mtlD/gutD双价耐盐基因转化秦美猕猴桃的研究

在已建立的秦美猕猴桃叶片最佳再生系统的基础上 ,利用叶盘法和基因枪相结合的方法进行了秦美猕猴桃双价耐盐基因 m tl D/gut D的转化研究 ,经诱导不定芽及诱导生根阶段卡那霉素 (选择性抗生素 )连续筛选 ,获得了 2 0株卡那霉素抗性转化植株。抗性植株经 PCR检测 ,有 6株呈阳性。耐盐试验表明 4株阳性植株抗 Na-Cl能力比对照均有不同程度提高。 PCR及耐盐试验初步证明耐盐基因转化获得成功。     

冬小麦耐盐幼穗无性系变异分析

本文采用两种培养方法筛选耐盐变异体，结果表明，在高盐份培养基础上诱导出愈伤组织后，采用直接转化分法和逐渐提高盐浓度并经低盐浓度长期继代法都可获得耐盐植株。采用前一种方法获得了冀早１５、沧县红和沧县红麦三个材料的再生植株共３４株。经盐池鉴定和水培鉴定其中沧县红和沧县红麦的再生植株后代中有１０株的耐盐性可在Ｒ２和Ｒ３代遗传。采用后一种方法获得了耐２．５％ＮａＣｌ的沧县红麦愈伤组织，其两重植株的Ｒ２代有     

欧美杨107耐盐转基因植株的试验

以欧美杨107(Populus×euram ericanacv.“74/76”)叶片为试材,采用根癌农杆菌介导法进行了胆碱单加氧酶(CMO)基因转化,获得了耐盐转基因植株。试验结果表明,15 mg.L-1卡那霉素(Km)可作为筛选转化细胞的选择压;在农杆菌工程菌液中添加200μmol.L-1的乙酰丁香酮(As)可以显著提高抗性芽诱导率;PCR及Southern检测证明CMO基因已整合进抗性植株基因组;组织培养条件下的植株耐盐性测定及离体叶片电导率测定结果证明,转基因植株的耐盐性得到了提高。     

MdSPDS1基因导入毛白杨的遗传转化体系优化研究

为了建立农杆菌介导的高效毛白杨遗传转化体系,并大量获得转MdSPDS1基因的转基因毛白杨,对MdSPDS1基因导入毛白杨的遗传转化体系中关键转化因子进行了优化。获得的优化转化体系如下:叶片预培养3d后,用OD600为0.4的菌液侵染7min,再共培养3d。卡那霉素抗性芽的二次筛选中,卡那霉素的选择压分别为20和50mg/L。实验获得毛白杨卡那霉素抗性植株共43株,经PCR检测,其中9株呈阳性,占抗性植株总数的20.9%,优化转化系统的阳性植株转化率达到9.38%。本研究为下一步鉴定基因功能和转基因植株耐盐性的分析奠定了基础。     

Ri质粒介导TMV和CMV外壳蛋白基因转化烟草的研究

 利用发根农杆菌（Agrobacterium rhizogenes）Ri质粒介导的二元载体法，将pBTC-8质粒上的TMV-cp和CMV-cp基因导入烟草中。采用烟草叶片与农杆菌菌液共培养的方法，诱导出毛状根，经卡那霉素抗性筛选，进一步诱导出愈伤组织并分化再生出完整植株，转化根和植株表现卡那霉素抗性并检测到冠瘿碱的存在。PCR扩增和DNA斑点杂交的结果证明了TMV和CMV外壳蛋白基因已导入到烟草中，同时利用斑点免疫结合法的血清学实验，检测到转化株中有TMV-cp和CMV-cp基因的产物，从而进一步证明了TMV-cp和CMV-cp基因在转化的烟草中得到表达。     

转GhGST基因的棉花植株的获得

谷胱甘肽硫转移酶(GSTs)受黄萎病菌诱导表达,对黄萎病具有抗性。为明确该基因在棉花中抗黄萎病功能,本研究在前期工作基础上,以陆地棉Coker312为受体,利用农杆菌介导的茎尖转化法对GhGST基因进行遗传转化,共获得132株卡那霉素抗性植株,利用PCR检测以及胶回收测序进一步确定了11株稳定的转基因阳性棉植株。转基因植株的获得为后续GhGST基因功能研究及棉花新品种培育提供了基础材料。     

农杆菌介导葡萄糖氧化酶基因转化油菜

以甘蓝型油菜带柄子叶为转化受体材料,采用农杆菌介导法进行葡萄糖氧化酶(Glucose oxidase,GO)基因的转化,经卡那霉素抗性筛选获得大量的不定芽.PCR检测结果显示其中22株呈阳性.淀粉-KI染色结果表明在转基因植株中检测到H2O2.在转基因植株×非转基因植株(F1代)中,卡那霉素抗性筛选显示86%的株系呈现典型的孟德尔单基因显性遗传.F1代盛花期茎秆菌核病活体接种结果证实,转基因植株后代菌核病抗性明显提高.证实GO基因已转入油菜植株中并得到有效表达.     

苹果砧木耐盐变异体的生理生化及分子生物学分析

[目的]筛选苹果砧木耐盐变异体,并对其生理生化和分子生物学特征进行分析。[方法]用^60Co-y对苹果砧木78-48进行辐射处理,以处理明显的叶片为外植体诱导出再生植株,以1．0％和1．2％NaCl作为选择压,对再生植株进行多代交替盐筛选,直到筛选出耐1．2％NaCl的变异体L和K,以耐盐变异体也和K2为试材,对其进行耐盐生理生化指标测定及RAPD分析。[结果]变异体不仅在生理生化指标上有明显的差异,而且在DNA水平上发生了突变。[结论]变异体也和K2是78-48的耐盐新株系。     

3种筛选NPT-Ⅱ标记转基因油菜方法研究

为获得一种简便的筛选含有NPT-Ⅱ标记基因的转基因油菜种子的方法,对卡那霉素溶液叶片涂抹法、种子浸泡法以及卡那霉素MS培养基筛选3种方法进行研究.结果表明,3种筛选方法的最佳卡那霉素选择压为200 mg/L;涂抹叶片法4～5天可以明显识别植株对卡那霉素抗性与否,此法筛选到的4株植株PCR检测全部呈阳性,可靠性达100%;浸泡种子法2～3天可以明显识别植株对卡那霉素抗性与否,此法筛选到的5株植株PCR检测全部呈阳性,可靠性100%;MS培养基筛选法一般10天可以明显识别植株对卡那霉素抗性与否,此法筛选到20株植株,移栽后存活5株,PCR检测3株呈阳性,2株是假阳性植株,可靠性为60%.因此,可以认为卡那霉素涂抹叶片和浸泡种子两种方法是转基因油菜进行大规模、快速的筛选及后代的遗传分析的理想方法.     

雪花莲凝集素基因转化新疆甜瓜抗蚜虫的研究

采用农杆菌介导法对新疆甜瓜进行了遗传转化研究,对影响转化频率的不同因素,即:抗生素浓度、预培养有无及感染时菌液的不同处理、外植体与农杆菌的感染时间和共培养时间等进行了研究,通过农杆菌介导法将雪花莲凝集素基因导入四日龄甜瓜子叶外植体,获得了卡那霉素的抗性植株.移栽成活并生长良好.卡那霉素抗性鉴定及转化株总DNA的PCR分析表明,GNA基因已整合到甜瓜的基因组中.初步抗蚜虫实验证明,转基因甜瓜有一定的抗棉蚜幼虫效果.     

84K杨基因转化受体系统的建立

以84K杨为研究对象,通过建立叶片再生系统及卡那霉素敏感性试验,确立了稳定高效的基因转化受体系统。结果表明,以MS培养基为基本培养基,0.5～1.0mg/L6-BA+0.01～0.1mg/LNAA组合时,叶片出芽率不到50%,每叶平均生芽数5～6个;1.0～1.5mg/L6-BA+0.02mg/L2,4-D组合时,叶片出芽率达90%～100%,每叶平均生芽数约20个。用后者附加不同质量浓度梯度卡那霉素,确定叶片外植体芽诱导卡那霉素临界筛选质量浓度为20mg/L。利用对84K杨芽生根效果较好的培养基GMS+0.01mg/LNAA+0.25mg/LIBA,附加不同质量浓度梯度卡那霉素,筛选出芽生根卡那霉素临界质量浓度亦为20mg/L。     

花粉管介导的准噶尔小胸鳖甲抗冻蛋白转基因棉花的筛选

利用新疆荒漠昆虫抗冻蛋白基因进行遗传转化是培育新疆棉花抗寒品种的新途径. 研究采用RT-PCR结合RACE技术从新疆荒漠昆虫准噶尔小胸鳖甲(Microdera puntip ennis dzungarica)中克隆获得抗冻蛋白(Antifreeze protein)基因Mp AFP149.将MpAFP149克隆至 pBI121上,获得重组质粒后采用电转化法将重组质粒转入农杆菌EHA105内,PCR筛选鉴定重组子,并测序确定抗冻蛋白植物表达载体构建正确.将pBI121-MpAFP通过田间的花粉管导入技术转化棉花,收取转化的棉花种子,经检测证明在转化10 000朵花中,卡那霉素抗性筛选出 13株,PCR检测有2株阳性植株.实验结果为进一步开展抗冻蛋白基因转化棉花的研究奠定了基础.     

过氧化物酶基因PagPRX19对银腺杨‘84K’耐盐性的影响

  目的  盐害作为影响植物生长发育的非生物胁迫因子，严重威胁林木生长。在受到盐胁迫时，植物内源活性氧(ROS)水平增加，造成氧化胁迫，影响植株正常生长发育。因此，可通过增强过氧化物酶PRX家族成员表达水平，改变ROS水平，以增强杨树Populus耐盐能力，揭示PRX成员参与调控杨树盐胁迫响应的机制。  方法  以银腺杨‘84K’ Populus alba × P. glandulosa ‘84K’为材料，生物信息学分析选取PRX家族成员PagPRX19进行克隆并构建过表达载体，农杆菌Agrobacterium tumefaciens介导叶盘转化法获得过表达植株。以银腺杨‘84K’ PagPRX19过表达植株生长45 d的组培苗和生长2个月的土培苗为实验材料，进行盐胁迫处理，以非转基因植株为对照。观察植株表型，检测脯氨酸、丙二醛、电解质渗透率等生理指标并进行分析。  结果  ①克隆了PagPRX19基因，构建过表达载体，获得转基因阳性植株。经分子鉴定选取2个过表达株系OE#1和OE#2为实验材料做后续分析。②与对照相比，过表达植株株高下降，地径增加。③盐胁迫处理下，过表达植株相较于对照表现为叶片皱缩以及植株生长受到抑制程度低，组培苗的盐胁迫处理表现为相似结果。④转基因植株的ROS水平降低，而且在盐胁迫下过表达植株叶片和根的ROS仍保持较对照低的水平。盐胁迫下过表达植株较对照脯氨酸增加，叶片持水能力增强，丙二醛和电解质渗透率降低。从生理方面显示转基因植株具有较高的耐盐能力。  结论  过表达PagPRX19可降低盐胁迫下杨树转基因植株的ROS水平，缓解氧化胁迫，增强了植株耐盐性。图11参23     

基因枪介导棉花成熟种子胚尖的遗传转化

为建立良好的棉花遗传转化系统,本研究采用基因枪轰击棉花成熟种子胚尖的方法,将本实验室克隆的抗黄萎病相关基因GhDAHPS转化到棉花中。抗生素抗性鉴定结果表明:在基因枪轰击的309个胚尖中,有90株为卡那抗性植株,进一步通过PCR检测这些抗性植株,其中有5株呈阳性,PCR阳性率为1.6%。结果表明:基因枪转化棉花成熟种子胚尖是可行的,相对于其他转化方法,具有操作简便,植株成苗较快,转化周期短等优点。     

DNA拓扑异构酶基因PagTOP2b对银腺杨‘84K’生长发育的影响

  目的  DNA拓扑异构酶基因是一类能够改变DNA拓扑结构的酶，在基础生命活动如DNA复制、转录、有丝分裂等过程中发挥重要作用。研究DNA拓扑异构酶基因对杨树Populus生长发育的影响，能够进一步了解DNA拓扑异构酶基因在木本植物中的作用机制，评估其是否可作为林木分子育种的靶标。  方法  从银腺杨‘84K’ Populus alba × P. glandulosa ‘84K’ (84K杨)中克隆得到DNA拓扑异构酶基因PagTOP2b，利用生物信息学方法对其进行序列分析、蛋白理化性质及结构分析。实时荧光定量PCR分析PagTOP2b在杨树不同组织中的表达水平。利用农杆菌Agrobacterium tumefaciens介导的叶盘转化法转化84K杨，得到PagTOP2b过表达转基因植株。通过表型及茎段切片分析过表达PagTOP2b基因对84K杨植株生长的影响。  结果  以84K杨cDNA为模板，克隆得到PagTOP2b基因全长序列，该基因蛋白质编码区(CDS)长度为4 449 bp，编码1 482个氨基酸，根据蛋白结构域分析属于ⅡA型DNA拓扑异构酶。PagTOP2b主要在杨树幼嫩组织中有较高的表达量。过量表达PagTOP2b基因会导致转基因植株高度、基部节间直径和木质部宽度显著增加。  结论  DNA拓扑异构酶作为一类参与基础生命活动的重要功能酶，在杨树中过量表达ⅡA型DNA拓扑异构酶基因PagTOP2b可促进植株的纵向及径向生长，增加植株生物量。图4表1参28     

葡萄糖氧化酶基因转化玉米及其后代的抗病性研究

通过花粉管通道法将葡萄糖氧化酶基因(Glucose oxidase,GO)转入玉米自交系,并对转化后代进行了大斑病抗性鉴定。结果表明,授粉后15～20h为最佳外缘基因导入时间段,最适合的转化质粒DNA浓度为100μg·mL-1。转化获得卡那霉素抗性植株244株,PCR阳性植株13株,对转化的D0代PCR阳性植株的抗病性进行了大斑病抗性鉴定,部分转化植株的抗玉米大斑病能力有所提高,其中3株表现高抗。研究为探索大众化玉米转基因和培育抗病玉米自交系提供了新方法。     

双低油菜农杆菌介导法导入草酸氧化酶基因研究

草酸氧化酶基因(OxO)可将草酸转化为CO2和H2O2,为研究草酸氧化酶基因对植物抗病的作用,本文通过根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导途径,将草酸氧化酶基因导入了双低油菜,经过诱导分化获得抗卡那霉素抗性的再生植株。经PCR检测得到了与阳性对照一致的470 bp的片段,初步表明OxO基因已整合进油菜基因组中。在诱导接种实验和对草酸的耐受性实验中,转基因油菜植株的抗性明显高于未转化油菜。     

白桦抗虫基因转化的初步研究

用根癌农杆菌介导法对白桦（Betula platyphylla)进行转化，获得了转化再生植株。卡那霉素抗性愈伤组织产生率达10%-22%，抗性不定枝的生根率达80%以上。经分子生物学检测，在卡那霉素抗性转化植株中，有34%检测出GUS活性，76.5%的卡那霉素抗性植株的Southern斑点杂交呈阳性反应。初步证明，抗虫基因已转入白桦中。     

转AtDME1基因‘84K’杨的获得及目的基因诱导表达分析

目的DNA甲基化是一种重要的表观遗传标记，在植物生长发育、环境响应等过程中发挥重要作用。本研究将拟南芥去甲基化基因AtDME1导‘84K’杨基因组中，通过化学诱导表达实验，研究AtDME1基因在转基因杨树中的诱导表达特性，为建立杨树甲基化诱导变异体系，进而实现杨树品种改良等奠定良好基础。方法以白杨派优良品种84K杨无菌苗叶片为受体材料，采用农杆菌介导法将化学诱导启动子与AtDME1基因导入‘84K’杨；经过潮霉素筛选、常规PCR检测及DNA测序等方法对抗性植株进行鉴定。通过化学诱导剂17-β-雌二醇对随机挑选的1个转基因株系离体叶片进行诱导处理，处理时间为0、3、6、12、24、48、96、144 h，采用qRT-PCR检测处理叶片中外源基因AtDME1的表达量变化。结果本研究中，潮霉素分化筛选共获得了抗性芽224个，经生根筛选获得6株抗性植株，经分子检测证实这6株抗性植株均为转AtDME1基因植株，扩繁后分别标号为转基因AD-1 ~ 6。qRT-PCR检测结果显示，化学诱导剂17-β-雌二醇处理3 h时，目的基因AtDME1的表达量基本达到最大值，效果持续至12 h后逐渐减弱。结论化学诱导剂17-β-雌二醇能迅速有效地调控转基因杨树中AtDME1基因的表达，为进一步研究DME1基因在杨树基因组甲基化调控方面的作用机制奠定基础，也为杨树化学诱导表达特性的研究做好了铺垫。