(整理)烟草转基因研究进展
转基因烟草
●生产抗艾滋病病毒药物
在欧盟资助的一个针对艾滋病的专项研究中，研究人员 成功地从转基因烟草中获取了防艾滋病病毒抗体2G12， 这种抗体与病毒表面的蛋白质结合后，可以阻止病毒进 一步侵入人体的免疫细胞。 从转基因烟草中提取抗体，可以极大地降低抗艾滋病药 物的成本，这个专项研究由欧盟国家的39个研究机构和 企业共同参与。
植物表达载体的改造和农杆菌的转化
烟草的转化及再生
植物DNA的分析 转基因植物的Northem印迹分析 转基因植物的抗虫试验
抗虫转基因植株的子代遗传分析
研究进程
作为基因工程研究的模式植物，烟草是进行转基因 研究最早，也是转基因种类较多的经济作物
英国 俄国
德国
中美
• 俄国 俄国专家日前培育出了一种转基因烟草， 能够合成与蛛丝蛋白类似的蛋白。 俄科学 院瓦维洛夫普通遗传学研究所专家不久前 获得了一种能够编码类似蛛丝蛋白的基因 。在研究中，他们将这种基因植入在烟草 中生存的一种细菌，并在营养条件下培养 烟草细胞。随著烟草细胞分裂，携带新基 因的细菌DNA 片段会进入烟草细胞，研究 人员利用这种烟草细胞培育出了转基因烟 草。
转基因烟草
程蕾 张润草 门聪 薛瑛
要点
简介背景 原ຫໍສະໝຸດ 研究进程 具体应用• 转基因烟草：
顾名思义，即利用转基因技术种 植而成的烟草。
转基因烟草，商业上有三种主要 的转基因烟草种植：
• 中国式的农艺：防病毒和抗虫性 • 维克托烟草在美国和其他国家生 产的转基因烟草，具有低尼古丁 的特点 • 用于提炼药物和烟草的替代产品
原理
—高效抗虫转基因烟草的研究
● 材料
1.菌种和质粒含有B.t.CrylA(c)完整基因的质粒pB48.ll0和 表达载体pBin437，农杆菌LBA4404和质粒pRAJ275 2.温室培养或无菌培养的生产品种烟草NC89 3.生化试剂 限制性内切酶及其它核酸修饰酶 4.测试昆虫 烟青虫
耐盐基因及转基因烟草研究进展
磷脂酶 C等 。目前 ,该领域的研究已成为热点课题。 盐胁迫下产生的转录因子可以使相应的抗逆基
因超量表达 、抗逆性物质迅速增加并活化 ,提高植物 的抗逆性 。烟草胁迫诱导蛋白 ( Tsil)属于 ERF转录 因子 ,可同时参与植物对生物及非生物胁迫的反应 。 经高盐处理 , Tsil能迅速被诱导表达并积累 , Tsil的 组成型表达在增强植株耐盐能力的同时 ,还可提高 烟草的抗病性 [ 13 ] ;因此通过改良一个转录因子可以 同时控制多个基因 ,达到事半功倍的效果 [ 14 ] 。而同 时表达 Tsil和 Tsip1 ( Tsi1 互作蛋白 1 )的转基因烟 草比分别表达 Tsil和 Tsip1的植株耐盐性更强 [ 15 ] 。
盐性 细菌胆碱脱氢酶 ( betA ) 、胆碱单加氧酶 (CMO ) 、 甜菜碱醛脱氢酶 (BADH ) 是与甜菜碱合成有关的
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
·综述与专论·
生物技术通报
B IO TECHNOLO G Y BULL E T IN
2009年第 10期
耐盐基因及转基因烟草研究进展
王悦琳 李德全
(山东农业大学生命科学学院 作物生物学国家重点实验室 ,泰安 271018)
摘 要 : 盐胁迫是影响植物生存的非生物胁迫之一 ,且日趋严重 。通过改变基因性状可以有效地提高植物耐盐性 。烟 草作为模式植物之一 ,本身还具有重要的经济价值 。对基因工程在烟草抗盐研究方面的应用进行了综述 ,并对以后的发展趋 势进行了展望 ,旨在为烟草抗盐性研究及盐渍化土地资源的开发利用提供参考 。
关键词 : 烟草 耐盐性 基因工程 研究进展
烟草遗传转化实验报告
烟草遗传转化实验报告实验目的烟草是遗传转化的模式植物,已经建立了一套完善的转化再生体系｡本实验以烟草为实验材料,了解根癌农杆菌介导法的基本原理和一般步骤, 掌握遗传转化的基本操作技术｡实验要求:掌握根癌农杆菌侵染植物获取转基因材料的方法;理解农杆菌介导途径进行基因转化的机理:了解转基因植物筛选的方法｡实验原理:根癌农杆菌是一种能诱发植物产生肿瘤的细菌,根癌农杆菌中诱导植物产生肿瘤的质粒,简称为Ti质粒｡野生型农杆菌的Ti质粒,含有两个与致瘤有关的区域: 一个是T-DNA区,含致瘤基因;另一个是毒性区,在T-DNA的切割､转移与整合过程中起作用｡用于植物基因转化的农杆菌Ti质粒载体系统的构建,是将野生Ti质粒中的致瘤基因删除,并在T-DNA区域内插入适当的选择标记和多克隆位点｡p BI121载体是常用的植物表达载体,载体的骨架是pUC18,以CaMV3SS启动子驱动的新霉素磷酸转移酶基因NPTII为卡那霉素(kan) 抗性选择标记基因,含有卡那霉素抗性基因作为筛选基因｡β一葡萄糖苷酶gus基因作为报告基因,转化的获得的转基因细胞､组织或植株,具有抗卡那霉素的特性,经组织化学染色呈蓝色｡实验器材摇床､超净工作台､小型离心机､冰箱､移液抢､镊子､手术刀､酒精灯､棉球､培养皿､三角瓶､滤纸､牛皮纸､牙签｡实验材料植物材料:烟草无菌苗农杆菌与载体:农杆菌LBA4404 p BI121 YEB培养基:牛肉膏(5 g/L)､蛋白胨(5 g/L)､酵母提取物(1 g/L)､蔗糖(5 g/L)､MgSO4(0.5g/L)､pH 7.0烟草分化培养基: MS + 2mg/L 6-BA + 0.5mg/L IAA烟草生根培养基: MS + 0.5mg/L IAA卡那霉素(Kan) 母液: 50mg/ml, 过滤除菌,分装,-20°C保存｡头孢霉素(cef) 母液: 300mg/ml, 过滤除菌,分装,-20"C 保存｡利福平(rif): 50mg/ml,过滤除菌,分装,-20"C保存｡。
烟草转基因研究进展
用 了烟草 叶片 。
是 通过 植 物基 因工程 技术 将编码 特殊性 状 的外源 基 因构建 到植物பைடு நூலகம்表达 载体 上 ， 过生 物 、 理或化 通 物 学等 方法 ， 导入 受体 烟草 细胞 或组织 中， 后 由受 然
现 乙酰 丁香 酮是 农 杆 菌 介导 法 使 用 的关 键 ， 以 所 现在农 杆菌 介导 法在 单子 叶植物 转基 因 中也 被广 泛利用。 １ ２ 外植 体选 择 ．
烟草 的遗 传转化 多选 用 叶片为 外植体 。如 在
收 稿 日期 ： ０ ２Ｏ — Ｏ ２ １ 一４ ２
第 一 作 者 简 介 ： 靖 （ ９ ８ ） 女 ， 苏 省 绍 兴 市 人 ， 读 学 吕 １ ８ 一． 江 在 士 ， 事 烟 草 转 双 价 抗 菌 基 因 研究 。 从 通讯 作 者 ： 若 超 （ ９ ７） 男 ， 蒙 古 自治 区 乌 海 市 人 ， 蒿 １ ７一 ， 内 博 士， 助理 研 究 员 ， 事 油 菜 转 基 因 育 种 研 究 。 Ｅｍａ ： ａ 从 － ｉ ｈ— ｌ
介 导 法 中常 选 用 叶 盘 法 ， 用 的 叶 面 积 一 般 以 选 ０ ５ ． ｍ ． ～１ ０ｃ 为宜 。或 叶 片 直接 用 于 基 因 枪 ， 激
光束等 射击 。例 如 参 照 Ｄ ｎｅｌ的方 法 制 备包 裹 ａｉ ｌ 载体 Ｄ ＮＡ 的金 粉 微 弹 （ ． ｍ） 并 用 Ｐ Ｓ ０ ６ ， Ｄ一 １ ０ ／ 型基 因枪 轰 击 叶 片 的应 用 ， 盘法 ０ ０ Ｈｅ ］叶
污 染 。
１ 烟 草 转 基 因 技术 研 究
１ １ 转 基 因 方 法 ．
烟草转基因研究的动态和展望 黑龙江农垦师专学报
黑龙江农垦师专学报 2000年第2期烟草转基因研究的动态和展望丁 国 华(黑龙江农垦师专生物系理学硕士・副教授,阿城 150301)[摘 要] 本文综述了烟草的转基因研究的方法、应用及近几年烟草转基因研究的动态,并对存在的问题进行了分析。
[关键词] 烟草 转基因植物 一、烟草转基因研究的意义 烟草是典型的基因工程模式植物。
自1973年基因工程诞生以来,利用烟草进行转基因的研究很多。
其原因主要是烟草易于进行组织培养、容易得到再生的转化烟株。
此外,烟草的病虫害十分典型,其病毒研究充分,因此进行烟草抗病毒转基因的研究也特别多。
研究者还常将侵染其他植物的病毒株系通过转基因的方法在烟草植株上进行抗性的研究,筛选出抗病毒的植株,由此探讨基因的整合、转录、翻译和抗病的状况,从而为最终转化其他植物奠定基础。
烟草是遍布世界的重要经济作物。
烟草业是世界各国的第一税利行业,种植面积很大。
因此如何改进烟叶的品质、提高烟叶的产量、特别是提高烟株对病虫害的抗性,是烟草研究专家的重要课题。
同时由于烟草是基因工程模式植物,是植物界的“果蝇”,许多非烟草研究专家也在用它进行转基因的研究,这就使得烟草的转基因研究特别丰富,研究成果很多,这是烟草得天独厚之处。
但研究的成果真正转化到生产上的数量却相当少,这正是烟草研究者们要努力解决的问题。
目前已经有抗虫、抗马铃薯Y病毒、抗烟草花叶病毒、雄性不育、抗盐、抗除草剂、以及表达非烟草蛋白质等转基因烟草问世。
我们相信,经过基因工程研究者们的努力,具有更优良性状的转基因烟草会不断地涌现。
二、烟草转基因研究的方法 (一)外源基因的导入技术1. 农杆菌介导法 将构建的或分离的目的基因连接到大肠杆菌的质粒上形成转化DN A,再重组到农杆菌质粒上,依靠农杆菌的侵染性使目的基因进入受体细胞并整合到基因组上。
侵染的方法有叶盘法、共培养法、创伤感染法等。
2.化学法 用化学药剂处理原生质体,以促进其对外源DN A分子的摄取。
《黄花苜蓿MfDREB1和MfDREB1s基因转化烟草的研究》范文
《黄花苜蓿MfDREB1和MfDREB1s基因转化烟草的研究》篇一一、引言近年来，随着分子生物学和遗传工程技术的快速发展，基因转化技术在植物改良和抗逆性研究中发挥着越来越重要的作用。
黄花苜蓿作为一种重要的农作物，具有丰富的营养价值和生态价值。
本研究旨在探讨黄花苜蓿中的MfDREB1和MfDREB1s基因在烟草中的转化效果，以期为植物抗逆性研究和作物改良提供新的思路和方法。
二、材料与方法2.1 材料本实验所使用的材料包括黄花苜蓿的基因组DNA、烟草的愈伤组织、载体等。
其中，黄花苜蓿的MfDREB1和MfDREB1s基因通过PCR扩增获得，并克隆至表达载体中。
2.2 方法本实验采用基因工程方法，将黄花苜蓿的MfDREB1和MfDREB1s基因转化至烟草中。
具体步骤包括：（1）构建表达载体：将MfDREB1和MfDREB1s基因克隆至表达载体中，构建成重组表达载体。
（2）烟草愈伤组织的制备：将烟草的叶片切割成小块，接种于愈伤组织诱导培养基上，培养至愈伤组织形成。
（3）基因转化：将重组表达载体通过农杆菌介导的方法转化至烟草愈伤组织中。
（4）转基因烟草的筛选与鉴定：通过PCR和Southern blot 等方法对转基因烟草进行筛选与鉴定。
三、实验结果3.1 转基因烟草的获得与生长情况通过上述方法，成功获得了转基因烟草。
转基因烟草的生长情况与非转基因烟草相比，无明显差异，表明外源基因的导入对烟草的生长没有产生负面影响。
3.2 转基因烟草的鉴定结果通过PCR和Southern blot等方法对转基因烟草进行鉴定，结果表明MfDREB1和MfDREB1s基因已成功转入烟草基因组中。
进一步分析表明，这两个基因在转基因烟草中的表达水平较高，表明它们在烟草中得到了有效表达。
四、讨论4.1 MfDREB1和MfDREB1s基因的功能分析MfDREB1和MfDREB1s基因属于DREB家族，是一种与植物抗逆性相关的基因。
烟草遗传育种与分子生物学研究进展
烟草遗传育种与分子生物学研究进展烟草是一种重要的经济作物，也是世界上最为重要的经济作物之一，其在全球种植面积和捆数排名前列。
而烟草的遗传育种和分子生物学研究也是当前烟草产业发展中不可或缺的一部分。
本文将就烟草遗传育种与分子生物学研究的进展进行探讨。
一、烟草遗传育种的发展烟草在人类历史上已有上千年的种植历史，在这段时间里，人们对于烟草的品种进行了多次的选择与育种。
在发展的过程中，人们着重挑选其烟碱和糖分等含量较高的品种，并逐步培育出各种烟草品种，以满足不同需求的消费者。
然而，这些传统的遗传育种方法存在许多不足，例如效率低，质量难以掌控，反应时间长等。
随着生物技术的发展，尤其是近几十年来的遗传工程技术的出现和进步，为烟草遗传育种提供了一种新的手段。
利用遗传工程技术，可以通过改变或插入特定的基因，达到有效地改良或创新品种的目的。
如美国芝加哥大学在对烟株进行遗传改良的研究中利用CRISPR-Cas9技术，使之拥有了抗病性和蓝色荧光标记等特性。
二、烟草分子生物学研究的进展烟草分子生物学研究是指对烟草进化、基因组、转录组和蛋白质组等生物分子的研究。
这些研究资料可以帮助人们更好地理解烟草的生物学特性，为烟草的栽培、育种和应用提供一定的参考和指导。
随着生物技术的快速发展，相关分子生物学技术也不断更新换代。
例如，常用的基因克隆和转染技术，以及最近流行的CRISPR-Cas9技术等，在烟草分子生物学研究中得到广泛应用。
这些技术的应用，为相关的基础科学研究和实际推广工作提供了快捷、准确的方法和数据支撑。
三、烟草遗传育种和分子生物学相结合的发展趋势烟草遗传育种和分子生物学两个领域之间存在着千丝万缕的联系，二者相互为补充，相互促进。
烟草遗传育种需要充分了解种质资源和基因组信息等分子遗传学知识，而烟草分子生物学研究则需要有实际的应用载体。
因此，在烟草产业的发展过程中，将烟草遗传育种和分子生物学进行有机结合，将会是行业发展的重要趋势。
烟草生物技术的研究现状与应用
烟草生物技术的研究现状与应用烟草作为一种历史悠久的农作物，在人类的生产和生活中扮演着重要的角色。
但是，烟草中的尼古丁等化学成分对人体健康的危害也越来越被社会所重视。
近年来，以生物技术为核心的烟草研究得到了迅速发展，不仅在烟草成分分析、烟草品质改良等方面取得了重要进展，而且在农业、医药等领域的应用也得到了广泛探讨。
烟草转基因研究是当前烟草生物技术领域的热点问题之一。
通过外源基因的导入或基因的靶向编辑，可使烟草植株具备抗病虫害、耐旱、耐寒等特性，同时增加有益物质如类黄酮、叶绿素的含量，降低有害物质如尼古丁等化学成分的含量。
这种转基因烟草的应用前景十分广阔。
例如，利用转基因烟草生产多肽药物、工程酶和抗生物质等高附加值产品已成为研究的重点。
同时，转基因烟草研究也为烟草工业提供了新的发展思路，例如生产真菌抑制剂、农药、环境监测等领域。
除了转基因研究，烟草烟叶质量改良也是烟草生物技术研究的一个重要方向。
研究表明，烟草叶片中类黄酮类物质的含量、香气物质等对烟叶品质有着重要的影响。
生物技术手段通过调节烟草植株生长调控因子、获取关键代谢酶基因、合成能够影响香气物质生成的基因等，可以实现烟草叶片中有益物质含量的提高，有害物质含量的降低，从而提高烟叶的品质。
例如，一些研究团队通过转录因子基因的水平调控，成功地实现了烟草类黄酮、单宁酸等有益物质含量的提高。
此外，研究人员还发现在种植烟草的过程中，适量的光周期可以影响烟草香气物质的生成。
这些研究成果为烟草品质改良提供了新的思路和方法。
除了在烟草工业领域，烟草生物技术也在医药领域得到了广泛应用。
目前，烟草植物制药是一种新型的药物生产方式。
通过转基因技术将所需的基因导入烟草植株，可以大量生产目标蛋白。
这种基于烟草生产的药品具有成本低、存储和运输便利等优点，并已成功应用于人类流感、HIV等疫苗的生产。
例如，在目前应对新冠肺炎疫情的全球抗疫中，烟草生产的疫苗也得到了重要应用。
研究人员利用转基因烟草表达冠状病毒血凝素蛋白，成功生产出疫苗，在抗击疫情中发挥了重要作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
烟草转基因研究进展二师兄摘要：在深入分析烟草育种研究现状的基础上，综述了基因工程在烟草转基因育种中的研究进展，在分析了基因工程在烟草遗传育种中应用限制因素的基础上，对其未来发展趋势进行了展望。
关键词: 烟草转基因综述烟草品种是中式卷烟烟叶原料和卷烟品牌发展的物质基础．直接影响到中式卷烟烟叶原料和卷烟产品的品质稳定与提高从中国烟草发展历史来看。
我国每次烟叶生产大变革都是从品种开始近年来．中式卷烟对多样化烟叶原料的需求和特色优质烟叶原料的开发进一步提升了烤烟品种在中式卷烟中的基础地位．现代烟草农业和集约化烟叶生产的迅速发展．更要求品种的多样性、适应性和多抗性。
加之烟叶原料趋于同质化的今天．特色烤烟品种的培育及主栽品种的种植结构引起了人们的高度重视。
1 烟草育种研究现状1．1 品种资源现状烟草引入我国虽然只有几百年的历史．但在如此辽阔的土地上广泛分布．在各种生态环境中经历了数百年不同方向的自然选择和人工有意识选择．已定向发展成一个较为丰富的资源库．也是一个丰富多样的烟草基因库这类资源无论是直接开发利用方面．还是作为一种生物资源丰富遗传多样性方面，都对本行业的长期持续发展起着重要的作用在烟草品种资源考察与收集方面．我国在20世纪50年代进行了一次大规模的农作物品种资源收集工作．共收集烟草品种资源3000多份。
2O世纪70年代末至今．又在湖北神农架等7个重点地区进行了烟草品种资源的补充征集．并从国外引进一批使用价值较高的优良种质我国现已编目保存的烟草种质资源4042份，是世界烟草种质资源收集、保存量最多的国家。
烟草种质资源的遗传多样性包含了烟草属66个种中的37个种．一级库核心种质859份．二级库核心种质446份．为新品种选育工作提供了丰富的遗传材料在种质资源的田间观察、抗性鉴定、烟叶化验分析及质量评价方面，已经对大部分种质的农艺性状、植物学性状进行了鉴定评价，筛选出了一批优质的品种已完成了种质资源的原烟外观质量评价840多份．烟叶化学成分分析l700多份．原烟香吃味评吸900多份．并筛选出大自筋599等一批香吃味好、利用价值高的种质同时．还完成了种质资源的烟草黑胫病等抗性鉴定6000多份，筛选出抗病种质400多份；烟草普通花叶病和黄瓜花叶病的抗性鉴定2000多份．筛选出抗病种质100多份：烟草害虫的抗性鉴定700多份．并筛选出一批抗蚜虫的烟草种质。
1．2 品种现状2O世纪50年代初．我国的烟草品种选育工作就已经开始．先后选育出了红花大金元，云烟87、85、202和中烟98等烤烟品种，并大面积推广种植。
同时还储备了CF、964、云烟203等一批优质抗病烤烟后备品系并且从津巴布韦引进KRK26．从美国引进NC297等品种近年来，国内育成烤烟品种种植面积比例已从26％(1999年)上升到5O％(2002年)和68％(2006年)。
近5年来，云烟85、云烟87的种植面积已占全国烤烟种植面积的40％以上“十五”期间育成的中烟100、云烟201、云烟202、云烟203等烤烟新品种推广面积也较大白肋烟品种的选育也取得了较为显著的成效．鄂烟1号等6个白肋烟品种已通过全国审定．并逐步在生产上推广应用，改变了我国白肋烟种植品种单一的问题。
2转基因育种在烟草上的研究进展2.1 抗低温逆境分子育种烟草原产于亚热带，因此低温对烟草的生长发育和产量品质都有不利的影响。
植物的抗寒性与膜稳定相关基因、抗氧化酶基因、抗冻蛋白基因、低温信号转录因子和渗透调节物质合成基因有关。
目前植物、昆虫、动物已克隆了许多抗寒基因，通过分子育种技术将有关抗寒基因转入其它植物中，有望提高它们的抗寒性。
王艳等【1】将克隆的准噶尔小胸鳖甲抗冻蛋白基因MPAFP149，通过农杆菌介导的叶盘转化法转入烟草基因组中，对Tn代转基因烟草以一1 oC处理48 h，转基因烟草的相对电导率和表型；明显优于野生型烟草。
室温恢复试验验证，转基因烟草可存活并恢复生长，而野生型烟草受到了不可逆的低温冻害，说明转基因烟草的抗寒能力明显提高。
赵LN等【2】将水稻基OsSPX1基因分别转入烟草和拟南芥，组成型表达该基因使转基因烟草比野生型更耐寒，种子成活率更高，细胞电渗透率下降；转该基因拟南芥也同样提高了抗寒性，这些研究证明该基因是一个抗寒基因。
2.2 抗干旱逆境分子育种干旱可以造成植物细胞严重失水，正常的细胞膜结构受到破坏，并且为了减缓水分散失而使气孔过度关闭，影响对CO 的吸收导致光合作用降低。
因此干旱是造成植物减产的首要因素，严重时导致植物死亡。
植物在进化过程中，也形成了许多抗旱机制，将这些抗旱基因按功能可以划分为两大类：第一类基因编码产物是在植物的抗旱性中直接起保护作用的蛋白质或合成保护物质的酶类，如合成渗透调节物质海藻糖、甘露醇、脯氨酸、甜菜碱和果聚糖等的关键酶类、具有抗氧化保护作用的酶类、保护生物大分子及膜结构的蛋白质和水通道蛋白等；第二类基因编码产物是在信号传导和抗逆基因表达过程中起调节作用的蛋白质因子，如传递信号和调控下游基因表达的转录因子、感应和转导干旱胁迫信号的蛋白激酶和与第二信使生成有关的酶类。
将上述有关基因转入烟草基因组中，将有望大大提高烟草的抗旱能力。
司怀军等【3】将克隆自菠菜甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因与组成型启动子CAMV 35S启动子融合，构建了植物表达质粒PBIBB，通过根癌农杆菌介导将BADH基因导人烟草，从而获得抗旱及耐盐性提高的转基因烟草植株。
覃鹏等【4】研究发现转Mn—SOD基因的烟草比野生型、转Fe．SOD基因的烟草抗旱能力更强。
高彩球等【5】从抗旱植物柽柳中克隆出elF1A基因，并且用转化试验证明该基因确实具有提高烟草的抗干旱能力的功能，该类基因产物能够提高蛋白质翻译的能力，使包括SOD等可溶性蛋白含量提高而发挥抗旱作用。
Ch等【6】将干旱／ABA诱导的基因NtHSP70．1在烟草中超表达，经干旱处理后，烟草叶片的保水能力与该基因的表达水平呈正相关。
更苏植物牛耳草因其独特的耐旱能力，成为研究耐旱的模式植物。
刘等【7】从干旱处理的牛耳草叶片中克隆了两个属于LEA 4的干旱响应基因BhLEA1和BhLEA2，这两个基因被干旱和信号分子ABA诱导表达，含这两个基因的转基因烟草，经干旱处理一段时间后，叶片的相对含水量、光系统II的活力、SOD以及POD活性均比对照野生型高，而且RUBISCO大亚基、捕光复合体II和光系统II表在蛋白等也比野生型稳定。
2.3 抗盐碱逆境分子育种土壤中过多的盐碱含量，降低了土壤溶液的渗透势使植物吸水困难，而且高浓度的盐还会破坏生物膜结构，除此之外，盐碱过多对蛋白质的合成、光合作用等都会产生破坏作用，使植物生理紊乱。
因此，转人表达具有保护作用的蛋白基因，或者调节该类抗性基因表达的信号的基因也就成为抵抗盐害的主要手段。
张富丽等【8】将克隆自麻风树的甜菜碱醛脱氢酶基因JeBD1转化到烟草基因组中，在盐胁迫下能检测到转基因植物中的甜菜碱醛脱氢酶活性以及Western杂交信号，而且其生长势明显好于野生型对照。
李艳霞等【9】将分离自NaHCO3胁迫下的cDNA文库的柽柳elF1A基因转入烟草基因组，对比转基因烟草和野生型，不同浓度NaC1胁迫试验，测定其相对电导率、SOD活性和丙二醛含量，统计生根率、生长量和盐害程度，发现转基因植物均明显好于野生型，说明转基因株系对盐害的抗性大大提高。
刘甜甜等【10】将转LEA基因烟草7个株系及非转基因对照烟草组培苗为材料，用不同浓度的NaHCO3处理，发现转基因烟草的碱害程度、膜损伤较对照烟草小，说明LEA基因的导入提高了烟草对NaHCO3抗性。
已知转beta(与甜菜碱合成有关)、AtNHX1基因(拟南芥液泡Na ／H 逆向转运因子)均能提高植物的抗盐性，Duan等¨通过杂交的方式获得了含这两个异源基因的转基因烟草，从细胞、整株水平进行分析，发现该株系的抗盐性比单独转入一个基因的转基因株系耐盐性更高。
郭等¨在盐胁迫棉花cDNA文库中用差显杂交筛选到了一个锌指蛋白基因GhZFP1，在转基因烟草中超表达该基因，使得转基因烟草对盐害和纹枯病菌的抗性均有所提高。
2.4 抗重金属逆境分子育种重金属进入环境后不易被降解，很容易被农作物吸收，继而通过食物链为害人体健康。
因此对农作物人们希望少吸收重金属，这样一方面可以减轻重金属对作物生长的抑制，另一方面可以降低由于食物链的富集作用对高级消费者的毒害。
对非食用的植物，人们希望尽可能多的吸收土壤中的重金属，从而起到对污染土壤的净化作用。
随着人们对重金属吸收转运机制的了解，利用分子育种技术实现这些目标是可能的。
魏嵬等【13】将克隆自印度芥菜的植物络合素合酶基因BjPCS1转化烟草，转基因株系在CdCl2、ZnC12：、NiC12胁迫条件下，转基因烟草植株的脯氨酸含量、可溶性糖含量、丙二醛含量、相对电导率和叶绿素含量等指标均优于未转化的对照植株，表明转化BjPCS1基因提高了烟草对3种重金属的抗性，其中对CD的抗性最强。
陈虹等[14]将柽柳金属硫蛋白基因MT1导人烟草基因组中，获得的转基因株系在200 g．mol／L镉的培养基中，转基因烟草的生长明显好于非转基因烟草，鲜重和株高均明显优于非转基因烟草。
Zhang等从重金属超积累植物印度芥菜中克隆了一个水孔蛋白基因BjPIP1，将该基因导入烟草基因组中，发现转基因烟草株系在重金属CD处理下，对根生长抑制减弱、蒸腾作用、气孔导度变小，而且抗氧化酶活性增加、电渗透率与丙二醛降低，说明该基因通过减少失水、增强抗氧化能力、保持膜完整性而提高对重金属CD的抗性。
Li等【16】将克隆自狗牙根的植物络合素合成酶基因CdPCS1，部分转基因烟草株系的CD积累量达到野生型的3．21倍，说明这可以作为植物修复重金属污染土壤的候选方法。
3烟草转基因的展望在研究方面，烟草作为双子叶模式植物，在验证异源基因的功能方面起着重要作用；在应用方面，可以获得抗逆性提高的具有实用价值的转基因烟草株系。
但由于人们对转基因植物以及转基因技术在转基因沉默、基因漂移、转基因抗病植株抗性的丧失以及抗病性转基因的生态威胁方面的担忧，使得转基技术在改良粮食作物方面存在较大的阻力。
笔者认为技术上的缺陷，只有在进一步的研究中完善、改进和克服，如双价以及多价抗性基因的联合应用、质体转化技术、定位转化技术、非抗生素选择基因的应用等等，这些问题必将逐步得到解决。
在这一过程中，正好利用烟草遗传转化体系成熟、非食用作物的优势，在技术完善、转基因功能验证、抗逆育种等方面得到广泛的应用和取得更大的进展。
References：[1]王艳，邱立明，谢文娟，等．昆虫抗冻蛋白基因转化烟草的抗寒性．作物学报，2008，34(3)：397—402．[2]Zhao LN，Liu FX， WY，et a1．Increased expression of OsSPX1enhances cold／subfreezing tolerance in tobacco and Arabidopsisthaliana． Plant Biotech J，2009，7：550-561．[3]司怀军，张宁，王蒂．转甜菜碱醛脱氢酶基因提高烟草抗旱及耐盐性．作物学报，2007，33(8)：1335—1339．[4]覃鹏，刘飞虎，孔治有，等．转SOD基因对烟草抗旱性和相关生理指标的影响．广西植物，2006，26(6)：621．625．[5]高彩球，李艳霞，刘桂丰，等．翻译起始因子(elF1A)基因的获得及抗旱性分析．东北林业大学学报，2007，35(8)：6-9．[6]Cho EK，Hong CB．Over-expression of tobacco NtHSP70-1 contributesto drought-stress tolerance in plants．Plant Cell Rep，2006，25：349．358．[7]Liu X，Wang Z，WangLL，et a1．LEA 4 group genes from the resurrectionplant Boca hygrometrica confer dehydration tolerance intransgenic tobacco．Plant Sci，2009，176：90—98．[8]张富丽，蔡峰，吴军，等．转麻疯树甜菜碱醛脱氢酶基因提高烟草耐盐性．中国农业科学，2008，41(12)：4030．4038．[9]李艳霞，姜静，于影，等．转柽柳elFlA基因烟草的耐盐性分析．生物技术通讯，2006，17(3)：328—331．[10]刘甜甜，于影，赵鑫，等．转LEA基因烟草的NaHCO 抗性分析．分子植物育种，2006，4(2)：216-222．[11]Duan XG，Song YJ，Yang AF，et a1．The transgene pyramiding to—bacco with betaine synthesis and heterologous expression of AtNHX1is more tolerant to salt stress than either of the tobacco lines withbetaine synthesis or AtNHX1．Physiologia Plantarum ，2009，135：281—295．[12]Guo YH，Yu YP，Wang D，et a1．GhZFP1，a novel CCCH—type zincfinger protein from cotton，enhances salt stress tolerance and fungaldisease resistance in transgenic tobacco by interacting with GZ—IRD21A and GZIPR5．New Phytologist，2009，183：62-75．[13]魏嵬，韩璐，官子楸，等．印度芥菜BjPCS1基因的表达提高烟草对重金属的抗性．中国科学院研究生院学报，2008，25(4)：51O．5l7．[14]陈虹，姜廷波，丁宝建，等．转柽柳金属硫蛋白基因(MT1)烟草的获得及对重金属镉的抗性分析．农业生物技术学报，2007，15(2)：247—256．[15]Zhang YX，Wang Z，Chai TY，et a1．Indian mustard aquaporin improves drought and heavy—metal resistance in tobacco．Mol Biotech，2008，40(3)：280-292．[16]Lj JC，Guo JB，Xu WZ，et a1．Enhanced cadmium accumulation intransgenic tobacco expressing the phytochelatin synthase gene ofCynodon dactylon L．J Integ plant Biol，2006，48(8)：928—937．。