根癌农杆菌介导的葡萄风信子遗传转化体系

【目的】以葡萄风信子亚美尼亚(Muscari armeniacum)的胚性愈伤组织为受体系统,建立高效稳定的葡萄风信子遗传转化体系,为葡萄风信子遗传改良及相关基因功能的研究奠定基础。【方法】通过GUS(β-葡萄糖苷酸酶)瞬时表达率,研究根癌农杆菌的菌液浓度、侵染时间、共培养时间和超声波预处理时间等4个因素对葡萄风信子GUS瞬时表达效率的影响,并在最佳条件下将GUS基因转入葡萄风信子,获得稳定表达转化植株。【结果】葡萄风信子胚性愈伤组织GUS染色结果表明,随着根癌农杆菌菌液浓度的增加及侵染时间、共培养时间和超声波预处理时间的延长,GUS瞬时表达效率均呈现先增后降趋势;当根癌农杆菌菌液OD600为0.5、侵染时间20min、共培养4d、80W功率超声波预处理3min时,其GUS瞬时表达效率最高,分别为14.43%,13.73%,10.85%和75.36%;在最佳转化体系下将GUS基因转入葡萄风信子,获得207株潮霉素抗性植株。GUS组织化学检测结果表明:在抗性植株的不同部位都呈现不同程度的蓝色,PCR检测有7株为阳性植株,阳性率为7%;反转录PCR检测显示,7株阳性植株中有3株扩增出GUS基因目的条带。【结论】初步建立了根癌农杆菌介导的葡萄风信子遗传转化体系,该体系能显著提高葡萄风信子GUS瞬时表达效率。     

农杆菌介导的花魔芋遗传转化体系的优化

[目的]探讨魔芋愈伤组织培养基、不同转化条件(菌液浓度、侵染时间、预培养时间及共培养时间)及转化植株的筛选条件(抗生素浓度和乙酰丁香酮(AS)浓度)等因素对转化效率的影响。[方法]采用卡那霉素抗性基因为选择标记,对农杆菌介导的花魔芋遗传转化体系进行优化。[结果]在预培养2 d,用OD600为0.6的菌液侵染30 min、共培养3 d,卡那霉素100 mg/L,羧苄青霉素250 mg/L,AS浓度100μmol/L的条件下能有效提高转化效率。再生花魔芋植株经GUS染色及PCR检测,结果表明外源目的基因已经整合到花魔芋基因组中。[结论]为魔芋抗病品种的转基因培育,丰富其种质资源,寻找抗病新途径提供理论依据和试验基础。     

农杆菌介导类胡萝卜素合成酶基因LycB转化菊花的研究

以菊花愈伤组织为转化受体,通过农杆菌介导法,利用番茄红素β-环化酶基因(LycB)对菊花进行转化,以抗性愈伤率为指标,探讨了侵染时间、共培养时间、农杆菌菌液浓度、乙酰丁香酮(AS)浓度等因素对转化的影响,建立了LcyB基因转化菊花的遗传转化体系。结果表明：农杆菌侵染菊花愈伤组织的最佳时间为5min;农杆菌菌液浓度OD600值0．55;愈伤组织与农杆菌共培养的时间以3d效果最好;添加AS可提高抗性愈伤率,适宜的AS浓度为100μmol／L;采用Hyg浓度由低到高的筛选方式可有效提高抗性愈伤率;PCR分子检测初步证明目的基因LycB已转入菊花愈伤组织中。     

农杆菌介导的AtMYB118基因转化橡胶树易碎胚性愈伤组织体系优化

[目的]采用正交设计L25(56)优化农杆菌介导的AtMYB118基因对橡胶树易碎胚性愈伤组织的遗传转化体系,为橡胶树品种遗传改良提供参考.[方法]以75.0 mg/L卡那霉素筛选经过转化的愈伤组织;采用GUS瞬时表达检测方法评价6个因素即预培养时间、农杆菌菌液浓度(OD600)、乙酰丁香酮(AS)浓度、侵染时间、共培养温度和共培养时间对遗传转化的影响.[结果]6个因素显著影响橡胶树长期培养的易碎胚性愈伤组织的转化频率,易碎胚性愈伤组织遗传转化优化条件为:预培养0d,菌液OD600为0.7,侵染时间7 min,共培养时间5d,AS 200 μmol/L,共培养温度25℃.在此优化条件下可获得最高转化频率.经过4~6个月的筛选,获得17个GUS染色阳性的易碎愈伤组织系.经PCR和反转录PCR分析转化愈伤组织,进一步证实uidA、nptⅡ、AtMYB118基因已被整合到愈伤组织基因组中并表达.培养获得1539个胚状体,其中164个为转基因胚状体,转化频率为10.6%;最终获得4株转AtMYB118基因植株.[结论]优化获得可行有效的橡胶树易碎胚性愈伤组织遗传转化体系,可为其品种遗传改良提供技术支持.     

大白菜高效稳定遗传转化体系的建立

以无菌苗下胚轴为外植体,建立了大白菜高效、稳定再生和遗传转化体系,获得了转基因抗性芽。结果表明,转化效率最高的基因型为Seoul,最佳筛选培养基为MS＋2mg／L6-BA＋1mg／LNAA＋2mg／LAgN03＋300mg／L Car＋10mg／LHyg,共培养基pH5．2,完全黑暗培养,侵染液浓度OD600=0．5,侵染时间为10min,在此条件下转化效果最好。GUS染色结果表明,GUS基因已整合到抗性芽细胞的染色体中,能够稳定表达。     

根癌农杆菌介导的玉米幼胚遗传转化体系

为建立以潮霉素为选择标记的农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的玉米高效遗传转化体系,本研究利用携带p MDC141-CYP79A1(含GUS基因)质粒的农杆菌浸染玉米A188幼胚,共培养7d后通过GUS基因瞬时表达率,研究农杆菌的菌液浓度、热激时间和浸染时间等因素对玉米幼胚遗传转化效率的影响。研究结果表明:随着农杆菌的菌液浓度的增加、热激时间和浸染时间的延长,GUS表达效率均呈现先增后减的趋势;当农杆菌菌液的OD_(600)为0.8、热激预处理时间3min和浸染时间5min时,其GUS瞬时表达率均最高,分别为46.8%、46.4%和51.7%。并在最佳条件下将GUS基因转入到玉米幼胚,以潮霉素为选择标记,进行3次选择培养,将重新分化的抗性愈伤组织进一步分化成苗,获得56株潮霉素抗性植株,经PCR分子鉴定,获得22株阳性植株,初步建立根癌农杆菌介导的高效玉米幼胚遗传转化体系,为以抗潮霉素基因作为筛选标记的玉米遗传转化和基因功能验证提供技术基础,获得的抗潮霉素转化植株为玉米育种提供新材料。     

农杆菌介导的紫穗槐茎段愈伤组织遗传转化研究

采用农杆菌介导法对紫穗槐茎段诱导的愈伤组织进行遗传转化研究。确定了卡那霉素临界耐受浓度为40mg/L。菌液浓度与侵染时间的正交试验结果表明:侵染菌液OD600为0.8、侵染时间为30min时转化效率最高,达17.95%。GUS染色检测分析表明:含pBI121-GUS质粒DNA农杆菌侵染转化的愈伤组织其抗性不定芽和再生植株根和叶均呈蓝色。转化植株叶PCR检测结果表明外源GUS基因已整合到紫穗槐基因组中。以上结果表明建立了以茎段诱导愈伤组织为转化受体、农杆菌介导的紫穗槐高效遗传转化体系。为了验证其可重复性,又进行了pBI121-GFP基因的转化,T0代再生植株PCR检测整合率达85%,在488nm蓝光源激发下转化株的顶芽产生绿色荧光,说明转入的基因在35S启动子下过量表达。此遗传转化体系可应用于转基因育种。     

‘蜂蜜罐’枣遗传转化条件的优化及Bt基因的导入

为建立‘蜂蜜罐’枣高效遗传转化体系,以‘蜂蜜罐’枣胚培苗上胚轴和子叶为外植体进行转化,研究了不同菌液浓度、侵染时间、共培养时间、AS(乙酰丁香酮)浓度和侵染方式对gus(β-葡糖醛酸糖苷酶)基因瞬时表达率的影响。结果表明,当菌液OD_(600)值为0.5,真空辅助侵染10 min,共培养3 d,上胚轴和子叶外植体的共培养培养基中分别添加20和10 mg·L~(-1)乙酰丁香酮时,其gus瞬时表达率均最高,为最佳遗传转化体系。利用已优化的遗传转化体系进行Bt基因转化,共获得24个PCR(聚合酶链式反应)检测呈阳性的再生芽;对PCR检测呈阳性的不定芽进行伸长培养和不定根诱导,最终获得完整转基因植株。本研究初步获得了转Bt(苏云金芽孢杆菌)基因的枣植株,为通过转基因手段进行枣抗虫新种质选育提供可能。     

蓝浆果农杆菌介导法基因转化条件研究

以蓝浆果品种蓝丰的叶片为转化受体,通过对农杆菌侵染时间、共培养时间、外植体暗培养时间、卡那霉素(Km)选择压以及头孢霉素(Cef)浓度等因素研究,确定转化的最佳试验参数.试验结果:农杆菌侵染5 min,共培养4 d,暗处理21 d时gus基因瞬时表达率最高;在筛选初期添加Km 20 mg/L、Cef 250 mg/L,既能得到不定芽,又达到筛选的目的.利用GUS组织化学染色、PCR扩增方法对蓝浆果的Km抗性植株进行检测,初步证实AtNHX1基因已经整合到2株蓝丰株系基因组中.     

芦笋茎尖遗传转化体系的建立与优化

通过优化根癌农杆菌 EHA105(含有pBI121表达载体)介导的茎尖遗传转化条件,包括抑菌抗生素类型及浓度、农杆菌浓度、侵染时间、共培养时间、卡那霉素浓度等影响因素,建立芦笋品种‘达宝利’遗传转化体系。以0.1～0.3 cm长的芦笋茎尖为转化受体,用MS液体培养基(MS+蔗糖3%+乙酰丁香酮150μmol·L~(-1))悬浮菌体至OD_(600)为0.6,侵染茎尖15 min,20℃避光共培养4 d;抗性茎尖在筛选培养基(1/2 MS+IBA 0.5mg·L~(-1)+KT 0.1mg·L~(-1)+嘧啶醇0.5mg·L~(-1)+羧苄青霉素200mg·L~(-1)+卡那霉素50mg·L~(-1))上诱导长芽与生根,可获得抗性植株,经PCR、 GUS组织化学染色和qRT-PCR检测,获得阳性植株。     

杂交枫香胚性愈伤组织遗传转化体系研究

  目的  杂交枫香是我国重要的用材和观赏树种资源,但其遗传转化体系尚未建立。建立杂交枫香遗传转化体系为杂交枫香性状改良和基因功能研究提供了方法。  方法  本研究基于杂交枫香高效的体细胞胚胎发生技术,用根癌农杆菌介导的遗传转化法对其胚性愈伤组织进行遗传转化,对潮霉素选择压、菌液浓度、侵染时间、共培养时间、以及共培养温度等影响因素采用正交试验等设计进行了研究。  结果  潮霉素对胚性愈伤组织的最小致死质量浓度为10 mg/L;获得最多Gus阳性斑点数的组合的菌液OD₆₀₀为0.8,共培养时间为3 d,侵染时间为10 min,共培养温度为25 ℃;获得最多转基因阳性愈伤组织的组合的菌液OD₆₀₀为0.2,共培养时间为2 d,侵染时间为10 min,共培养温度为23 ℃;且通过极差分析,最优处理组合的共培养时间为2 d,菌液OD₆₀₀为0.2,侵染时间为20 min,共培养温度为23 ℃。  结论  经分子鉴定,共获得210个转基因阳性愈伤组织,初步建立了农杆菌介导的杂交枫香遗传转化体系,为阔叶树种愈伤组织的遗传转化提供了更多的可行性依据。      

大豆农杆菌介导转化系统的优化研究

对大豆子叶节再生系统及其农杆菌介导转化的适宜筛选剂浓度进行了优化 ;同时以发芽 5天的大豆无菌苗的下胚轴切段为外植体 ,以抗性愈伤为指标 ,对影响农杆菌介导的大豆转化频率的因子进行了研究。结果表明 :不同大豆品种对选择剂的敏感性存在一定差异。 4种选择剂比较 ,PPT抑制效果最好 ,品种之间比较稳定 ;潮霉素次之 ;卡那霉素的有效浓度最高。 4种选择剂的适宜浓度分别为 :卡那霉素 10 0～ 2 0 0 mg· L-1;G4 185 0～ 75 mg· L-1;潮霉素 2 0～ 30 mg·L-1;PPT5 mg· L-1。农杆菌感染时间和共培养时间均对大豆的转化有明显的影响。感染时间以 8分钟左右为宜 ;共培养时间以 2～ 4天为宜。在农杆菌感染和共培养阶段的乙酰丁香酮浓度和 p H值对大豆转化频率有明显影响。p H值以 5 .4 0～ 5 .6 0为宜 ;乙酰丁香酮的适宜浓度为 10 0 μmol· L-1左右。在感染农杆菌之前 ,让外植体在高渗培养基上预培养一段时间能提高大豆下胚轴切段的转化频率。最适预培养天数为 1d。     

农杆菌介导大豆萌动种子遗传转化的影响因素研究

[目的]提高农杆菌介导大豆遗传转化效率。[方法]以萌发1 d的半片大豆种子为目标组织,通过GUS瞬时表达检测,研究乙酰丁香酮、菌液的浓度及侵染时间对转化效率的影响。[结果]在共培养基中添加200μmol/L的乙酰丁香酮时,GUS瞬时表达效率最高。当农杆菌生长到对数生长期(D600 nm=0.5)时,转化效率最高,平均每个外植体上出现9.4个蓝色斑点。农杆菌侵染时间不宜过长,以30~60 min较好。[结论]乙酰丁香酮浓度、农杆菌菌液浓度和侵染时间均影响农杆菌介导大豆遗传转化效率。     

发根农杆菌介导的虎杖转基因体系的优化

为建立虎杖高效遗传转化体系,用携带有植物表达载体pCAMBIA1301的发根农杆菌ATCC15834侵染虎杖无菌苗获得毛状根。对影响虎杖毛状根诱导的因素如外植体种类、农杆菌活力、培养基种类、超声波辅助时间进行优化以获得最佳培养条件。通过潮霉素筛选阳性毛状根并确定最佳潮霉素浓度。结果表明以叶片为外植体,1/2MS为培养基,菌液OD600=0.8,超声波辅助5s时,虎杖遗传转化毛状根效果最佳。筛选出的毛状根经GUS染色和PCR分子鉴定表明,该方法的阳性转化率为92%。该研究优化了虎杖毛状根的培养条件,为后期实验探究建立了更加高效的虎杖转基因体系。     

农杆菌介导的曼地亚红豆杉细胞遗传转化体系的建立

建立了根癌农杆菌介导的红豆杉细胞遗传转化体系,为红豆杉细胞的遗传改良打下基础。最优转化条件是:菌液光密度A600=0.6,侵染时间25 min,共培养最适温度21℃,共培养时间48 h;最适头孢霉素(Cephamycin,Cef)抑菌浓度为300 mg/L;最优的除菌及筛选方式为:用含100 mg/L头孢霉素的无菌水冲洗共培养后的细胞10 s,然后将细胞转至含300 mg/L头孢霉素的抑菌培养基上,两周后转至含150 mg/L卡那霉素(Kanamycin,Kan)或8 mg/L潮霉素(Hygromycin,Hyg)的筛选培养基上筛选。采用小愈伤团法筛选转基因纯系,GUS染色显示,筛选后转化细胞株的阳性细胞占80%以上。     

农杆菌介导的烟草瞬时表达试验条件优化

以烟草叶片为试材,用转入植物表达载体pBI121的根癌农杆菌EHA105进行遗传转化。通过分析菌液不同浓度、侵染时间、乙酰丁香酮浓度及共培养时间对GUS基因表达的影响,研究其瞬时表达的最佳条件。结果显示:用OD600值为0.6的农杆菌侵染6min,在培养基中添加120μmol.L-1的乙酰丁香酮,共培养2d,能够得到高效的GUS基因瞬时表达。     

根癌农杆菌介导红颊草莓遗传转化体系的建立

以草莓品种红颊的叶片为受体,通过对影响遗传转化的一系列因子:潮霉素选择压、抗生素种类和浓度、农杆菌浓度、侵染时间和共培养时间的优化,获得了较高转化效率的体系。结果表明:菌液浓度为OD600=0.4,侵染时间为6 min,选用250 mg/L的Cb作为抑菌抗生素、5 mg/L的潮霉素作为筛选抗生素,共培养时间3 d是一个高效的转化体系,抗性芽诱导率达到25%。     

利用农杆菌浸种法建立白三叶草遗传转化体系的研究

以白三叶萌动种子作为转化受体,利用npt-Ⅱ筛选基因对影响农杆菌介导的遗传转化外部因素进行深入     

农杆菌介导马铃薯转化体系的优化及转基因马铃薯的耐盐性研究

通过农杆菌介导的方式将獐茅液泡膜Na~+/H~+逆向转运蛋白基因(AlNHX)表达在马铃薯中,并对影响马铃薯转化的几种因素(抗生素浓度、农杆菌菌液浓度、共培养时间等)进行优化。结果表明:最适农杆菌菌液浓度是OD600=0.6,最适侵染时间是5min,最适共培养时间是2d,马铃薯转化中最适头孢霉素浓度是400mg/L;经PCR检测确认的转基因马铃薯植株在含0.7%NaCl的培养基中可以生长,而野生型马铃薯无法在此培养基中正常生长。在盐胁迫条件下,转基因马铃薯的Na~+、K~+含量及K~+/Na~+的比值均高于野生型马铃薯。研究证实马铃薯植物的的耐盐性可以通过农杆菌转化导入獐茅液泡膜Na~+/H~+逆向转运蛋白基因而得到提高。