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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 家蠶抗菌肽attacin基因植物表達(dá)載體的構(gòu)建
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 生命科學(xué)
- 大類(lèi)：
- 自然科學(xué)類(lèi)學(xué)術(shù)論文
- 簡(jiǎn)介：
- 攻擊素(attacins)作為家蠶抗菌肽之一，在家蠶脂肪體內(nèi)合成，釋放至血液，主要是對(duì)增殖期革蘭陰性細(xì)菌具有抑菌作用，能干擾抑制細(xì)菌膜外層質(zhì)膜蛋白合成。 本研究目的是通過(guò)構(gòu)建家蠶attacin基因植物表達(dá)載體，然后將其導(dǎo)入桑樹(shù)，在對(duì)防治桑樹(shù)病害方面起到重要的作用。
- 詳細(xì)介紹：
- 家蠶(Bombyx mori)作為重要的經(jīng)濟(jì)昆蟲(chóng)和已測(cè)序鱗翅目昆蟲(chóng)，是用于昆蟲(chóng)免疫反應(yīng)的遺傳和生物化學(xué)研究的一個(gè)好的模式生物，其抗菌肽是存在于家蠶及蠶蛹的血淋巴內(nèi)具有抗菌活性的多肽物質(zhì)，在家蠶的天然免疫中起到至關(guān)重要的作用。 通過(guò)構(gòu)建家蠶抗菌肽attacin基因植物表達(dá)載體利用轉(zhuǎn)基因?qū)⑵滢D(zhuǎn)化桑樹(shù)后，不僅能夠有效控制青枯病的侵害，還可以提高桑葉的質(zhì)量與產(chǎn)量，同時(shí)也利于桑葉的儲(chǔ)藏，為蠶桑產(chǎn)業(yè)發(fā)展會(huì)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
作品專(zhuān)業(yè)信息
撰寫(xiě)目的和基本思路
- 抗菌肽是生物免疫系統(tǒng)產(chǎn)生的一類(lèi)抵抗外界病原體感染的多肽，它對(duì)煙草、番茄、馬鈴薯的青枯病菌等植物致病菌有明顯的殺滅作用。家蠶抗菌肽具有廣譜抗菌活性，本文通過(guò)檢索家蠶基因組數(shù)據(jù)庫(kù)，首次克隆家蠶抗菌肽 attacin 基因，構(gòu)建了家蠶抗菌肽 attacin 基因的植物表達(dá)載體 pCAMBIA2300-CaMV35S-attacin。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 目前，有關(guān)家蠶抗菌肽 attacin 基因的報(bào)道比較少，本文通過(guò)檢索家蠶基因組數(shù)據(jù)庫(kù)，首次克隆家蠶抗菌肽 attacin 基因，并成功構(gòu)建了家蠶抗菌肽 attacin 基因的植物表達(dá)載體，將其轉(zhuǎn)入桑樹(shù)，不僅可增強(qiáng)桑樹(shù)抗病性，還可以提高桑葉的質(zhì)量與產(chǎn)量，同時(shí)也利于桑葉的儲(chǔ)藏，對(duì)進(jìn)一步研究轉(zhuǎn)基因桑樹(shù)的抗病性有重要意義。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 家蠶(Bombyx mori)作為重要的經(jīng)濟(jì)昆蟲(chóng)和已測(cè)序鱗翅目昆蟲(chóng)，其抗菌肽具有廣譜抗菌活性，家蠶是寡食性昆蟲(chóng)，桑葉是其唯一的食物，桑葉的品質(zhì)和產(chǎn)量直接影響到蠶繭的質(zhì)量和產(chǎn)量，然而桑樹(shù)細(xì)菌性青枯病是桑樹(shù)的主要病害，嚴(yán)重威脅蠶業(yè)生產(chǎn)，通過(guò)轉(zhuǎn)基因?qū)⒓倚Q抗菌肽attacin基因轉(zhuǎn)化桑樹(shù)后，可以提高桑葉的質(zhì)量與產(chǎn)量，同時(shí)也利于桑葉的儲(chǔ)藏，為蠶桑產(chǎn)業(yè)發(fā)展會(huì)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 抗菌肽是昆蟲(chóng)抵御外界微生物侵染的主要物質(zhì)。本文利用雙酶切將pBI121載體上的植物啟動(dòng)子CaMV35S克隆到植物表達(dá)載體pCAMBIA2300上構(gòu)建重組表達(dá)載體pCAMBIA2300-CaMV35S。PCR擴(kuò)增家蠶抗菌肽attacin基因編碼區(qū)全長(zhǎng)并利用T載體成功克隆（GenBank登陸號(hào)：GU244351），然后利用雙酶切將attacin 基因亞克隆到pCAMBIA2300-CaMV35S上，通過(guò)PCR鑒定，成功構(gòu)建了attacin基因的植物表達(dá)載體pCAMBIA2300-CaMV35S-attacin。為研究attacin基因在植物抗病性方面的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
獲獎(jiǎng)情況
- 本論文已在《中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)》2010年第10期發(fā)表
鑒定結(jié)果
- 本論文已在《中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)》2010年第10期發(fā)表
參考文獻(xiàn)
- 參考文獻(xiàn)詳見(jiàn)后附論文
同類(lèi)課題研究水平概述
- 抗菌肽是各種生物防御系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，是由于微生物等因素的侵染而產(chǎn)生的免疫應(yīng)答反應(yīng)產(chǎn)物，具有分子量低、熱穩(wěn)定、強(qiáng)堿性和廣譜抗菌等特點(diǎn)?？咕膶?duì)煙草、番茄、馬鈴薯的青枯病菌、水稻白葉枯病菌、白菜歐文氏軟腐病菌等植物致病菌有明顯的殺滅作用；對(duì)感冒、皰疹及某些家蠶病毒能抑制其繁殖；對(duì)瘧原蟲(chóng)、痢疾阿米巴和家蠶微粒子孢子蟲(chóng)均有效。如將抗菌肽注人植物，能提高其抗菌能力；注人小鼠能提高其免疫力而殺滅體內(nèi)的病毒。到目前為止，在昆生中已發(fā)現(xiàn)了大量的抗細(xì)菌肽，抗真菌肽，以及既抗真菌又抗細(xì)菌的抗菌肽。由于獲取天然抗菌肽面臨許多困難，化學(xué)合成和手工固相合成比較昂貴，因此，人們對(duì)基因工程技術(shù)生產(chǎn)抗菌肽具有極大興趣。目前,大部分植物抗菌肽是從植物種子中分離獲得的,它們可以保護(hù)植物組織和種子不受真菌病原菌的侵害,但是植物抗菌肽對(duì)大部分細(xì)菌無(wú)抑制活性。因此,依靠基因工程的方法用其它真核生物的抗菌肽基因來(lái)轉(zhuǎn)化農(nóng)作物,培育抗病新品種是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究的一個(gè)熱點(diǎn)。借鑒已成功的昆蟲(chóng)抗菌肽轉(zhuǎn)基因工程,如轉(zhuǎn)基因蚊子、轉(zhuǎn)基因馬鈴薯、轉(zhuǎn)基因水稻等,把特異的抗菌肽基因轉(zhuǎn)入特定細(xì)胞讓其表達(dá),從而產(chǎn)生抗病新品種,不失為一條發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的新思路,前景深遠(yuǎn)。轉(zhuǎn)化蠶的抗菌肽可增強(qiáng)植物對(duì)青枯病的抗性，在煙草、馬鈴薯、番茄等中已有研究。通過(guò)將抗菌肽的功能基因?qū)胫参镌鰪?qiáng)植物的抗病性，黃大年等以抗菌肽B 基因受控于水稻A 組成一個(gè)嵌合基因, 新構(gòu)建成載體PCB1 后用基因槍法導(dǎo)入水稻, 轉(zhuǎn)基因水稻植株增強(qiáng)了對(duì)水稻白葉病和細(xì)條病的抗性；李乃堅(jiān)應(yīng)用花粉管通道技術(shù)將天蠶抗菌肽B 基因?qū)霟煵葑臃? 獲得的抗青枯病轉(zhuǎn)基因株系與對(duì)照組相比, 明顯推遲了發(fā)病, 病害程度及死苗率均顯著降低?？咕幕钚詮?qiáng), 功能廣泛, 在應(yīng)用研究中有潛在的重要價(jià)值。 家蠶是重要的經(jīng)濟(jì)昆蟲(chóng), 然而它也是一種抗病、抗逆性較為脆弱的昆蟲(chóng), 我國(guó)蠶繭生產(chǎn)過(guò)程中通常因蠶病減產(chǎn)達(dá)20% 左右, 嚴(yán)重的達(dá)80% , 甚至顆粒無(wú)收。因此, 對(duì)家蠶免疫學(xué)的研究是十分有意義，家蠶基因組數(shù)據(jù)獲得后,Cheng等通過(guò)同源搜尋的方法在家蠶中找到了35個(gè)抗菌肽基因, 第一次較為系統(tǒng)地研究了家蠶抗菌肽基因。 本文通過(guò)構(gòu)建家蠶attacin基因的植物表達(dá)載體，為下一步研究轉(zhuǎn)化attacin基因的桑樹(shù)對(duì)青枯病的抵抗能力提供參考。
