甘露醇及AgNO_3对根癌农杆菌介导的多年生黑麦草遗传转化的影响

多年生黑麦草是优良的牧草和草坪草.农杆菌介导多年生黑麦草遗传转化非常困难.为了建立稳定的多年生黑麦草遗传转化体系,本研究以品种"多福"种子成熟胚为外植体诱导愈伤组织,携质粒pCAMBIA2301的根癌农杆菌EHA105介导,进行遗传转化.在预培养及共培养基中添加0.1 mol/L甘露醇或5 mg/L硝酸银,并分析了二者对转化的影响.经巴龙霉素筛选、PCR及GUS组织染色检测表明,共获得了转基因植株38株.添加O.1mol/L甘露醇或5 mg/L AgNO3或O.1 mol/L甘露醇+5 mg/L AgNO3,转化效率分别为对照的1.96,1.59和2.95倍.结果表明,在根癌农杆菌介导的多年生黑麦草愈伤组织遗传转化中,在预培养和共培养基中添加甘露醇或AgNO3能提高转化率,且当二者共同添加时可显著提高.     

农杆菌介导多年生黑麦草遗传转化体系的建立

AVP1基因能够提高植物的抗盐性,通过农杆菌介导AVP1基因转化多年生黑麦草,并建立了较为成熟的遗传转化体系。研究表明,将预培养4d的黑麦草胚性愈伤组织经OD600为0.6左右的农杆菌菌液在负压下侵染6min,共培养3d,用250mg/L的羧苄青霉素(Carb)脱菌,附加150μmol/L的乙酰丁香酮(AS),然后转接到含75mg/L潮霉素(Hpt)的筛选培养基上进行筛选培养的转化体系效果最佳。     

菊苣高效遗传转化体系的建立

研究了影响农杆菌GV1301菌株介导的菊苣遗传转化的几种因素,建立了菊苣高效遗传转化体系,获得了转基因抗性苗.结果表明,采用菊苣叶片,经预培养和共培养2 d,农杆菌浸泡时间为5～7 min,卡那霉素20 mg/L,头孢霉素600 mg/L,最高转化频率达7.1%,经PCR检测,目的基因已整合到菊苣基因组中.     

农杆菌介导的药百合鳞片遗传转化体系的建立

本试验以药百合鳞片高频再生体系为基础,研究了农杆菌介导的药百合鳞片遗传转化的几个影响因素。结果表明,预培养5 d有利于转化;共培养3 d并且添加100 μmol/L乙酰丁香酮有利于提高转化频率并抑制了农杆菌的过度生长;在侵染阶段添加150 μmol/L乙酰丁香酮,农杆菌侵染液pH 值5.7、光吸收值0.8,侵染时间10 min为最佳遗传转化体系。再生植株经gus基因的瞬时表达检测及hpt基因PCR检测证明载体已成功整合到药百合基因组中。     

农杆菌介导禾本科植物遗传转化的研究进展

农杆菌介导的遗传转化是目前禾本科植物进行转基因的有效手段,高效遗传转化体系建立的关键是优化T-DNA导入的各因素。文中主要从农杆菌菌株及载体、植物受体的选择、侵染与共培养、抗生素及添加剂的筛选等方面详细阐述了农杆菌介导植物遗传转化的主要影响因素,为实践操作提供了理论依据。     

影响根癌农杆菌转化效率的因素综述

根癌农杆菌介导转化法是植物基因工程的重要方法,但其转化效率受多种因子的影响,包括化学物质、物理方法、外植体遗传特性等,涉及农杆菌与植物互作的各个阶段。将这些影响因子及其功能进行简要综述,以期为优化农杆菌介导植物遗传转化流程提供帮助。     

农杆菌介导桑属（Morus）遗传转化进展

本介绍了农杆菌介导的植物遗传转化机理和方法，并对近年来农杆菌介导桑树遗传转化所取得的成就和存在的问题作简要综述，并对桑树基因工程进行展望。     

菊苣农杆菌介导转化受体系统的研究(简报)

对影响菊苣转化受体系统几种重要因素进行了初步探讨。研究结果表明,采用菊苣叶片、茎段作为外植体,在MS 6-BA 1.5 mg/L IBA 0.2 mg/L培养基上,再生频率达100%,农杆菌菌株LBA4404介导菊苣遗传转化体系中,经生根后20~25 d的叶片,遗传转化效果最佳。共培养2 d,同时附加20~25 mg/L卡那霉素和500~600mg/L头孢霉素,转化频率由1.5%提高到7.1%左右。     

农杆菌侵染条件对柱花草遗传转化效率的影响

在前期建立的柱花草高效组织再生体系基础上,进一步以柱花草热研5号的下胚轴为受体材料,以 GUS基因为报告基因,研究了农杆菌介导的柱花草遗传转化的几个影响因素,包括根癌农杆菌菌液浓度、浸染时间和共培养时间等对农杆菌介导的柱花草遗传转化效率的影响。结果表明,以柱花草下胚轴为外植体,在农杆菌菌液浓度(OD₆₀₀)为0.4~0.6,农杆菌浸染时间为15 min和共培养3 d的条件下,愈伤的转化效率为72%。愈伤组织进一步经过分化、生根和炼苗等过程后,对转化植株进行GUS染色和PCR检测,结果表明外源基因已成功整合到柱花草基因组中。本研究结果对柱花草遗传转化和关键基因功能研究具有重要的参考价值。     

百脉根农杆菌快速高效遗传转化体系的建立

以百脉根品种“里奥”作为受体材料,以GUS基因为报告基因,研究了影响农杆菌介导的百脉根遗传转化的几种因素及表面活性剂(PEG 4000)、真空处理和乙酰丁香酮对提高转化效率的影响,建立了农杆菌介导的百脉根快速高效遗传转化体系,并获得了转基因抗性苗。结果表明,以子叶(带叶柄)为外植体,在OD600为0.5的菌液中,加入150 mg/L的PEG 4000,真空度6×10-2Pa,抽真空12 min,共培养3 d,转入含卡那霉素50 mg/L和羧苄青霉素300 mg/L的分化培养基中,约20 d后,50%的外植体分化不定芽,生根成苗。PCR初步检测表明有83%的植株为GUS阳性,转化率约为42%。     

过表达FaSAMDC基因提高黑麦草属植物的抗旱性和耐热性

主要探讨了在黑麦草属植物中导入高羊茅S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶基因(FaSAMDC)对转基因植株抗旱耐热性的提高效果,为培育黑麦草抗旱耐热新品种提供种质新材料。选择黑麦草成熟种子为外植体,采用贵州省草业研究所分子生物学实验室构建的过表达载体以及黑麦草胚性愈伤组织高频植株再生和农杆菌介导的遗传转化体系,将克隆自高羊茅的FaSAMDC基因转入贵州地区主栽品种多花黑麦草特高和多年生黑麦草四季的基因组内,经抗性筛选、PCR检测和Southern杂交分析验证,获得45株特高与44株四季的转基因植株,转化频率分别为2.93%和2.28%。抗旱耐热试验表明,在30 ℃高温和中度干旱胁迫条件下,特高转基因株系的根冠比比对照组培苗高出7.08%,叶片相对含水量(RWC)比对照高出13.12%,RWC降低幅度比对照少5.49个百分点;四季转基因株系的根冠比比对照组培苗高出6.54%,RWC比对照高出12.54%,RWC降低幅度比对照少6.50个百分点,差异均达到显著水平(P<0.05),证明转入FaSAMDC基因的黑麦草阳性株系的抗旱耐热能力得到了明显提高。形态与生长特征观测结果显示,与非转基因组培苗相比,转基因株系的叶长、株高、主茎节数减小,叶宽、单株分蘖数增加,叶色变深,植株形状趋向于叶片丛生的紧凑型,推测导入的FaSAMDC基因参与了基因表达、细胞分裂等生理功能的调节。     

利用基因枪共转化法获得转bar与P5CS基因黑麦草

以多年生黑麦草(Lolium perenne L.)种子成熟胚为外植体进行高效诱导愈伤组织的组培条件,在此基础上用基因枪法轰击其成熟胚的愈伤组织,共转化分别携带bar基因和P5CS基因表达框架的2种质粒,经1.2‰草丁磷(Glufosinate)抗性筛选获得了转基因再生植株.经聚合酶链式反应(PCR)检测筛选到整合bar基因的株系18个,遗传转化率为0.72%,其中5个检测到P5CS,共转化效率为27.8%.     

多年生黑麦草组织培养与植株再生研究

对多年生黑麦草种子为外植体的植株再生过程进行系统研究,结果表明,在改良的MS培养基(MSM),以MS无机盐+9.9mg/L维生素B₁+9.5mg/L维生素B₆+4.5mg/L尼克酸+1mg/LCH+30g/L蔗糖+琼脂8g/L为基本成分,附加5mg/L2,4-D和0.05mg/LKT时,适合种子的愈伤组织诱导;继代培养基附加2mg/L2,4-D和0.1mg/LKT;分化培养基附加1mg/L2,4-D和1mg/LKT;生根培养基为无激素的MS培养基。完成植株再生约需12周,愈伤组织分化率为70%。     

BADH/pepB双价基因无选择标记表达载体转化苜蓿的初步研究

选用公农1号紫花苜蓿,以5～7d莆龄的无菌子叶为外植体,通过农杆菌介导法将含有甜菜碱醛脱氢酶(BADH)和酸性蛋白酶(pepB)双价基因的无选择标记表达载体导入苜蓿子叶中,并用含有Na2CO3和NaHCO3碱性盐溶液的培养基进行筛选,得到抗盐碱转化植株.碱性盐浓度48mmol/L宜于子叶愈伤诱导,有利于转化植株的获得.对转化植株进行PCR检测,初步证明目的基囚序列已经整合剑苜楷基因组中.移栽成活的13棵碱性盐抗性植株经PCR检测有3棵植株呈阳性.     

多年生黑麦草高频再生体系的建立及农杆菌介导PEPC基因的转化

以多年生黑麦草(Lolium perenne L.)成熟种子作为外植体,建立其高频再生体系,通过农杆菌介导法将磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)基因转入,为多年生黑麦草的抗逆转基因工作奠定基础。结果表明:种子充分灭菌后在附加6.0 mg·L^-1 2,4-D的培养基中诱导愈伤组织,诱导率可达61.33%。愈伤组织在2,4-D浓度减半的培养基上继代培养长势良好,分化培养基为MS培养基附加1.0 mg·L^-16-BA,分化率最高达到61.33%,在1/2 MS+0.5 mg·L^-1 NAA培养基中进行生根培养,生根率达100%。以该再生体系为基础,将获得的愈伤组织作为外植体进行遗传转化,经筛选培养后得到再生植株,通过PCR及实时荧光定量(Real-Time)PCR验证表明PEPC基因已成功转入,转化率为8.67%。试验结果将为多年生黑麦草抗性品种的研究奠定基础。     

沉默CCR和CAD基因培育低木质素含量转基因多年生黑麦草

木质素作为维管植物的重要成分之一,主要存在于细胞的次生壁中。然而,木质素却是许多工农业加工过程的限制因素,例如在化学制浆、牧草消化以及木质纤维转化为生物酒精等过程中。肉桂酰辅酶A还原酶(CCR)和肉桂醇脱氢酶(CAD)是催化木质素单体生物合成最后两步的关键酶。本研究根据NCBI中黑麦草CCR和CAD基因序列设计特异引物并添加相应酶切位点,从野生型多年生黑麦草cDNA分离克隆CCR和CAD基因片段,分别构建了含正反方向目的片段的植物表达干扰载体p23-iCCR和p23-iCAD。通过根癌农杆菌EHA105介导转入多年生黑麦草胚性愈伤组织,经过巴龙霉素筛选和PCR检测获得导入了干扰CCR和CAD基因片段的转基因株系i-CCR和i-CAD。常规方法测定相对木质素含量,结果显示,与对照相比,有9株i-CCR植株和11株i-CAD 植株木质素含量显著降低,分别平均降低了34.67％,33.86％,且生长正常。本研究表明通过干扰CCR和CAD基因表达,可以获得低木质素含量的多年生黑麦草,为进一步培育易消化吸收的黑麦草提供了良好的种质资源。     

紫花苜蓿基因转化的影响因素分析

通过农杆菌介导法对紫花苜蓿不同品种植株进行了抗旱基因转化的研究,得到了一套紫花苜蓿基因转化的优化体系。研究表明,100 mg/L的卡那霉素对苜蓿愈伤组织的生长有着显著的抑制效应。250 mg/L头孢霉素能够有效地抑制农杆菌菌株LBA4404的生长。紫花苜蓿供试材料被切后直接用OD600值为0.3~0.5的农杆菌LBA4404菌液侵染10~15 min;培养材料共培养3 d后在愈伤组织诱导培养基MS 2 mg/L 2,4-D 0.5 mg/LKT 30 g/L蔗糖 9 g/L琼脂 250 mg/L Cef上诱导出愈伤组织;在体细胞胚分化培养基MS 1.0 mg/L BA 0.3 mg/L NAA 30 g/L蔗糖 9 g/L琼脂 50 mg/L Kan 250 mg/L Cef上促进体细胞胚的分化;分化出的体细胞胚在再生培养基上(同分化培养基,Kan为80 mg/L)进一步发育成抗性转化苗;转化的无根小苗在生根培养基1/2 MS 1.0 mg/L IBA 1%蔗糖 0.8%琼脂 100 mg/L卡那霉素上可生长出根系。