石榴2种外植体再生方法在遗传转化研究中的优势比较

【目的】为了利用‘突尼斯软籽’石榴开展遗传转化研究,【方法】分别以叶片和茎段为外植体,探讨了不同灭菌时间和不同植物生长调节物质对2种外植体再生的影响,并对2种愈伤组织再生体系进行了比较。【结果】结果表明,茎段比叶片更容易灭菌,但叶片更容易长出绿色致密愈伤组织并分化更多的不定芽,而茎段分化的愈伤相对较为疏松,分化的不定芽也相对较少;来自茎段愈伤组织的不定芽比来自叶片的更容易长高;叶片比茎段再生体系建立所需时间要短;少量翠绿的叶片刀口处可以直接产生不定芽,可以直接利用叶片进行遗传转化的侵染,简化愈伤形成这一步骤,而茎段未发现此现象。在遗传转化试验中,茎段和叶片2种外植体愈伤组织抗生素敏感性试验结果均无显著性差异。【结论】研究结果认为,2者相比,叶片愈伤组织再生体系更适宜于石榴的遗传转化研究。     

Optimization of Wheat Immature Embroys Genetic Transformation System Mediated by Agrobacterium tumefaciens

为了优化农杆菌介导的小麦幼胚转化体系,通过对4个小麦品种河农827、石新828、河农825、良星99的幼胚组织培养及再生系统的研究表明,在改良培养基MSW1和MSW2中,小麦幼胚胚性愈伤组织诱导率与MSW0培养基相比分别提高了6.0%和5.4%,并且显著提高了植株再生能力。采用混合正交试验设计,对农杆菌遗传转化过程中小麦幼胚的诱导培养基、诱导时间、农杆菌侵染浓度、侵染时间进行了优化。结果表明,在诱导培养基MSW2,诱导培养6d,OD660=1,侵染时间3h时,愈伤GUS瞬时表达率及抗性愈伤成活率最高,对河农827成活的抗性再生植株进行PCR检测,获得了候选转基因植株。     

枇杷属植物野生种的茎段愈伤组织诱导植株再生研究

【目的】建立野生种枇杷茎段愈伤组织诱导植株再生的离体培养技术体系。【方法】以枇杷属植物的2个野生种、1个属间杂交后代为试材,采用茎段为外植体,在不同植物生长调节剂的组合配比培养条件下,开展野生枇杷茎段诱导愈伤组织以及愈伤组织诱导出不定芽的植株再生研究。【结果】最适合野生种枇杷茎段愈伤组织诱导植株再生的培养基配方为:MS+6-BA 1.0 mg·L~(-1)+TDZ 0.1 mg·L~(-1)+NAA 0.1 mg·L~(-1),如栎叶枇杷茎段愈伤组织诱导植株再生,其愈伤率、丛芽率和成苗率均达到100%,不定芽数最多可达38.75个;但对于属间杂交后代的石斑木×台湾枇杷最适合茎段愈伤组织诱导植株再生的培养基配方为:MS+6-BA 1.0 mg·L~(-1)+NAA 0.1 mg·L~(-1),其丛芽率和芽苗数量分别为100%和48个,成苗率也为100%;在众多的生长调节剂中,TDZ对野生枇杷的愈伤组织诱导再分化或脱分化是比较敏感的,高浓度的TDZ虽有利于愈伤组织诱导再分化不定芽,但不利于成苗。【结论】研究得出枇杷属植物以及属间杂交后代茎段愈伤诱导植株再生的共性规律和种间的差异性,建立起枇杷属植物野生种离体再生系统,简化植株再生诱导的步骤和缩短植株再生诱导的时间,能在短时间内产生一定数量的组培苗,为枇杷属种质资源研究积累了新的资料。     

苹果MdRCD1基因的表达分析以及功能的初步鉴定

【目的】分离克隆苹果MdRCD1基因,分析其蛋白结构和逆境响应,并初步鉴定MdRCD1在苹果愈伤中的功能。【方法】同源克隆MdRCD1并测序,用DNAman和MEGA5相关软件分析MdRCD1氨基酸序列以及进化关系,不同逆境处理‘嘎拉’苹果组培苗,qRT-PCR分析MdRCD1在逆境条件下的表达量。农杆菌介导的遗传转化方法获得过量表达MdRCD1的转基因愈伤,不同盐浓度处理野生型和转基因愈伤,观察愈伤的长势,检测愈伤的鲜质量、脯氨酸和丙二醛含量,鉴定MdRCD1的初步功能。【结果】从‘嘎拉’苹果中克隆了MdRCD1(MDP0000234325)基因。该基因ORF为1 803 bp。通过进化树和蛋白同源性分析,表明苹果MdRCD1和中国白梨PbRCD1进化亲缘关系最近。在MdRCD1的N端有1个保守的WWE结构域,1个PARP催化中心,在C端有1个RST结构域。qRT-PCR实验表明MdRCD1在苹果各个组织器官中都有表达,在茎中的表达量高于其他组织;同时MdRCD1的表达受Na Cl、ABA、渗透胁迫等逆境胁迫的诱导。通过农杆菌侵染获得过量表达MdRCD1转基因苹果愈伤。盐胁迫处理条件下,过量表达MdRCD1的抗性明显提高。【结论】MdRCD1在进化过程中比较保守,苹果不同组织中都有表达,过量表达MdRCD1苹果愈伤的抗盐性得到提高。     

露地菊离体再生体系建立及BrDFR基因遗传转化

以露地菊(Chrysanthemum morifolium)品种‘神韵’无菌苗叶片为外植体材料,研究植物生长调节剂配比对其愈伤组织诱导再生芽的影响,以建立离体再生体系.研究结果表明,露地菊‘神韵’在含NAA 1.0 mg·L-1+BA 1.0 mg· L-1的MS培养基上获得了最高的再生芽分化率.利用已经克隆的‘津田’芜菁BrDFR基因构建非抗生素筛选的表达载体.以露地菊‘神韵’的无菌苗叶片为受体,通过农杆菌介导进行BrDFR基因的遗传转化.以载体的PMI基因为筛选标记,通过甘露糖筛选获得了‘神韵’的遗传转化再生植株.经过PCR验证和Southern杂交检测证实BrDFR基因已经整合到‘神韵’基因组中.     

发根农杆菌K599对菊花活体转化及其高效再生

 发根农杆菌K599侵染菊花无菌苗刻伤的叶片形成转基因不定根,生根频率为88.0%;不定根经过诱导培养形成愈伤组织,并再生完整植株,愈伤组织诱导率和分化率分别为75.0%和63.3%。诱导的不定根和再生植株经过PCR鉴定含有K599 Ri质粒中的rolC基因,qRT-PCR检测显示rolC基因在再生转基因植株中实现了正常表达。再生植株表现出矮缩、多毛状根特征,并能正常开花。建立的利用活体材料直接作为发根农杆菌K599侵染的受体诱导不定根的遗传转化体系,能克服假阳性不定根的出现;同时,利用不定根繁殖过程中顶端生长点区域无菌的特点,通过截取不定根顶端靠近生长点区域进行继代培养,结合使用头孢霉素杀菌,能达到有效抑制和杀灭农杆菌的目的,在随后的不定根诱导愈伤及分化过程中无须再使用抗生素杀菌,提高了转基因再生效率,为菊花的矮化育种和目标基因的转移提供了良好的试验体系。     

樱桃砧木叶片再生系统建立及抗菌肽基因转化

 以优良樱桃砧木新品系98-1、Colt、大青叶为试材进行叶片离体再生及根癌农杆菌介导遗传转化，建立了高频率再生系统，并获得抗菌肽转基因植株。诱导叶片再生的最佳培养基为MS附加BA 1.0—2.0 mg/L、NAA 0.3—0.5 mg/L、GA 0.5 mg/L、AgNO3 5.0—10.0 mg/L。农杆菌及受体感受态是影响转化的关键，延迟筛选可提高叶片中转化细胞对卡那霉素的抗性而利于再生。PCR及Southern Blot检测为阳性，表明抗菌肽基因已整合到樱桃砧木98.1基因组。     

根癌农杆菌介导寒富苹果转化体系的建立

以寒富苹果组培苗叶片为外植体,利用植物表达载体上含潮霉素抗性基因的根癌农杆菌EHA105(pCAMBI-A1301)和含卡那霉素抗性基因的根癌农杆菌EHA105(pCAMBIA2301)对影响寒富遗传转化效率的因素进行系统研究。结果表明,寒富叶片对潮霉素反应敏感,在附加潮霉素的培养基上寒富叶片褐化较为严重。潮霉素和卡那霉素适宜的筛选质量浓度分别为4 mg.L-1和25 mg.L-1。农杆菌介导寒富苹果转化体系的建立以MS+TDZ 2.0 mg.L-1+NAA 0.5 mg.L-1培养基为叶片离体再生芽培养基。适宜的转化条件为:菌液浓度D 600nm=0.5、叶片外植体在菌液浸泡8 min、共培养时间为3～4 d、推迟4 d进行筛选培养。抗性基因对转化效率具有明显的影响,EHA105(pCAMBIA2301)的平均抗性芽再生率(0.96%)比EHA105(pCAMBIA1301)的平均抗性芽再生率(0.58%)高出几乎50%,EHA105(pCAMBIA2301)的抗性芽再生率最高达1.87%。GUS组织化学染色和PCR鉴定结果表明本研究获得了寒富苹果转基因植株。     

根癌农杆菌介导绿色荧光蛋白基因转化印度酸桔的研究

 通过根癌农杆菌介导将绿色荧光蛋白基因转入印度酸桔的胚性愈伤组织中, 经潮霉素筛选,获得抗性愈伤组织, 并再生植株。对这些植株进行GUS 染色、PCR 分析、绿色荧光检测和Sourthern 杂交验证, 结果表明绿色荧光蛋白已经在转基因植株中表达。     

康乃馨ACC氧化酶反义基因遗传转化康乃馨的研究

 在建立康乃馨从愈伤组织到完整植株的高频再生体系的基础上，用花特异表达启动子驱动的康乃馨ACC氧化酶反义基因通过农杆菌介导法对康乃馨进行遗传转化，获得了3株转基因植株．经多重PCR及PCR-Southem杂交检测，证实康乃馨ACC氧化酶的反义基因已整合进康乃馨的基因组中。     

抗生素对甜瓜植株再生的影响

在建立以农杆菌介导的表达ACC脱氨酶基因的甜瓜遗传转化体系过程中，进行了抗生素影响甜瓜植株再生试验。结果表明：卡那霉素对甜瓜愈伤组织、不定芽分化及生根均有明显的抑制作用，75mg/L的卡那霉素可作为今后甜瓜遗传转化筛选转化体和非转化体的临界浓度；200－400mg/L浓度范围内的氨苄青霉素能够很好地抑制农杆菌过度生长造成的污染，但对甜瓜植株再生的影响较小。     

抗生素对甜瓜植株再生的影响

在建立以农杆菌介导的表达ACC脱氨酶基因的甜瓜遗传转化体系过程中,进行了抗生素影响甜瓜植株再生试验。结果表明:卡那霉素对甜瓜愈伤组织、不定芽分化及生根均有明显的抑制作用,75 mg/L的卡那霉素百可作为今后甜瓜遗传转化筛选转化体和非转化体的临界浓度;200~400mg/L浓度范围内的氨苄青霉素能够很好地抑制农杆菌过度生长造成的污染,但对甜瓜植株再生的影响较小。     

农杆菌介导的百合遗传转化体系的建立

 通过根癌农杆菌介导的遗传转化方法, 建立了凝望星空百合(Lilium ‘Star Gazer’) 愈伤组织和西伯利亚百合(Lilium ‘Siberia’) 叶片的遗传转化体系。试验结果表明: 以愈伤组织和叶片为受体, 均能取得较理想的转化效果; 根癌农杆菌OD600介于0.5～1.0时, 能获得较高的转化率; 40 mg·L ^{- 1}的潮霉素对愈伤组织和叶片有很好的筛选效果; 在共培养培养基中, 去除NH₄NO₃对提高百合转化效率有极显著的效果。对转基因百合进行PCR检测, 结果表明gus基因已整合到百合基因组中。     

‘嘎拉’苹果小孢子来源纯合基因型植株叶片再生体系研究

【目的】建立‘嘎拉’苹果小孢子来源纯合基因型植株高效再生体系,探索一个简单有效的苹果纯合基因型株系叶片外植体诱导再生不定芽的方法。【方法】以‘嘎拉’苹果花药离体培养获得的纯合基因型株系离体叶片为外植体,进行再生培养,检测‘嘎拉’各纯合基因型株系的不定芽再生能力;通过优化植物生长调节剂、叶片预处理和培养方式,建立苹果纯合基因型植株高效再生体系。【结果】苹果纯合基因型株系中双单倍体株系DH2-10的再生率最高,四倍体纯系DH2-15次之,单倍体株系DH2-3再生率较低,三倍体纯系DH2-40在培养中难以再生。不同基因型适宜的激素质量浓度不同,相较于双单倍体株系,四倍体纯系DH2-15在较高细胞分裂素水平再生率较好。再生培养过程中,整叶带伤口的外植体预处理方式优于叶片切块接种的方式,接种苗龄40 d左右的叶片有更好的再生率。【结论】建立了苹果纯合基因型高频高效离体再生体系:双单倍体株系DH2-10在最适再生培养基MS+0.5 mg·L~(-1)IBA+5 mg·L~(-1)6-BA上培养,再生周期为23~35 d,再生系数为7.27,再生率达100%。四倍体纯合基因型株系DH2-15适宜在MS+0.5 mg·L~(-1)IBA+6 mg·L~(-1)6-BA培养基上进行再生培养,再生率为93.33%。建立的再生体系可用于纯合基因型株系的快速增殖和遗传转化。     

AtWUS过表达诱导分蘖洋葱体细胞胚高频发生

以分蘖洋葱茎尖外植体诱导的愈伤组织为试材,采用农杆菌介导法,将外源基因AtWUS导入分蘖洋葱愈伤组织中,研究AtWUS对分蘖洋葱愈伤组织诱导体细胞胚发生的影响,以期建立分蘖洋葱体细胞胚高频发生体系。结果表明：过表达AtWUS可以显著促进分蘖洋葱愈伤组织的体细胞胚发生率(大约6倍),91%的双极性体细胞胚具有发育形成完整植株能力。RT-PCR分析结果表明,AtWUS在体细胞胚和转基因植株中高丰度表达。     

转基因结球大白菜分子生物学检测

采用农杆菌介导法将TuMV-CP基因导入结球大白菜中,建立了高效的大白菜离体再生体系、遗传转化体系,并对转基因植株进行分子生物学检测,证实得到的再生植株为转基因植株,目的基因已在部分植株上表达.同时,对转基因植株的后代进行检测,分析该基因所控制性状的遗传稳定性以及基因表达情况,为大白菜基因工程抗病毒病育种奠定基础.     

辣椒的离体培养与遗传转化

综述了辣椒离体培养和遗传转化的研究进展。通过幼苗外植体培养、原生质体培养和花药培养三条途径建立辣椒离体再生系统。通过根癌农杆菌的Ti质粒和电激法，成功地介导子叶和原生质作进行遗传转化，获得转基因植株。还讨论了辣椒离休培养和遗传转化中存在的主要问题。     

露地菊离体再生体系建立及BrDFR基因遗传转化

 以露地菊（Chrysanthemum morifolium）品种‘神韵’无菌苗叶片为外植体材料,研究植物生长调节剂配比对其愈伤组织诱导再生芽的影响,以建立离体再生体系。研究结果表明,露地菊‘神韵’在含NAA 1.0 mg · L^-1 + BA 1.0 mg · L^-1的MS培养基上获得了最高的再生芽分化率。利用已经克隆的‘津田’芜菁BrDFR基因构建非抗生素筛选的表达载体。以露地菊‘神韵’的无菌苗叶片为受体,通过农杆菌介导进行BrDFR基因的遗传转化。以载体的PMI基因为筛选标记,通过甘露糖筛选获得了‘神韵’的遗传转化再生植株。经过PCR验证和Southern杂交检测证实BrDFR基因已经整合到‘神韵’基因组中。     

枣愈伤组织培养及其应用研究进展

愈伤组织是进行植物离体培养与生物技术研究的常用材料。近年来，枣愈伤组织培养及其应用研究取得了重要进展。对枣茎段、叶片、花药和胚等不同组织的愈伤诱导培养体系及其在植株离体再生、多倍体诱导、遗传转化、悬浮细胞系建立、原生质体培养等领域的应用研究进展进行了综述，对今后的相关研究工作进行了展望，以期为枣愈伤组织培养的技术优化和科学利用提供借鉴和参考。     

草莓主栽品种再生和转化的研究

 建立草莓主栽品种高效、稳定的离体再生体系和遗传转化体系, 获得了转基因植株。‘弗吉尼亚’和‘森嘎拉’的叶片离体再生芽频率达到100 %。试管苗叶片与农杆菌菌株EHA105 共培养3 d。共培养后的叶片在附加卡那霉素40 mg/L 的再生培养基上选择培养4周后, 外植体再生出转化芽, 弗吉尼亚的转化芽再生频率可达6. 8 %。采用组织化学染色法对随机选取的10 个GUS 基因转化植株进行基因表达测定, 结果5 个植株强烈表达GUS 活性。转bar 基因植株在附加除草剂草丁膦10 mg/L 的培养基上能够正常分化, 在田间对草丁膦表现出强烈抗性。转基因植株开花、结果正常。