根癌农杆菌介导的甘蓝高效稳定的遗传转化系统的建立及对CpTI基因转化的研究

通过对影响根癌农杆菌转化的多种因素的比较和探索后，建立了一种以农杆菌介导的高效和稳定的甘蓝遗传转化系统。选择目前在生产上大量推广应用的6个优良甘蓝品种，用其无菌苗的下胚轴作为外植体，经《农杆菌LBA4404（含质粒pBin-TI-19-2)感染，在含卡那霉素50mg/L的抗性培养基上筛选，80％的外植体表现出抗性，形成愈伤组织并进一步分化成苗。每块愈伤组织最低成苗5株，最高可达22株。对部分抗性植株的总DNA进行Southern杂交，结果表明T－DNA上的CpTI基因已整合到甘蓝基因组中，外源基因的转化频率高达20％。通过抗小菜蛾实验发现，转基因植株未转基因植株有明显的抗性。     

转三价抗虫基因棉花遗传特性研究

研究采用农杆菌介导法将外源三价抗虫基因(Bt CpTI GNA)导入常规棉花品种中获得转基因再生株,分子检测表明外源基因已在棉花体内表达并遗传给后代材料。其转化再生株后代材料经抗性检测,进行大田选育已至F8代。PCR分子检测与转化的标记基因和外源目的基因抗性三者极有规律性,转化后代材料分离有的符合孟德尔规律,有的则较偏离,其所携带的基因在转基因棉花低代材料中分离规律较为含糊,高代材料则较稳定。     

抗除草剂基因导入早稻（Oryza sativa）栽培品种

以生产上优良旱稻(Oryza sativa L．)新品种旱稻297、旱稻10号等的幼胚愈伤组织为转化受体材料,用基因枪法把抗Basta除草剂的bar基因导入了这些品种的愈伤组织,经两轮Basta抗性筛选和分化获得了再生植株,对再生植株进行PCR扩增和Southern杂交检测,T0和T1代Basta抗性实验表明,bar基因已整合到旱稻的基因组DNA中,并在T1代继续表达。对各品种幼胚培养的诱导、分化培养基实验表明,MB和MS培养基可作为这5个品种的愈伤组织诱导培养基,改良的RMB2、RMS2培养基可显著地提高愈伤组织的分化频率。实验所获得的转基因植株和建立的遗传转化系统。为早稻的抗除草剂分子育种和其它基因转化奠定了初步的基础。     

转基因水稻中ThEn-42基因的稳定遗传及其抗病性的提高*

用农杆菌介导法将CaMV35S启动子调控下的外源基因ThEn-42转入粳稻(Oryza sativa ssp．japonica)品种台北309中。对100多株再生植株进行了PCR鉴定，结果表明，90％以上的植株为阳性植株。Southern检测的结果进一步证实，外源基因已经整合到水稻基因组中。对T1代植株也进行了PCR鉴定和潮霉素抗性鉴定，结果表明，大约70％的T1代转基因株系符合3：1(阳性：阴性)的分离比，表明ThEn-42基因在这些株系中有单个插入位点；大约20％的T1代株系分离比符合15：1，表明这些株系含有2个整合位点。选择部分T1代潮霉素抗性植株进行Southern杂交鉴定，结果证实，外源基因已经稳定遗传给T1代。检测了T0代和T1代转基因植株对水稻纹枯病(Rhizoctonia solani)和两个分别属于A群和B群的稻瘟病(Magnapotthe grisea)小种的抗性，结果表明，30%株系表现了对这两种病害抗性水平不同程度的提高。有7个株系的抗性与对照相比有显著的提高，其中Tp64表现对两个稻瘟病小种完全免疫。这些结果表明内切几丁质酶基因ThEn-42已经在受体植物中准确表达，并且在提高水稻抗病性方面起了重要作用。     

转Bt cry1Ah基因抗虫玉米的获得及其遗传稳定性分析

Btcry1Ah基因是从国内苏云金芽胞杆菌（Bacillus thuringiensis,Bt）分离株BT8中克隆鉴定的新型杀虫蛋白基因。研究利用该基因构建了植物表达载体pHUAh,用基因枪法转化玉米杂交组合Q31×Z31的胚性愈伤组织,得到13株阳性转基因玉米（Zea mays L.）植株。通过生物活性分析筛选得到了2个高抗转基因事件B1-1和B1-7,对其T1～T5代转基因植株进行了5代跟踪检测,结果表明,外源基因在玉米植株可以稳定表达,并且可以逐代稳定遗传。利用ELISA对不同转化事件以及同一转化事件不同组织部位的Cry1Ah蛋白的表达量进行分析,发现该基因在不同转化事件之间以及同一转化事件不同组织部位表达量都存在差异。对T2～T5代转基因植株田间虫测结果显示,转基因玉米对亚洲玉米螟（Ostrinia furnacalis）具有显著的抗性,且逐代稳定遗传。B1-1和B1-7有望成为Bt抗虫玉米育种工作的备选材料。     

抗除草剂基因导入旱稻（Oryza sativa）栽培品种

摘要：以生产上优良旱稻（Oryza sativa L. ）新品种旱稻297、旱稻10号等的幼胚愈伤组织为转化受体材料，用基因枪法把抗Basta除草剂的bar基因导入了这些品种的愈伤组织，经两轮Basta抗性筛选和分化获得了再生植株，对再生植株进行PCR扩增和Southern杂交检测，T0和T1代Basta抗性实验表明，bar基因已整合到旱稻的基因组DNA中，并在T1代继续表达。对各品种幼胚培养的诱导、分化培养基实验表明，MB和MS培养基可作为这5个品种的愈伤组织诱导培养基，改良的RMB2、RMS2培养基可显著地提高愈伤组织的分化频率。实验所获得的转基因植株和建立的遗传转化系统，为旱稻的抗除草剂分子育种和其它基因转化奠定了初步的基础。     

根癌农杆菌介导的抗除草剂转基因甘薯植株的获得

以甘薯品种栗子香的胚性悬浮细胞为受体材料, 用根癌农杆菌介导法,获得了表达bar基因的抗除草剂转基因甘薯植株。农杆菌菌株LBA4404携带含有bar基因的双元载体pCAMBIA3300。共计450个胚性细胞团用于遗传转化。在添加2 mg/L 2,4－D、100 mg/L Carb和0.5 mg/L PPT 的固体MS培养基上选择培养8周后,得到了19个PPT抗性愈伤组织。将这19个抗性愈伤组织转移到添加1 mg/L ABA、100 mg/L Carb和0.5 mg/L PPT 的固体MS 培养基上,其中的10个抗性愈伤组织共再生出103株拟转基因植株。PCR分析表明,其中的69株为转基因植株。Southern blot分析表明,bar基因稳定整合到转基因植株的基因组中。除草剂喷洒试验结果表明,转基因植株具有高度除草剂抗性。     

Inheritance and Resistance to Insect in CryIA(c) Transgenic Cabbage

以结球甘蓝（Brassica oleracea var. capitata ）下胚轴为外植体，通过根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciecin）介导法将苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis,Bt）杀虫蛋白基因CryIA(c)导入结球甘蓝栽培品种中，共获得56株卡那霉素抗性植株。分别以CryIA(c)和NPTⅡ基因引物进行PCR扩增，结果43株均扩增出了预期的目的带。以CryIA(c)基因为探针，进行Southern blot分析，证明外源基因已经整合到甘蓝基因组中，且多数转基因植株只含有单拷贝的外源基因。离体叶片抗虫实验表明，转基因植株幼虫校正死亡率为40%，平均单虫重达到极显著水平，叶片损害程度差异明显，转基因植株抗性较对照显著提高。通过卡那霉素涂抹叶片和PCR扩增两种方法鉴定，表明外源基因在转基因甘蓝自交后代呈孟德尔单基因遗传。     

农杆菌介导获得转基因抗虫匍匐翦股颖植株

利用转基因技术，将目的基因导入愈伤组织或原生质体，获得转基因植株提高抗逆性，已成为匍匐翦股颖遗传改良的重要手段(郭振飞和卢少云，2002)。本实验利用农杆菌介导法，将经过改良的抗虫Bt基因crylAb导入匍匐翦股颖，初步建立了匍匐翦股颖遗传转化体系。     

农杆菌介导春小麦遗传转化体系的优化研究

采用携带GUS基因双元表达载体p1301-Pubi-Ecppc的根癌农杆菌菌株C58c1、LBA4404和EHA105对4个春小麦品种的幼胚愈伤组织进行了遗传转化。结果表明,3M1.5为最佳诱导培养基;扬麦158和扬麦10是用于小麦遗传转化的良好基因型。对农杆菌转化条件进行进一步优化,得出用农杆菌C58c1侵染预培养15d的扬麦158幼胚愈伤组织,当侵染液浓度为OD6000.8、侵染40min、共培养3d时,可以提高农杆菌介导小麦遗传转化的筛选频率和PCR阳性率。对所得到的具有hyg抗性的愈伤和抗性植株进行GUS基因化学组织检测和PCR分子鉴定,初步证明Ecppc基因已整合到小麦再生植株基因组中。本研究初步建立了农杆菌介导小麦的遗传转化体系。