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抗菌肽(Ceoropins)是昆虫分泌的一类广谱抗细菌多肽,由于抗菌肽的优越抗菌活性,同时也引起了植物基因工程研究者的广泛关注。目前抗菌肽基因已经被导入多种植物,并且大部分转抗菌肽基因植物都不同程度地提高了对相应病害的抗性。中国科学院武汉病毒研究所,利用基因工程技术将Shiv-1基因导入泡桐,获得了抗丛枝病的转基因泡桐植株。本论文主要进行了转基因泡桐的微生态安全研究,为转基因泡桐的田间释放提供实验依据,主要由方法的建立和应用方法进行系统研究两部分组成。 在方法学上的研究主要获得以下结果:首先建立了一种高效直接提取土壤DNA进行PCR方法。设计、比较了5种直接从土壤中提取DNA的方法,实验结果表明这5种方法都可以从土壤中提取到长度大于15Kb的DNA片段,但在不同方法间DNA的产量存在很大差异;粗提的土壤DNA经进一步提纯后均可用于PCR反应,利用细菌16S rRNA基因和抗菌肽Shiva-1基因的引物都得到了相应的目的产物。其中方法5提取DNA产量最高,无明显降解,且重复性好,是一种从小量土壤样品中直接提取DNA的理想方法。其次应用PCR-DGGE分析细菌间亲缘关系,以8个菌株为研究对象,通过分析细菌16S rRNA基因片段和rpoB基因片段的电泳图谱可以确定细菌间的亲缘关系,其结果与通过序列分析的相一致;这表明PCR-DGGE是一种非常有效而且简单的细菌间亲缘关系鉴定方法。 转抗菌肽基因泡桐的微生态安全研究主要从转抗菌肽基因泡桐对土壤中可培养细菌种群影响及转基因泡桐对根际细菌总种群影响等方面进行了研究。分离到转基因泡桐及对照泡桐根际及根围土壤中优势细菌种群,并对分离的细菌进行了鉴定;结果表明两者在细菌组成上都是以芽孢杆菌和假单胞杆菌为主,其中芽孢杆菌又以巨大芽孢杆菌和蜡样芽孢杆菌为主,从细菌种群组成上没有发现差异。另外,在一年的周期内对转基因泡桐与对照泡桐根际和根围土壤中可培养细菌的数量进行了比较,结果没有发现两者间存在显著差异。此外进行了转基因泡桐对苏云金芽孢杆菌Bacillus thringiensis和苜蓿中华根瘤菌Sinohizobium melilot影响的研究,结果表明:半年后,两种供试菌在在半年后两种泡桐植株的根际土壤中的数量均有大幅的减少,但是转基因植株和对照植株在减少的量上没有显著差异。以此同时,在一个周期内华中农业大学2004届硕士学位论文转抗菌肤基因泡桐的微生态安全研究分别提取武昌苗圃和许昌苗圃转基因泡桐与对照泡桐根际土壤中的细菌总DNA,分别PCR扩增165 rRNA基因与甲oB基因片段,然后进行DGGE;通过比较在不同时期内转基因泡桐与对照泡桐的电泳图中条带差异寻找转基因泡桐可能对细菌种群产生的影响。研究结果表明:无论是以165 rRNA基因还是rpoB基因为研究对象,转基因泡桐与对照泡桐的电泳图谱基本相同,说明转基因泡桐对根际细菌总种群没有影响。