基本信息
- 項目名稱：
- 家蠶抗菌肽attacin基因植物表達載體的構建
- 小類：
- 生命科學
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 簡介：
- 攻擊素(attacins)作為家蠶抗菌肽之一，在家蠶脂肪體內合成，釋放至血液，主要是對增殖期革蘭陰性細菌具有抑菌作用，能干擾抑制細菌膜外層質膜蛋白合成。 本研究目的是通過構建家蠶attacin基因植物表達載體，然后將其導入桑樹，在對防治桑樹病害方面起到重要的作用。
- 詳細介紹：
- 家蠶(Bombyx mori)作為重要的經濟昆蟲和已測序鱗翅目昆蟲，是用于昆蟲免疫反應的遺傳和生物化學研究的一個好的模式生物，其抗菌肽是存在于家蠶及蠶蛹的血淋巴內具有抗菌活性的多肽物質，在家蠶的天然免疫中起到至關重要的作用。 通過構建家蠶抗菌肽attacin基因植物表達載體利用轉基因將其轉化桑樹后，不僅能夠有效控制青枯病的侵害，還可以提高桑葉的質量與產量，同時也利于桑葉的儲藏，為蠶桑產業(yè)發(fā)展會帶來可觀的經濟效益。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 抗菌肽是生物免疫系統(tǒng)產生的一類抵抗外界病原體感染的多肽，它對煙草、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，本文通過檢索家蠶基因組數據庫，首次克隆家蠶抗菌肽 attacin 基因，構建了家蠶抗菌肽 attacin 基因的植物表達載體 pCAMBIA2300-CaMV35S-attacin。
科學性、先進性及獨特之處
- 目前，有關家蠶抗菌肽 attacin 基因的報道比較少，本文通過檢索家蠶基因組數據庫，首次克隆家蠶抗菌肽 attacin 基因，并成功構建了家蠶抗菌肽 attacin 基因的植物表達載體，將其轉入桑樹，不僅可增強桑樹抗病性，還可以提高桑葉的質量與產量，同時也利于桑葉的儲藏，對進一步研究轉基因桑樹的抗病性有重要意義。
應用價值和現實意義
- 家蠶(Bombyx mori)作為重要的經濟昆蟲和已測序鱗翅目昆蟲，其抗菌肽具有廣譜抗菌活性，家蠶是寡食性昆蟲，桑葉是其唯一的食物，桑葉的品質和產量直接影響到蠶繭的質量和產量，然而桑樹細菌性青枯病是桑樹的主要病害，嚴重威脅蠶業(yè)生產，通過轉基因將家蠶抗菌肽attacin基因轉化桑樹后，可以提高桑葉的質量與產量，同時也利于桑葉的儲藏，為蠶桑產業(yè)發(fā)展會帶來可觀的經濟效益。
學術論文摘要
- 抗菌肽是昆蟲抵御外界微生物侵染的主要物質。本文利用雙酶切將pBI121載體上的植物啟動子CaMV35S克隆到植物表達載體pCAMBIA2300上構建重組表達載體pCAMBIA2300-CaMV35S。PCR擴增家蠶抗菌肽attacin基因編碼區(qū)全長并利用T載體成功克?。℅enBank登陸號：GU244351），然后利用雙酶切將attacin 基因亞克隆到pCAMBIA2300-CaMV35S上，通過PCR鑒定，成功構建了attacin基因的植物表達載體pCAMBIA2300-CaMV35S-attacin。為研究attacin基因在植物抗病性方面的應用奠定基礎。
獲獎情況
- 本論文已在《中國農學通報》2010年第10期發(fā)表
鑒定結果
- 本論文已在《中國農學通報》2010年第10期發(fā)表
參考文獻
- 參考文獻詳見后附論文
同類課題研究水平概述
- 抗菌肽是各種生物防御系統(tǒng)的一個組成部分，是由于微生物等因素的侵染而產生的免疫應答反應產物，具有分子量低、熱穩(wěn)定、強堿性和廣譜抗菌等特點?？咕膶煵?、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；對感冒、皰疹及某些家蠶病毒能抑制其繁殖；對瘧原蟲、痢疾阿米巴和家蠶微粒子孢子蟲均有效。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的病毒。到目前為止，在昆生中已發(fā)現了大量的抗細菌肽，抗真菌肽，以及既抗真菌又抗細菌的抗菌肽。由于獲取天然抗菌肽面臨許多困難，化學合成和手工固相合成比較昂貴，因此，人們對基因工程技術生產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,但是植物抗菌肽對大部分細菌無抑制活性。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轉化農作物,培育抗病新品種是當前國內外研究的一個熱點。借鑒已成功的昆蟲抗菌肽轉基因工程,如轉基因蚊子、轉基因馬鈴薯、轉基因水稻等,把特異的抗菌肽基因轉入特定細胞讓其表達,從而產生抗病新品種,不失為一條發(fā)展農業(yè)生產的新思路,前景深遠。轉化蠶的抗菌肽可增強植物對青枯病的抗性，在煙草、馬鈴薯、番茄等中已有研究。通過將抗菌肽的功能基因導入植物增強植物的抗病性，黃大年等以抗菌肽B 基因受控于水稻A 組成一個嵌合基因, 新構建成載體PCB1 后用基因槍法導入水稻, 轉基因水稻植株增強了對水稻白葉病和細條病的抗性；李乃堅應用花粉管通道技術將天蠶抗菌肽B 基因導入煙草子房, 獲得的抗青枯病轉基因株系與對照組相比, 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? 功能廣泛, 在應用研究中有潛在的重要價值。 家蠶是重要的經濟昆蟲, 然而它也是一種抗病、抗逆性較為脆弱的昆蟲, 我國蠶繭生產過程中通常因蠶病減產達20% 左右, 嚴重的達80% , 甚至顆粒無收。因此, 對家蠶免疫學的研究是十分有意義，家蠶基因組數據獲得后,Cheng等通過同源搜尋的方法在家蠶中找到了35個抗菌肽基因, 第一次較為系統(tǒng)地研究了家蠶抗菌肽基因。 本文通過構建家蠶attacin基因的植物表達載體，為下一步研究轉化attacin基因的桑樹對青枯病的抵抗能力提供參考。
