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Bt Insecticidal Gene and Its Temporal Expression in Transgenic Cotton Plants

抗虫棉生长发育过程中Bt杀虫基因及其表达的变化



全 文 :Vol. 31 , No. 2
pp. 197 - 202  Feb. , 2005
作  物  学  报
ACTA AGRONOMICA SINICA
第 31 卷 第 2 期
2005 年 2 月  197~202 页
抗虫棉生长发育过程中 Bt 杀虫基因及其表达的变化
夏兰芹1 ,2  徐琼芳1  郭三堆2 , 3
(1 中国农业科学院作物科学研究所 ,北京 100081 ;2 中国农业科学院生物技术研究所 ,农业部细胞与分子生物学重点实验室 ,北京 100081)
摘  要 : 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。从 DNA、mRNA
和蛋白质 3 个水平上对双价抗虫棉 139220 R4 代植株中 Bt 杀虫基因及其在整个生长发育期的时空表达进行了系统研
究。研究结果表明 , Bt 杀虫基因在抗虫棉中的表达具有时空特异性。同一组织中 , Bt 杀虫蛋白含量在整个生长发育期
呈动态下降趋势。这种现象是由于发育前期 Bt 杀虫基因表达量过高 ,导致转录后水平的基因表达调控引起的 ,是一种
发育调控的体细胞转基因沉默现象。同时 , Bt 杀虫基因在抗虫棉生长发育后期的表达变化与 35S启动子的甲基化程度
提高有关。这些研究为进一步采取相应措施 , 提高抗虫棉发育后期的抗虫性提供了依据。
关键词 : Bt 抗虫棉 ;基因表达 ;转基因沉默 ;甲基化
中图分类号 : S562
Bt Insecticidal Gene and Its Temporal Expression in Transgenic Cotton Plants
XIA Lan2Qin1 ,2 ,XU Qiong2Fang1 ,GUO San2Dui2 , 3
(1 Institute of Crop Sciences , Chinese Academy of Agricultural Sciences , Beijing 100081 ; 2 Key Laboratory of Cell and Molecular Biology , Ministry of Agricultural ,
Institute of Biotechnology Research , Chinese Academy of Agricultural Sciences , Beijing 100081 , China)
Abstract :The phenomena that“the efficacy of the Bt transgenic cotton in the early stages was high , then it would decrease
thereafter”was prevalence in the current commercialized transgenic insect2resistant cotton cultivars both in home and
abroad1 The changes of Bt gene and its expression at different developmental stages were investigated at DNA , mRNA and
protein levels , respectively , in the R4 generation of GK139220 insect2resistant transgenic materials1 The results indicated
that the expression of Bt toxin gene was in tissues and developmental stages specific manner1 The content of the Bt crystal
protein in the same tissue decreased along with the growth of the transgenic cotton plants because of the decrease of the full
length Bt toxin gene transcripts1 The over2expression of Bt toxin gene at earlier stages led to the gene regulation at post2
transcription level and contributed to the consequent gene silencing that was developmentally regulated1 Also the results
showed that the lower expression level of Bt insecticidal gene at late developmental stages was correlated with the changes
of the methylation state of the 35S promoter region1 These results would be helpful in improving the efficacy of the Bt trans2
genic cotton plant at the late developmental stages1
Key words : Bt transgenic cotton plants ; Gene expression ; Transgene silencing ; DNA methylation
  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
繱基金项目 : 国家“863”高技术研究发展计划 (Z17202201) 、农业部“发展棉花生产”专项基金 (99044)和中华农业科教基金 (99201204) 。
作者简介 : 夏兰芹 (1966 - ) , 女 , 博士 , 副研究员 , 主要从事植物基因克隆和转基因工作。 3 通讯作者 :郭三堆。E2mail : gsdui @
mail1caas1net1cn
Received(收稿日期) :2004201205 ,Accepted(接受日期) : 20042042121

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 甲基化是否参与了 Bt 杀虫基
因的表达调控 ? 目前这方面的研究尚未见国内外相
关报道。
本项研究的目的是从 DNA、mRNA 和蛋白质 3
个水平上对 Bt 杀虫基因及其在整个生长发育期的
时空表达进行系统的研究 ,研究抗虫棉生长发育过
程中 Bt 杀虫基因及其在 mRNA 和蛋白质水平上表
达的变化 ,揭示 Bt 杀虫基因表达的时空规律和内在
机制 ,为在农业生产中采取相应对策进行综合防治 ;
特别是重点防治 3、4 代棉铃虫提供科学的依据。同
时 ,为进一步采用基因工程方法进行化学调控 ,提高
Bt 杀虫蛋白在抗虫棉生长发育后期的表达 ,奠定理
论基础。
1  材料与方法
111  材料
11111  供试棉花材料  利用中棉所 19 作为阴性
对照。转 Bt 和 CpTI 基因的双价抗虫棉 139220 (受
体为中棉所 19)由本实验室和江苏省农业科学院经
济作物研究所共同培育[1~3 ] ,本实验采用 R4 代材
料 ,于当年 4 月 17 日大田播种 , 地膜覆盖。并分别
于 6 月、7 月、8 月和 9 月不同生长发育期取茎尖倒
数第 3 或第 4 片叶子作为植株上部叶片。以第 1 花
枝老叶作为下部叶片。花、蕾、铃为随机取样。同
时 ,为了分析便利 ,前期取铃以中、小铃为主 ,8 月底
为大铃。
11112  菌株和质粒   本工作所用菌株为 E1 coli
JM109 , 质粒为含有 Bt 和 CpTI 基因的双价植物表达
载体 p GBI1214ABC和含有单价 Bt 基因的中间载体
p G4AB ,由本组保存。
11113  所用酶及有关试剂   限制性内切酶为 Bi2
olabs 公司产品 ;同位素α232 P2dATP 购自北京市亚辉
生物医学工程公司 ;常用化学试剂购自北京化学试
剂商店和华绿渊生物工程公司 ;随机引物探针标记
试剂盒购自 Promega 公司 ; ELISA 分析试剂盒由北京
大学生命科学院许崇任教授提供。
112  方法
11211  ELISA ( Enzyme Linked Immunosorbent Analy2
sis)测定抗虫棉不同组织中 Bt 杀虫蛋白含量   分
析方法参照试剂盒说明书进行。
11212  RNA dot blot 和 Northern blot 分析   棉花
RNA 的提取参照文献[8 ] ,利用 Bt 杀虫基因 Pst Ⅰ酶
切片段作探针 ,探针制备根据 Promega 随机引物探
针标记试剂盒操作指南进行 ,利用α232 P2dCTP 标记
探针。RNA dot blot 和 Northern blot 分析的具体方法
见文献[9 ]。
11213  Southern blot 分析   分别用 Bt 杀虫基因
Pst Ⅰ酶切片段和 35S启动子作探针 ,检测 Bt 杀虫基
因编码区和启动子区的甲基化状态变化规律 ,分析
方法见文献[10 ]。
2  结果与分析
211  Bt 杀虫蛋白在转基因抗虫棉中表达的时空性
变化
  ELISA 利用抗原抗体特异结合及酶法测定原
理 ,能够在短时间内对大量样品进行定量和定性测
定。它为研究杀虫蛋白在棉花不同时期、不同组织
中的含量分布 ,提供了可靠方便快速的检测手段。
本项研究采用 ELISA 方法对 Bt 杀虫蛋白在双价抗
虫棉 139220 R4 代不同器官及其在不同生长发育阶
段的含量变化进行了研究。抗虫棉不同组织器官在
不同生长发育期 Bt 杀虫蛋白含量的动态变化如图
1 所示。
图 1 抗虫棉不同组织在不同生长发育期
Bt 杀虫蛋白含量的动态变化
Fig11 Dynamic analysis of Bt insecticidal protein in
different tissues at different developmental stages in
insect2resistant transgenic cotton plants
从图 1 可以看出 ,不同组织在整个生长期中 Bt
杀虫蛋白含量均呈动态下降趋势 ,其中上部叶片 (顶
尖倒数第 3 片叶)除了表现出动态下降趋势外 ,在 7
月底 8 月初 , Bt 杀虫蛋白表达量最低 ,8 月底又有所
回升 ,随后随着植物衰老 ,又表现出下降现象。下部
成熟叶片中 Bt 毒蛋白的表达规律同上部叶片 ,但表
891     作   物   学   报 第 31 卷  

现比较平缓 ,而且从 7 月 18 日起 ,其 Bt 杀虫蛋白含
量比上部叶片高一些。这些结果与虫试结果基本一
致。说明在 Bt 抗虫棉中 , Bt 杀虫蛋白含量与抗虫
能力直接相关 ,起主导作用 ,其他次生物质的变化只
起次要作用。
另外还可以看出 , Bt 杀虫蛋白的含量在不同组
织器官中含量不同 ,而且随着生长期的变化而有所
变化。表现出 6 月 19 日 :上部叶片 > 下部叶片 ; 7
月 8 日 :上部叶片 > 下部叶片 > 花 > 蕾 ; 7 月 18 日 :
下部叶片 > 上部叶片 > 花 > 蕾 ; 7 月 29 日 :下部叶
片 > 铃 > 蕾 > 上部叶片 > 花 ; 8 月 13 日 :铃 > 下部
叶片 > 蕾 > 花 > 上部叶片 ; 8 月 28 日 :下部叶片 >
上部叶片 > 铃 > 蕾 > 花 ;9 月 17 日 :下部叶片 > 上
部叶片。从这些结果可以看出 ,花中 Bt 毒蛋白的含
量较低 ,蕾次之 ,这也许就是 3、4 代棉铃虫主要在花
中出现的原因。
212  Bt 杀虫基因 mRNA在转基因抗虫棉中表达的
时空性
  为了进一步探讨 Bt 杀虫蛋白含量的时空特异
性是源于 Bt 杀虫基因在转录水平上的调控 ,还是发
生在转录后水平甚至于转译水平上的调控 ,提取了
棉花不同组织及其在不同生长发育阶段样品的总
RNA ,并用快速胶检测其完整性后 ,取 20μg 进行
RNA dot blot 分析。结果表明 Bt 杀虫基因 mRNA 在
转基因抗虫棉中的表达同样具有时空特异性 (见图
2) 。但与 Bt 杀虫蛋白含量变化比较 ,两者并不成比
例 ,例如 , Bt 杀虫基因 mRNA 在 7 月 18 日含量较
高 ,而 Bt 杀虫蛋白含量却不如 6 月 17 日含量高 ,Bt
杀虫蛋白虽然与 Bt 杀虫基因 mRNA 直接相关 ,但二
者并不成比例 ,说明调控发生在转录后水平或转译
水平上。
为了进一步验证 Bt 杀虫基因 mRNA 的特异性
和完整性 ,取 6 月 17 日、7 月 18 日和 8 月 6 日的总
RNA 30μg 进行 Northern blot 分析。从 Northern 分析
结果结合 RNA 斑点杂交结果来看 ,6 月 17 日的 Bt
杀虫基因 mRNA 表达量虽不比 7 月 18 日的高 ,但完
整性较好。7 月 18 日的 mRNA 虽然量比较大 ,但存
在大量的非正常转录本 ,直至 8 月 6 日 ,几乎检测不
到完整的转录本存在 (图 3) 。这说明 Bt 杀虫蛋白
含量的降低是由全长 Bt 杀虫基因 mRNA 降低引起 ,
并非是由于转录水平或转译水平的调控造成 Bt 杀
虫蛋白含量下降 ,而是由于转录后水平的调控引起
了 Bt 杀虫蛋白在生长发育期中的动态变化 ,导致
Bt 杀虫蛋白在整个生长季呈下降趋势。究其原因 ,
可能是 Bt 抗虫棉生长前期 ,杀虫基因 mRNA 表达量
过高 ,使 mRNA 的量超过一定的阈值 ,导致棉株自身
调节 ,类似生化反应中的反馈抑制现象 ,产生大量非
正常的转录本 ,引起 Bt 杀虫基因特异性全长 mRNA
的降解。这应该是一种发育调控的共抑制现象 ,并
且能够遗传到下一代 ,从而使每代抗虫棉均表现出
“前期抗虫性强 ,后期抗虫性弱”的现象。
图 2 Bt 抗虫棉不同组织在不同
生长发育阶段的 RNA斑点杂交分析
Fig12 RNA dot blot analysis of Bt gene in different
tissues at different developmental stages
1 :Total RNA of different tissues on 19 Jun. ; 2 : Total RNA of different
tissues on 18 Jul . ; 3 :Total RNA of different tissues on 6 Aug. ; 4 :Total
RNA of different tissues on 19 Aug. ; 5 : Total RNA of different tissues
on 27 Aug ; 6 :Total RNA of different tissues on 17 Sept .
图 3 不同发育时期 Bt 抗虫棉总
RNA的 Northern 杂交分析
Fig13 Northern blot analysis of total RNA in transgenic
cotton plants at different developmental stages
1 :Total RNA of upper leaves on 19 Jun. ; 2 :Total RNA of upper leaves
on 19 Jun. ; 3 :Total RNA of upper leaves on 18 Jul . ; 4 :Total RNA of
upper leaves on 6 Aug.
213  Bt 杀虫基因在抗虫棉不同生长发育阶段甲基
化状态分析
  甲基化与去甲基化在高等生物的生长发育过程
中起着重要的基因表达调控作用。在植物细胞中 ,
991 第 2 期 夏兰芹等 :抗虫棉生长发育过程中 Bt 杀虫基因及其表达的变化    

DNA 最常见的修饰是 CG和 CNG位点胞嘧啶的甲
基化作用 ,52甲基胞嘧啶干扰 DNA2蛋白质的相互作
用 ,通过 DNA 的甲基化修饰 ,进行基因的表达调
控[7 ] 。为了进一步探讨 Bt 杀虫基因时空性表达的
内在原因 ,利用 Hpa Ⅱ和 Msp Ⅰ对不同生长发育阶
段 Bt 抗虫棉中 Bt 杀虫基因编码区和启动子区的甲
基化状态进行了初步研究。已知 Hpa Ⅱ和 Msp Ⅰ是
同裂酶 ,都切割 CCGG,但对 C 的甲基化敏感程度不
同 (见表 1) , Bt 杀虫基因中 Hpa Ⅱ和 Msp Ⅰ酶切位点
示意图见图 4。
图 4 Bt 基因中 Hpa Ⅱ酶切位点示意
Fig14 Schematic show of the restriction site of Hpa Ⅱ in Bt toxin gene
P35S represents 35Spromoter ; CpTI represents proteinase inhibitor gene of cow pea ; LB represents left border ; RB represents right border1
表 1 Hpa Ⅱ和 Msp Ⅰ甲基化敏感性比较
Table 1 Comparison of the sensitivity of the restriction enzyme Hpa Ⅱand Msp Ⅰto DNA methylation

Enzyme
切割位点及序列
Restriction site and sequence
能切割位点
Site can be cut
切割频率低的位点
Site cut with low frequency
不能切割位点
Site can’t be cut
Hap Ⅱ CΠCGG CΠCCG CΠCGG CΠmCGG mCΠmCGG
Msp Ⅰ CΠCGG CΠCGG CΠmCGG mCΠCGG mCΠmCGG
  提取 6 月、7 月、8 月和 9 月份棉株叶片的 DNA ,
图 5 Hpa Ⅱ和 Msp Ⅰ分别酶切 Bt 抗虫棉不同发育
时期基因组 DNA后的 Southern 杂交分析
(以 Bt Pst Ⅰ酶切片段作探针)
Fig15  Southern blot analysis of the genomic DNA
digested by Hpa Ⅱand Msp Ⅰ
( Bt gene Pst Ⅰfragment as probe)
1 :1 kb ladder ; 2 : p GBI121S4ABC digested by Hpa Ⅱ; 3 : Genomic
DNA of Zhongmiansuo 19 control digested by Hpa Ⅱ; 4 , 5 : Genomic
DNA of transgenic plants on 15 June digested by Hpa Ⅱand Msp Ⅰ; 6 ,
7 : Genomic DNA of transgenic plants on 15 July digested by Hpa Ⅱand
Msp Ⅰ; 8 ,9 : Genomic DNA of transgenic plants on 8 Aug. digested by
Hpa Ⅱ and Msp Ⅰ; 10 ,11 : Genomic DNA of transgenic plants on 5
Sept .
电泳检测其完整性 ,并在紫外分光光度计上分析所
提 DNA 浓度。每份样品取 30μg DNA ,分别用 Hpa
Ⅱ和 Msp Ⅰ酶切过夜 ,酶切体系同前 ,然后分别利用
35S 启动子和 Bt 基因 Pst Ⅰ酶切片段作探针 ,来检测
图 6 Hpa Ⅱ和 Msp Ⅰ分别酶切 Bt 抗虫棉不同发育
时期基因组 DNA后的 Southern 杂交分析
(以 35S 启动子作探针)
Fig16 Southern blot analysis of the genomic DNA digested by
Hpa Ⅱand Msp Ⅰ( 35S promotor as probe)
1 :1 kb ladder ; 2 ,3 :p GBI121S4ABC digested by Hpa Ⅱand Msp Ⅰ,
respectively ; 4 : Genomic DNA of Zhongmian 19 control digested by Hpa
Ⅱ; 5 ,6 : Genomic DNA of transgenic plants on 15 June digested by Hpa
Ⅱand Msp Ⅰ; 7 ,8 : Genomic DNA of transgenic plants on 15 July di2
gested by Hpa Ⅱand Msp Ⅰ; 9 ,10 : Genomic DNA of transgenic plants
on 8 Aug. digested by Hpa Ⅱ and Msp Ⅰ; 11 ,12 : Genomic DNA of
transgenic plants on 5 Sept . digested by Hpa Ⅱand Msp Ⅰ.
Bt 杀虫基因启动子区和编码区的甲基化状态变化。
结果如图 5、6 所示 ,从图 5 可以看出 ,利用 Bt 基因
Pst Ⅰ酶切片段作探针 ,不同发育时期抗虫棉材料基
因组 DNA 经 Southern 杂交后 ,均出现了大小相同的
一条谱带 ,这说明 Bt 杀虫基因编码区不存在明显的
甲基化状态变化现象。但是 Bt 杀虫基因启动子区
002     作   物   学   报 第 31 卷  

中的所试酶切位点在不同的生长发育期 (6 月、7 月、
8 月和 9 月) 的甲基化状态有变化 (见图 6) 。South2
ern 杂交谱带表明 ,从 7 月份开始 35S 启动子区的部
分 CCGG位点出现了甲基化程度提高的现象 ,而且
Hpa Ⅱ和 Msp Ⅰ酶切图谱较一致 ,说明部分酶切位
点可能存在mC mCGG甲基化现象。另外 ,从阳性对
照看 , Hpa Ⅱ和 Msp Ⅰ酶切结果并不很一致 ,表明在
原核生物中可能存在部分 C mCGG现象 ,这与一些
报道一致。
Bt 杀虫基因启动子的甲基化状态变化表明 , Bt
杀虫基因在抗虫棉生长发育后期的表达变化与 35S
启动子的甲基化程度提高有关 ,甲基化作用参与了
Bt 杀虫基因的表达调控 ,而且表现出精确的发育调
控模式。从图 6 可以看出 ,虽然 8 月份与 9 月份样
品的 Southern 杂交图谱相似 ,即条带数目相同 ,但位
置有所变化 ,也许这与 8 月底抗性有所回升有关系。
3  讨论
311  植物生长发育期和温度与 Bt 杀虫基因的表达
  从抗虫棉不同生长发育期的 Bt 杀虫蛋白含量
变化和 mRNA 表达水平变化看 , Bt 杀虫基因的表达
与植物的生长发育期有关。表现为前期表达量高 ,
后期表达量降低 ,结铃后期又有所回升 ,并且前期顶
端叶片 Bt 杀虫蛋白的含量较高 ,后期顶端叶片 Bt
杀虫蛋白含量比下部成熟叶片低 ,这与虫试结果基
本一致。说明棉花正常的生长发育本身调控了 Bt
杀虫基因的时空表达。但是从 Bt 毒蛋白、mRNA 检
测和抗虫性三者变化看并不很一致 ,如 6 月 19 日的
植株抗性最好 , Bt 毒蛋白含量最高 ,而 RNA 斑点杂
交和 Northern 杂交信号强度却不如 7 月初的材料
高 ,即出现了同期 mRNA 和蛋白表达不一致的现象 ,
表明转录后水平或转译水平的调控影响了 Bt 杀虫
基因的表达 ,类似现象 Perlark 等 (1991) 和田颖川等
(1992)也曾报道过[11 ,12 ] 。进一步研究还表明 , 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 ,是导致 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。进一步通过温度
处理发现 ,温度只是通过影响植物生长发育进程和
基因的表达 ,从而影响沉默发生的时间 ,使之提前或
推迟 ,这种沉默过程却是转基因抗虫棉本身决定
的[13 ] 。发育调控的转基因失活是由转基因表达水
平、活跃转录的转基因拷贝数和植物发育时期三者
结合起来作用的[14 ] 。
从后代的抗虫性表现和抗虫棉结铃后期抗虫性
又有所回升看 ,可能是在结铃后期 , Bt 基因重新活
化。表明 Bt 杀虫基因的表达与沉默是一种体细胞
沉默类型 ,是由发育调控的沉默过程 ,这种过程通过
减数分裂能够重新启动基因表达 ,并且这种发育调
控的基因沉默能够遗传给后代。这种现象在其他的
转基因植物研究中也有发现 ,如 Boerjan (1994) 在研
究 35S启动子驱动的硝酸还原酶 cDNA 转烟草时发
现 ,共抑制在生殖生长某一阶段可以逆转 ,并且共抑
制发生在正常生长一段时间后 ,表明共抑制的发生
受发育调控[15 ] 。低光照和水分不足会延迟共抑制
发生时间 ,并且认为共抑制的发生与拷贝数无关 ,可
能是整合位点周围的旁侧序列与这种发育调控类型
的共抑制有关[15 ] 。据此认为 ,如果在外源 Bt 基因
的旁侧增加 MAR 序列 ,也许会提高 Bt 杀虫基因在
抗虫棉生长后期的表达 ,而不受发育时期的影响。
312  DNA甲基化与 Bt 杀虫基因的表达
研究表明 ,DNA 甲基化造成的外源基因沉默主
要发生在基因 5′端的启动子区域 ,甲基化过程是从
启动子区域 CG和 CXG(X 为任意碱基) 位点的胞嘧
啶残基上开始的。甲基化 Cp G的密度和启动子强
度之间的平衡决定了该启动子是否具有转录活
性[16 ] 。对于弱启动子来说 ,稀少的甲基化位点就能
使其完全失去转录活性。而对强启动子 (尤其是带
有双增强子的强启动子)来讲 ,部分位点甲基化只是
影响其转录活性 ,而不是使之关闭[17 ] 。DNA 甲基化
引起的外源基因失活是不稳定的 ,去甲基化试剂可
以恢复外源基因的活性[18 ] 。
本研究结果表明 , Bt 基因在生长发育过程中表
达的变化与 Bt 基因启动子部位的甲基化程度提高
有关。可以尝试利用喷洒去甲基化试剂如 52氮胞
苷 ,来提高抗虫棉发育后期 Bt 杀虫基因的表达。
313  35S 启动子与 Bt 杀虫基因表达
理论上讲 ,35S启动子是一个组成型启动子 ,但
有许多报道表明并非如此。在转基因植物中 ,它启
动的基因表达大多具有时空性[19 ] 。同时 ,由含有双
增强子的 35S启动子所启动的转基因在生长发育过
程中表现出转基因沉默现象在转基因烟草中已有报
道。本项研究一方面表明 Bt 基因表达具有时空性 ,
另一方面表明 ,含双增强子的 35S 启动子所驱动的
Bt 基因的表达在生长发育后期表现出体细胞沉默
现象。由含双增强子的 35S启动子所启动的转基因
102 第 2 期 夏兰芹等 :抗虫棉生长发育过程中 Bt 杀虫基因及其表达的变化    

植物表现出发育调控的转基因沉默现象 ,可能是由
于带有双增强子的启动子转录活性太高 ,致使转录
本过量 ,引起共抑制造成的。
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202     作   物   学   报 第 31 卷