 虫害的防治也没
有得到足够的重视, 麻田虫害防治工作也很被动[1]。
近几年, 苎麻虫害防治的研究进展也很缓慢, 只有
极少的文献报道[1-4]。
选育苎麻抗虫品种是解决苎麻虫害的主要途径
之一。然而苎麻有着复杂的遗传背景, 使得苎麻育
种研究受到了较大的限制。转基因技术的发展, 为
苎麻育种工作提供了新的途径。1993 年, Dusi 等[5]
获得了世界上首例转基因苎麻, 将一个和蛋白质相
关的基因导入饲料苎麻。中国学者在苎麻遗传转化
上也做了一些有益的尝试并取得一定的进展[6-9]。苎
1772 作 物 学 报 第 35卷

麻转基因研究之所以进展缓慢, 其中一个重要的原
因是缺乏高效的遗传转化体系。本课题组经过研究,
已建立了苎麻子叶直接再生体系[10], 并在此基础上,
建立了农杆菌介导的高效遗传转化体系, 且利用该
体系已经得到了苎麻转绿色荧光蛋白 (green fluo-
rescent protein, GFP)基因植株[11]。
自 1987 年首次报道 Bt (Bacillus thuringiensis)
杀虫结晶蛋白基因转基因植株以来[12-14], Bt 抗虫转
基因作物发展迅猛, 截止 2004 年, 全球抗虫转基因
作物的种植面积高达 2 240 万公顷, 其中商业化生
产的主要包括棉花、玉米和马铃薯[15]。在我国, 种
植面积最大的是抗虫棉。随着大量的 Bt基因被克隆、
测序及研究, 人们已经成功构建了不同类型的基因
工程菌包括高效广谱的 Bt 基因工程菌及多功能 Bt
基因工程菌, 因此, 转 Bt 基因植物将有更广阔的应
用前景[16]。然而 Bt基因在麻类作物上的应用研究进
展相对缓慢, 仅易自力等[7]进行了苎麻的转 Bt 基因
研究, 祁建民等[17]报道了红麻的转 Bt基因研究。本
研究采用本研究室建立的高效遗传转化技术体系 ,
将 Bt 基因导入苎麻, 期望能够产生良好抗虫性的转
Bt 基因苎麻植株及其后代, 并保持原品种的优良性
状, 为苎麻抗虫育种奠定基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料
芦竹青种子采自华中农业大学苎麻种质资源圃,
收后立即晒干, 脱粒清理后保存待用。种子经 70%
酒精清洗 30 s, 10%次氯酸钠溶液浸泡 15 min, 无菌
水冲洗 3~4 次后, 种在 1/2MS 培养基中。待种子发
芽 4~6 d 后, 从实生苗上切下完整的子叶作为遗传
转化外植体。菌株 LBA4404, 表达载体 pBI121, 均
由华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室张献
龙教授提供。T-DNA区结构如图 1所示。



图 1 Bt基因表达载体的 T-DNA结构
Fig. 1 Schematic diagram of T-DNA region in the plasmid
vector
RB:右边界; Nos-P:胭脂碱合酶启动子; Npt II:新霉素磷酸转
移酶基因; Nos-T:胭脂碱合酶终止子;
CaMV 35S-P:CaMV35S启动子; Bt:苏云金芽胞杆菌;
LB:左边界。
RB: right border; Nos-P: nopaline synthase promoter; Npt II: neo-
mycin phosphotransferase gene; Nos-T: nopaline synthase termina-
tor; CaMV 35S-P: CaMV35S promoter; Bt: Bacillus thruingiensis
gene; LB: left border.
培养基配方同文献[11]。先用 1 mol L−1 NaOH
将培养基 pH 值调至 5.8~6.0, 然后在 121 , 1.1 kg ℃
cm−2 压力下灭菌 15 min。等培养基冷却后加入经
0.25 μm滤膜过滤灭菌的吲哚乙酸(IAA)、卡那霉素
(Km)和头孢霉素(Cef)。
1.2 苎麻子叶遗传转化及 T1代植株的获得
参照汪波等[11]方法。经过侵染、选择培养、伸
长培养及生根培养等流程后, 获得 T0代转基因植株
16 株。将这些植株移栽到营养钵内, 提取其基因组
DNA进行 PCR检测, 并对检测为阳性且田间表现良
好的 4 个植株进行 Southern 杂交检测 , 然后将
Southern 杂交表现为阳性的植株扩繁。将扩繁后的
T0 代再生植株种植在大田, 在三麻开花期套袋自交,
收获种子, 并于次年种植到大田, 即为 T1代植株。
1.3 PCR检测
利用 CTAB方法提取植株基因组 DNA, 利用 Bt
基因设计引物。Bt基因上游引物 P1为 5′-CTCACGT
AAGGGATGACG-3′, 下游引物 P2 为 5′-TTGAATT
GAATACGCATCTCC-3′, PCR体系 20 μL, 其中 P1、
P2浓度为 0.5 μmol L−1; 模板 DNA 60~100 ng; Mg2+
浓度为 1.5 mmol L−1; dNTP浓度为 0.2 mmol L−1; Taq
酶 1 U。扩增程序为 94℃ 6 min; 94℃ 45 s, 58℃ 1 min,
72℃ 2 min; 32个循环; 72℃延伸 10 min, 4℃保存。
1.5%琼脂糖凝胶电泳检测。
1.4 Southern检测及室内抗虫性鉴定
利用 CTAB方法提取植株基因组 DNA, Hind III
酶切, 以 Bt基因 PCR产物为探针, 根据《分子克隆
实验指南》 [18]方法进行 Southern 杂交验证。将
Southern 杂交为阳性的 T0代植株种植在大田, 对照
为非转基因的芦竹青实生苗。当苎麻长至 1 m高左
右时分别取其倒 8~12叶(功能叶) 3~4片, 清洗干净
并用滤纸将水分吸干, 然后用滤纸包住叶柄保湿后
放入准备好的 20 cm 培养皿。每培养皿接种 6 头 1
龄的苎麻赤蛱蝶幼虫, 记录死亡率、化蛹率和成虫
畸形率。重复 3次。
1.5 T0代主要农艺性状、品质性状考查
分别于 6月 20日、8月 20日、10月 20日收获
头麻、二麻和三麻, 对种植在大田的 4 个 T0代株系
分别取 8株测定相关农艺性状和品质性状, 重复 3次。
1.5.1 农艺性状的测定 在收获时测定株高、茎
粗、分株力、原麻重、出麻率等。株高为从麻茎基
部到稍部的高度; 茎粗测基部至顶部 1/3 处茎的粗
度 ; 分株力为有效麻茎占麻蔸分蘖总数的百分数 ;
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原麻干重占鲜茎重的百分数为鲜茎出麻率, 原麻干
重占鲜皮重的百分数为鲜皮出麻率。
1.5.2 品质性状的测定 收获的苎麻原麻按照国
家标准 GB5889-86 脱胶后, 先称量精干麻重量, 计
算含胶率 = (原麻重-精干麻重)/原麻重。然后测定
苎麻的断裂强力、断裂伸长率、纤维细度和纤维均
匀度。用 YG001N 电子单纤维强力仪测定单纤维断
裂强力与断裂伸长率, 用 UV 纤维细度仪测定纤维
直径, 并通过公式 Y = 1.2732×106/(X2×D)计算纤维
支数, 式中 Y为苎麻纤维支数(m g−1), X为纤维直径
(μm), D 为纤维的密度, 不同季别的修正值为头麻
0.3202、二麻 0.2652、三麻 0.2210。纤维均匀度即
纤维细度不匀率, 通过测定纤维直径变异系数即可
得出纤维细度不匀度。
2 结果与分析
2.1 转 Bt基因苎麻植株再生
经农杆菌侵染后的子叶转入选择培养基 7~10 d
后在子叶切口处产生愈伤组织, 6~8周后在部分子叶
切口处有抗性芽出现(图 2-A箭头所示)。将其切下转
入伸长培养基培养至 3~4 cm 后再转入生根培养基
生根, 3~4周后即可长成完整的植株(图 2-B)。已生根
的植株经炼苗一周后移栽到花盆中(图 2-C), 直至生
长季节合适移栽至大田。
2.2 转 Bt基因苎麻 T0和 T1代分子检测
对以上获得的 T0 代抗性植株进行 PCR 检测,
用 Bt 基因的引物进行扩增, 16 株 T0代植株中有 14
株扩增出了目的片段(图 3), PCR 阳性率为 87.5%。
从阳性的 T0代植株中挑选整体表现良好的 4个植株
进行 Southern 杂交检测(利用 Bt 基因的扩增片段作
探针 ) , 结果表明再生株均含有外源基因片段 (图
5-A), 说明外源基因已经整合到苎麻基因组中。选择
Southern 杂交阳性且表现良好的 3 个植株 SB-L1、
SB-L2、SB-L3 自交得到 T1代种子, 从 T1代植株中
随机挑选部分植株进行 PCR扩增, 结果表明, 90%以
上植株为阳性(图 4)。从 T1代 PCR 阳性植株中随机
挑选 3 株进行 Southern 杂交检测, 结果表明这些植
株也都含有外源 Bt 基因片段(图 5-B), 证明转 Bt 基



图 2 转 Bt基因苎麻植株再生及移栽
Fig. 2 Regeneration and transplantation of transgenic ramie with Bt gene
A:共培养后的子叶培养 6~8周后在选择培养基上再生出抗性芽; B:抗性芽经过伸长培养和生根培养后长成为抗性小苗;
C:抗性小苗移栽到钵中长势良好。
A: shoot regenerated from several cotyledons on selection medium (red arrow); B: well-rooted putative transformed shoot after
elongation and rooting; C: putative transformed plant grown well in pot.




图 3 T0代转基因植株 PCR检测
Fig. 3 PCR detection of T0 transgenic plants
M:marker; 1:质粒; 2:阴性对照; 3~18:转 Bt基因抗性植株。
M: marker; 1: plasmid; 2: non-transformed plant;
3–18: transgenic plants.


图 4 T1代转基因植株 PCR检测
Fig. 4 PCR detection of T1 transgenic plants
M:marker; 1~5:T1代植株; 6:阴性对照。
M: marker; 1–5: T1 transgenic plants, 6: non-transformed plant.
1774 作 物 学 报 第 35卷



图 5 转 Bt基因植株的 Southern杂交图(Hind III酶切)
Fig. 5 Southern blotting analysis of putative transgenic ramie
plants with Bt
A:T0代植株的 Southern杂交检测; 1:非转化植株; 2~5为转基
因植株。B:T1代植株的 Southern杂交检测; 1~3:转基因植株的
T1代植株; 4:非转化植株后代。
A: Southern blot analysis of T0 transformants; 1: non-transformed
control; 2–5: putative transformants of Bt. B: Southern blot analysis
of T1transformants; 1–3: T1 transformants of Bt; 4: non-transformed
control.

因植株中 Bt基因能够稳定遗传。
2.3 Bt基因苎麻的室内抗虫鉴定
对转 Bt 基因苎麻 T0代中 Southern 杂交阳性的
植株进行室内抗虫鉴定(表 1)。结果表明, 与对照相
比, 所有阳性植株均表现出了一定的抗性。其中株
系 SB-L2 的叶片喂养的赤蛱蝶幼虫死亡率达到
38.73%, 与对照差异显著(表 1, 图 6-A~B), 没有死
亡幼虫的蛹死亡率和成虫畸形率也与非转基因对照
有显著差异(表 1, 图 6-C)。虽然株系 SB-L1 的致死
率未达显著水平, 但是以这一株系的叶片喂养的成
虫畸形率与对照也存在显著差异。表明不同抗虫株
系都表现出了较强的抗虫性, 但株系间存在一定差
异, 这可能是 Bt 基因在不同株系中的表达强度和时
期不同造成的, 具体原因需要进一步研究。此外, 对
昆虫取食趋势进行了测定。结果表明, 同时用转 Bt
基因植株和非转基因植株的叶片喂食赤蛱蝶幼虫 ,
这些幼虫更趋向于取食非转基因叶片, 转基因植株
的叶片受到苎麻赤蛱蝶的危害程度要明显低于对照
(图 6-D), 具体情况还有待于进一步研究。
将转 Bt 基因苎麻 T1代中 Southern 杂交阳性的
植株种在大田中, 2008年田间出现大量蛱蝶等害虫,
非转基因对照苎麻叶片受害虫侵害严重(图 7-B), 而
转基因 T1代植株基本未受侵害(图 7-A), 表明 Bt 基
因不仅能稳定遗传给下一代, 且在后代中也能较好
表达。
2.4 转 Bt基因苎麻主要农艺性状和品质性状
表 2 结果表明, 除 SB-L3 的鲜茎出麻率和鲜皮
出麻率和对照植株的差异达显著水平外, 其余株系
的株高、茎粗、分株力、原麻重、鲜茎出麻率和鲜
皮出麻率和非转基因对照均无显著差异。表 3 结果
显示, 除 SB-L1 的纤维细度和对照达显著水平外,
其余株系的单纤维强力、断裂伸长率、纤维支数、
均匀度和含胶率和对照株系均无显著差异。以上结
果说明转 Bt基因苎麻对苎麻的主要性状并无大的影
响, 基本保持了原品种的性状。
3 讨论
在目前种植的商品化转基因作物中, 转基因(主
要为 Bt 基因)棉花 2007 年达 380 万公顷, 占全国棉
花种植面积的 69%, 占据了很大的市场份额, 作为
纤维作物之一的苎麻在转基因技术研究和推广中也
将有很大的发展空间。目前, 对苎麻虫害的防治研
究还没有受到足够的重视, 然而随着冬季温度近年
来的上升趋势, 苎麻虫害问题日益严重, 转 Bt 基因
苎麻将有广阔的应用前景。
苎麻分子生物学研究基础相对于粮棉油等大宗
作物非常薄弱, 其分子育种研究进展缓慢, 关于抗
虫转基因的研究也鲜有报道。易自力等[9]报道获得

表 1 转 Bt基因苎麻对苎麻赤蛱蝶的室内抗虫性检测
Table 1 Bioassay in the laboratory of transgenic ramie with Bt gene against Pyrameis indica (Herbst)
株系
Line
幼虫死亡率
Mortality of the larvae (%)
蛹死亡率
Mortality of the pupae (%)
成虫畸形率
Misshapen rate of the adult (%)
SB-L1 9.91±0.62 bB 0 cC 13.21±1.89 cC
SB-L2 38.73±3.54 aA 12.48±0.98 bB 40.00±5.86 aA
SB-L3 26.56±1.94 aAB 24.82±1.68 aA 26.89±3.11 bB
CK 6.89±0.63 bB 0 cC 0 dD
同列中标以不同字母的值在 0.05和 0.01水平上差异显著。
Values followed by different letters are significantly different at 0.05 and 0.01 probability levels, respectively.
第 10期 符家平等: 根癌农杆菌介导转 Bt基因苎麻的获得及其抗虫鉴定 1775




图 6 抗虫转基因苎麻室内抗虫性鉴定
Fig. 6 Laboratory assay of inoculating first-instar larvae of
Pyrameis indica (Herbst)
A:非转基因植株叶片(CK)喂食幼虫, 幼虫生长正常, 且能正常化蛹
(蓝色箭头); B: 转基因植株叶片(SB-L2)喂食幼虫, 大部分幼虫死亡
或生长缓慢; C:转基因植株(SB-L2)叶片喂食的幼虫化蛹后部分蛹
死亡(蓝色箭头所示)或出现畸形成虫(黑色箭头所示); D:幼虫取食
趋势测定, 左为非转基因对照, 右为转基因植株(SB-L2)叶片。
A: first-instar larvae fed with non-transformed ramie leaves could
develop into next stage and pupate; B: most of first-instar larvae fed
with transgenic ramie leaves were killed or developed tardily; C:
some larvae fed with transgenic ramie leaves pupated, but some
pupae died (blue arrow) or developed into misshapen imago (black
arrow); D: the larvae ate more non-transformed ramie leaves than
transgenic leaves (left: CK, right: transgenic ramie leaf).


图 7 转基因苎麻 T1代植株 2008年 10月自然发虫状态下田间
抗虫表现
Fig. 7 Field performance of T1 plants of transgenic lines in
October 2008
A:转基因苎麻 T1代植株基本没有受到害虫危害; B:非转基因
对照苎麻受害虫危害较严重。
A: transgenic lines; B: control, transgenic lines were highly resis-
tant, but control was damaged seriously.

了转 Bt 基因苎麻植株, 但只对转基因植株进行了
PCR 和 PCR-Southern 检测。Birch[19]认为证明植物
转基因成功的应包括:(1)有严格的对照(受体种和阴
性植株); (2)转化当代(T0) Southern杂交、Northern杂
交和 Western 杂交等物理数据, 以及酶活性分析或
其他表型数据; (3)外源基因控制的表型性状证据(如
抗病、抗虫等); (4)遗传证据。有性繁殖作物需有表
型性状传递给后代的证据, 无性繁殖作物需提供有

表 2 转 Bt基因苎麻主要农艺性状
Table 2 Main agronomic traits of transgenic ramie with Bt gene
株系
Line
株高
Plant height
(cm)
茎粗
Stem diameter
(cm)
分株力
Rate of effective
tiller (%)
原麻重
Raw fiber weight
(g)
鲜茎出麻率
Fiber from stem
(%)
鲜皮出麻率
Fiber from phloem
(%)
SB-L1 118.5 aA 0.88 aA 72.31 aA 10.13 aA 3.71 bA 11.21 bB
SB-L2 104.5 abAB 0.72 abA 66.67 aA 7.43 bA 3.78 bA 11.31 bB
SB-L3 83.5 bB 0.69 bA 64.58 aA 8.00 abA 5.19 aA 12.08 aA
CK 100.3 abAB 0.78 abA 66.70 aA 9.37 abA 4.09 bA 11.52 bAB
同列中标以不同字母的值在 0.05和 0.01水平上差异显著。
Values followed by different letters are significantly different at 0.01 and 0.05 probability levels, respectively.

表 3 转 Bt基因苎麻主要品质性状
Table 3 Main quality traits of transgenic ramie with Bt gene
株系
Lines
单纤维强力
Strength
(cN)
断裂伸长率
Filament breaking tenacity
(%)
纤维支数
Fiber fineness
(m g−1)
均匀度
The fineness uniformity
(%)
含胶率
Glue content of raw fiber
(%)
SB-L1 41.02 aA 5.45 aA 2015.1 aA 38.51 aA 32.88 aA
SB-L2 45.18 aA 5.01 aA 1444.2 bB 34.21 bA 33.22 aA
SB-L3 50.05 aA 5.56 aA 1505.5 bB 37.42 abA 34.24 aA
CK 44.70 aA 5.42 aA 1567.1 bB 36.73 abA 33.37 aA
同列中标以不同字母的值在 0.05和 0.01水平上差异显著。
Values followed by different letters are significantly different at 0.05 and 0.01 probability levels, respectively.
1776 作 物 学 报 第 35卷

性繁殖一代(T1)稳定遗传证据。本研究利用建立的转
基因技术体系得到了转 Bt 基因抗虫苎麻植株, 经检
测 Bt 基因已经整合进苎麻基因组并得到了表达, 转
Bt 基因抗虫苎麻部分植株表现出了良好的抗虫性,
且基本保持了原品种的优良性状并能稳定遗传给 T1
代, 基本符合 Birch(1997)提出的植物转基因成功的
证据要求。
目的基因在受体植物中能否高效表达和稳定遗
传是选育 Bt转基因抗虫品种的关键[20], 而目的基因
在受体基因组中的表达和遗传则受到外源基因整合
的位点数、拷贝数、位置等多种因素的影响[21]。本
研究没有进行外源基因整合位点数、拷贝数等相关
检测和研究, 但室内抗虫检测结果表明不同转基因
株系外源 Bt基因的表达量有所不同。虽然部分转基
因株系的抗虫性状并不十分令人满意, 但是仍能从
得到的转基因植株中筛选出优良的株系, 作为育种
的中间材料, 为苎麻抗虫分子育种奠定基础。为了
提高外源 Bt 基因在转基因植物体内的表达量, 研究
者们对 Bt基因进行了许多的修饰和改造。其主要目
的是通过对遗传密码子进行优化, 使其更适合于在
高等植物中表达, 从而提高 Bt 基因毒蛋白的表达水
平, 增强转基因植株的抗虫能力[22]。本研究室所在的
华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室近年人工
合成了具有自主知识产权的高效抗虫的 Bt 基因[22-23],
为育成拥有自主知识产权的抗虫转基因苎麻提供了
有利条件。
综合最近的一些研究, 目前苎麻的遗传转化仍
受到基因型的限制。本研究中用到的芦竹青为湖南
省苎麻当家品种 , 是多个苎麻品种的亲本来源之
一。若要从中选育出优良的品种, 还需要进一步的
选育。此外, 转化体系仍需要进一步优化, 若能直接
转化当前主要推广的栽培品种并获得成功, 则其利
用潜力将大大增加。另外, 本研究的抗虫试验主要
在室内进行, 室外的抗虫试验还有待进一步研究。
4 结论
本研究利用根癌农杆菌介导的遗传转化方法 ,
得到了转 Bt基因苎麻植株, 转 Bt基因苎麻表现出了
良好的抗虫性, 且基本保持了原有品种的优良特性,
为苎麻抗虫育种提供了中间材料。

致谢:华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室的
张献龙教授提供菌株和质粒, 金双侠博士在遗传转
化工作中给予指导和帮助, 在此谨表谢意。
References
[1] Huang A-P(黄安平), Zhu G-F(朱谷丰), Zeng W-A(曾维爱), Li
Z-W(李志文). Research advancement of pest control of Chinese
bast fiber crops. Plant Fibers Prod (中国麻业), 2004, 26(4):
173–176 (in Chinese with English abstract)
[2] Zhang Q-X(张迁西), Su S-C(苏生春), Xiao P(肖平). The main
disease and pest arises and control technic of wild ramie. Jiangxi
Plant Protect (江西植保), 2006, 29(2): 67–69(in Chinese)
[3] Rong X-L(荣秀兰), Zhou X-M(周兴苗), Lei C-L(雷朝亮), Xie
L-Y(谢联耀). Studies on the bionomics and valid cumulative
temperature of Vanessa indica Herbst. J Huazhong Agric Univ
(华中农业大学学报), 2005, 24(2):143–146 (in Chinese with
English abstract)
[4] Jiang Y-D(蒋拥东), Li H-M(李鹄鸣), Tan J-C(谭济才), Zeng
W-A(曾维爱). Study on ecological management of insect pests in
fiber crops. Hunan Agric Sci (湖南农业科学), 2004, (5): 47–48,
49 (in Chinese with English abstract)
[5] Dusi D M A, Almeida M D E R P, Caldas L S, Gander E S.
Transgenic plants of ramie (Boehmeria nivea Gaud.) obtained by
Agrobacterium mediated transformation. Plant Cell Rep, 1993,
12: 625–628
[6] Chen D-F(陈德富), Chen X-W(陈喜文). Primary Research on
Genetic Transformation of Ramie. In: Li Z-D(李宗道) ed. Ad-
vances of Biotechnology on Ramie (苎麻生物技术研究进展).
Changsha: Hunan Science & Technology Press, 1996. pp
321–323 (in Chinese with English abstract)
[7] Chen J-R(陈建荣), Guo Q-Q(郭清泉), Zhang X-W(张学文),
Chen J(陈婕). Study on Agrobacterium-mediated transformation
system of ramie leaves. Chin Agric Sci Bull (中国农学通报),
2005, 21(6): 63–66 (in Chinese with English abstract)
[8] Chen J-R(陈建荣), Zhang X-W(张学文), Guo Q-Q(郭清泉),
Tang X-S(唐香山 ), Yang Y-C(杨友才 ). Construction of
CCoAOMT antisense expression vector and transformation of
ramie. J Nat Sci Hunan Norm Univ (湖南师范大学学报·自然科
学版), 2005, 28(3): 75–78 (in Chinese with English abstract)
[9] Yi Z-L(易自力), Li X(李祥), Jiang J-X(蒋建雄), Wang Z-C(王志
成), Liu Q-B(刘清波). The establishment of regeneration system
and obtaining the insect-resistant transgenic plants of ramie
(Boehmeria nivea L.). Plant Fiber Prod (中国麻业), 2006, 28(2):
61–66 (in Chinese with English abstract)
[10] Wang B, Peng D X, Liu L J, Sun Z X, Zhang N, Gao S M. An ef-
ficient adventitious shoot regeneration system for ramie (Boeh-
meria nivea Gaud) using thidiazuron. Bot Studies, 2007, 48:
173–180
[11] Wang B(汪波), Peng D-X(彭定祥), Sun Z-X(孙珍夏), Zhang
N(张娜), Xing X-L(邢秀龙). Regeneration of transgenic ramie
plants expressing green fluorescent protein mediated by Agro-
bacterium tumefaciens. Acta Agron Sin (作物学报), 2007, 33(10):
1606–1610 (in Chinese with English abstract)
[12] Barton K A, Whiteley H R, Yang N S. Bacillus thuringiensis
d-endotoxin expressed in transgenic Nicotiana tabacum provides
resistance to lepidopteran insects. Plant Physiol, 1987, 85:
第 10期 符家平等: 根癌农杆菌介导转 Bt基因苎麻的获得及其抗虫鉴定 1777


1103–1109
[13] Fischhoff D A, Bowdish K S, Perlak F J, Marrone P G, McCoor-
mick S M, Niedermeyer J G, Dean D A, Kusano K K, Mayer E J,
Rochester D E, Rogers S G, Fraley R T. Insect tolerant transgenic
tomato plants. Biotechnology, 1987, 5: 807–813
[14] Vaeck M, Reynaerts A, Höfte H, Jansens S, Beukeleer M D, Dean
C, Zabeau M, Montagu M V, Leemans J. Transgenic plants pro-
tected from insect attack. Nature, 1987, 328: 33–37
[15] James C. Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops.
Ithaca, New York: ISAAA Briefs. No. 32, 2004
[16] Hu X-T(胡晓婷), Song F-P(宋福平), Feng S-L(冯书亮), Du
L-X(杜立新), Song J(宋健). The development of Bacillus thur-
ingiensis research on molecular biology. Acta Agric Boreali-Sin
(华北农学报), 2007, 22(suppl): 6–9 (in Chinese with English ab-
stract)
[17] Qi J-M(祁建民), Xu J-T(徐建堂), Lin L-H(林荔辉), Tao A-F(陶
爱芬), Lan T(兰涛), Wu J-M(吴建梅). Molecular verification of
insect-resistant transgene progeny of kenaf variety Fuhong 952. J
Fujian Agric For Univ (Nat Sci Edn) (福建农林大学学报⋅自然
科学版), 2008, 37(1): 77–79 (in Chinese with English abstract)
[18] Joseph S, Rusell D W eds. Huang P-T(黄培堂) trans. Molecular
Cloning: A Laboratory Manual (分子克隆实验指南), 3rd edn.
Beijing: Science Press, 2002. pp 487–510 (in Chinese)
[19] Birch R G. Plant transformation: Problems and strategies for prac-
tical application. Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol, 1997,
48: 297–326
[20] Wang G-L(王关林), Fang H-J(方宏筠). Plant Genetic Engineer-
ing (植物基因工程), 2nd edn. Beijing: Science Press, 2002. pp
516, 578 (in Chinese)
[21] Liu Z(刘志), Guo W-Z(郭旺珍), Zhu X-F(朱协飞), Zhu Z(朱祯),
Zhang T-Z(张天真). Stable inheritance and expression of Bt and
GNA resistance genes in transgenic cotton line. Acta Agron Sin
(作物学报), 2004, 30(1): 6–10 (in Chinese with English abstract)
[22] Tang W, Chen H, Xu C G, Li X H, Lin Y J, Zhang Q F. Develop-
ment of insect-resistant transgenic indica rice with a synthetic
cry1C* gene. Mol Breed, 2006, 18: 1–10
[23] Chen H, Tang W, Xu C G, Li X H, Lin Y J, Zhang Q F. Trans-
genic indica rice plants harboring a synthetic cry2A* gene of Ba-
cillus thuringiensis exhibit enhanced resistance against lepidop-
teran rice pests. Theor Appl Genet, 2005, 111: 1330–1337




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