Enhanced Stem Nematode Resistance of Transgenic Sweetpotato Plants Expressing Oryzacystatin-I Gene

Enhanced stem nematode resistance of transgenic sweetpotato (cv. Lizixiang) was achieved using Oryzacyslatin-I (OCI)gene with Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation. A. Tumefaciens strain EHA 105 harbors a binary vector pCAMBIA1301 with OCI gene, gusA gene and hptⅡ gene. Selection culture was conducted using 25 mg L-1 hygromycin. A total of 1715 plants were produced from the inoculated 1 450 cell aggregates of Lizixiang via somatic embryogenesis. GUS assay and PCR analysis of the putative transgenic plants randomly sampled showed that 90.54% of them were transgenic plants. Transgenic plants exhibited significantly enhanced resistance to stem nematodes compared to the untransformed control plants by the field evaluation with stem nematodes. Stable integration of the OCI gene into the genome of resistant transgenic plants was confirmed by Southern blot analysis, and the copy number of integrated OCI gene ranged from 1 to 4. Transgene overexpression in stem nematode-resistant plants was demonstrated by quantitative real-time PCR analysis. This study provides a way for improving stem nematode resistance in sweetpotato.     

转Bcl和Rip基因小麦的鉴定和遗传分析

 对转Bcl、Rip基因小麦的T1、T2和T3代植株进行了分子检测和抗病性鉴定，并根据检测结果对其遗传行为做了探讨与分析。T1代检测结果表明，选择标记基因nptⅡ的分离符合孟德尔遗传规律；功能基因Rip的分离比2.62∶1，符合孟德尔分离规律；功能基因Bcl的分离比为4.50∶1，偏离了孟德尔遗传规律。T1代植株Southern blot分析结果表明，功能基因Bcl和Rip已经稳定整合到小麦基因组上，多数植株为单拷贝整合。T2代纯合稳定植株Southern blot分析结果表明，功能基因Bcl和Rip在小麦染色体上多为双拷贝整合。白粉病和全蚀病鉴定结果表明，功能基因对白粉病和全蚀病均有一定的抗性。农艺性状调查结果表明，除了株高外转基因植株其它农艺性状与受体品种一致。     

Study on the Factors Influencing the Efficiency of Wheat Transformation

Wheat transformation efficiency is closely related to several factors such as receptor genotype, constructed plasmid and selection procedure after bombardment or co-cultivation. In our study, several kinds of antibiotics, which were normally used in plant transformation to the selection genes of nptⅡ, bar and hpt,were tested for the optimal concentrations for wheat transformation. The results showed that 25 - 50mg/L of geneticin (G418) was suitable for the selection of nptⅡ, kanamycin or neomycin was not suitable for use. 3 5mg/L of phosphinothricin (PPT) or biolaphos could be used for the selection of bar, 100 - 150mg/L of hygromycin for the selection of hpt. Yangmai 158 and Yangmai 10 with high tissue culture response and good agronomic characteristics were screened from 25 potential Chinese wheat cultivars. The concentration changing of selectable agent in selection medium was helpful to obtain enough regeneration plantlets with strong root system.     

禽流感病毒表面抗原HA基因转化小麦的初步研究

为了建立利用小麦生产禽流感口服疫苗的方法,选择禽流感病毒H5N1亚型表面抗原HA基因,与谷类作物启动子构建小麦表达载体,经基因枪法转入我国小麦栽培品种郑9023幼胚,在含5 mg/L草铵膦愈伤诱导培养基和分化培养基及含4 mg/L草铵膦生根培养基上筛选后,PCR鉴定获得转HA基因植株,Southern杂交分析转基因T1...     

根癌农杆菌介导烟草K326遗传转化体系优化

[目的]优化根癌农杆菌介导烟草K326遗传转化体系。[方法]以烟草无菌苗的叶片为外植体,通过农杆菌介导法对其遗传转化体系进行了优化研究。[结果]外植体在MS＋2mg/L6-BA＋0.2mg/LIAA培养基上进行2d预培养后,用农杆菌GV3101（浸染浓度为OD600=0.6）浸染5min,转化效率最高,达63%;经过PCR检测初步证明nptII基因已整合到烟草再生植株中。[结论]该研究建立了高效烟草K326叶片农杆菌介导的遗传转化体系。     

小麦规模化转基因技术体系构建及其应用

在主要农作物中,小麦属于遗传转化比较困难的作物,转化效率较低,重复性较差,转化规模较小,优良转基因材料较少,基因工程育种进程明显落后于大豆、玉米、棉花、水稻等作物。目前,应用于小麦中的转基因技术主要包括基因枪介导法和农杆菌介导法,有些实验室也采用花粉管通道、离子束注入、激光微束穿刺、PEG、花粉介导和农杆菌浸花等方法。在外植体利用方面,多数研究主要利用小麦幼胚及其愈伤组织作为起始转化材料,以成熟胚、幼穗、花药愈伤组织为材料转化成功的报道还比较少,需要进一步探索。在转化效率方面,基因枪报道为0.1%-16.7%,农杆菌报道为0.7%-44.8%,变化幅度较大。在目标基因转化方面,除了nptⅡ、bar、hpt、GUS、GOX、pmi、ALS等筛选基因和报告基因外,转化的功能基因主要涉及小麦品质、抗病性、耐旱性、抗蚜虫和抗除草剂等性状改良。农杆菌介导和基因枪介导转化小麦幼胚的转化效率除与受体基因型有关外,还与受体材料的生理状态有关,供体植株生长期间的温度条件、光照条件、营养条件和水分条件对转化效率有至关重要的影响,开花到幼胚取样期间适宜的昼夜温度有利于转化后胚性愈伤组织诱导和候选转基因植株的获得。从整体水平看,中国小麦转基因技术研究虽然取得了较大进展,如建立了小麦成熟胚高频率再生体系并应用于小麦转化,改进了小麦幼胚再生体系和转化体系,将一批抗病、耐旱和品质改良相关基因转入小麦,初步建立了小麦规模化转基因技术体系,但与国际先进水平相比,尤其与一些跨国生物技术公司相比,在转化规模和转化效率方面仍然存在较大差距。认为转化效率较低、基因型依赖性强、人工气候条件不够先进、转化队伍不稳定是限制中国小麦规模化转基因技术发展的瓶颈;建立主栽品种转化体系、提高转化效率、开展多基因转化、开发安全型转化技术、避免载体骨架序列插入、减少基因沉默、实现定点整合等是小麦转基因技术研究的发展趋势;通过对组织培养技术、植株再生和转化相关基因的研究,以及优良受体基因型筛选、培养基改良和各个转化影响因素的优化、集成等,克服农杆菌转化小麦的瓶颈,提高小麦转化效率,扩大转化规模。文章重点综述了基因枪和农杆菌转化技术在小麦中的应用和发展,回顾了近5年中国小麦规模化转基因技术研究进展,对于促进转基因小麦新品种培育和小麦功能基因组学研究具有一定参考价值。     

ChIFN-α基因在烟草中的表达及转基因烟草对TMV的抗性

动物α干扰素具有高效广谱的抗病毒作用,通过农杆菌介导法将35S驱动的干扰素基因ChIFN-α转化烟草,Southern杂交和Western杂交进行目的基因的转化、表达检测,重组蛋白的数量通过ELISA测定,对获得的转基因烟草植株进行TMV接种实验,结果表明ChIFN-α基因的转化赋予了转基因烟草对TMV的抗性,进一步的荧光定量PCR差异表达检测结果表明,该抗性可能与转基因烟草体内防卫基因PR-la、抗病N基因和信号转导MAPK基因受到上调表达有关。     

豇豆胰蛋白酶抑制剂基因转化花椰菜的研究

通过根癌农杆菌Agrobacterium tumefaciens介导,将豇豆胰蛋白酶抑制剂(CpTI)基因导入花椰菜无菌苗的下胚轴和子叶中,卡那霉素(Kan)的筛选质量浓度为15mg／L,抑制农杆菌生长的抗生素选用羧苄青霉素(carbencillin),质量浓度为500mg／L,对所获得的转基因植株进行PCR扩增,结果显示大多数为阳性;FCR-Southern及Southern分子检测分析,结果证明CpTI基因已被整合到花椰菜植株的基因组中,转基因植株叶片的离体饲虫初步试验结果表明,埘鳞翅目害虫菜青虫的生长发育育一定的抑制作用。     

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     

根癌农杆菌介导转录因子CBF1基因对菊花的转化

利用根癌农杆菌介导法对菊花品种'小金黄'叶片进行遗传转化,研究影响菊花转化的若干因素,建立一套高效的遗传转化体系.结果表明:2 d的预培养,OD600值约为0.5的农杆菌菌液添加50 mg/L AS,侵染时间3 min,2 d的共培养,从分化培养基获得的抗性芽在生根培养基MS+0.4 mg/L NAA+10 mg/L Km+100 mg/L Cef上进行延迟筛选,有利于获得较高的转化效率.PCR检测表明,CBF1基因已整合到菊花基因组中,共获得18株转基因植株,在抗性株系中PCR阳性率为36.7%.     

农杆菌介导转录因子DREB1C基因转化速生型刺槐的研究

引自匈牙利的刺槐是可用于观赏、水土保持、饲料和蜂源的速生型树种，向这个树种转入耐逆基因，可满足干旱、盐碱地植被恢复的需求.该文对速生型刺槐进行了3个方面的研究:在含有不同组合6-BA和NAA的MS培养基上的芽再生情况、根癌农杆菌介导GUS（载体为pCAMBIA 1301）基因转化的优化以及耐逆转录因子基因AtDREB1C（相同载体）的转化.结果表明:①以无菌苗复叶叶轴为外植体，在附加6-BA 1.0 mg/L和NAA 0.5 mg/L的MS培养基上芽再生率最高，为77.5%；②同样的外植体在MS培养基上预培养0～2 d后, 用附加乙酰丁香酮的根癌农杆菌菌液侵染15～20 min，再接种于附加20 mg/L乙酰丁香酮和Hyg 7mg/L的上述MS培养基上，共培养2 d，可获得最佳转化效果；③用上述优化的方法将AtDREB1C导入刺槐，获得转基因植株，并得到PCR、PCRSouthern blotting和Southern blotting的验证.      

T-DNA插入麝香百合的研究

[目的]获得麝香百合转基因植株。[方法]采用2步外植体法和农杆菌介导的T-DNA插入技术转化麝香百合。[结果]菌液浓度OD600值为0.6~0.8时浸染效果好,同时附加250 mg/L的AS可以提高转化效率,50 mg/L G418为抗性筛选最适浓度。对经过抗性筛选的百合转化植株进行PCR分子检测,部分转基因植株呈阳性,初步证明T-DNA已插入到百合基因组中。[结论]该研究为利用T-DNA插入技术筛选优良的百合新品种奠定了基础。     

T-DNA插入麝香百合的研究(英文)

[Objective] The aim of this study is to obtain transgenic Lilium longiflorum Thumb. [Method] A two-step method of explant and the T-DNA integration technique were employed to transform Lilium longiflorum via Agrobacterium mediated method. [Result] The best infection effect appeared under the OD600 value of Agrobacterium within 0.6-0.8,the addition of 250 mg/L AS could increase the transformation efficiency. The optimal concentration of G418 for screening is 50 mg/L. Some putative transgenic plants of Lilium longiflorum with resistance to G418 showed positive in PCR,preliminarily proving that T-DNA gene had integrated into the genome of lily. [Conclusion] The study may lay a foundation for breeding excellent lily varieties through T-DNA integration technique.     

T-DNA插入麝香百合的研究

采用2步外植体法结合比较成熟的农杆菌介导T—DNA插入技术转化麝香百合,为快速选育百合新品种奠定基础。     

Study on the Integration of T-DNA into Lilium longiflorum

[Objective] The aim of this study is to obtain transgenic Lilium longiflorum Thumb. [Method] A two-step method of explant and the T-DNA integration technique were employed to transform Lilium longiflorum via Agrobacterium mediated method. [Result] The best infection effect appeared under the OD600 value of Agrobacterium within 0.6-0.8,the addition of 250 mg/L AS could increase the transformation efficiency. The optimal concentration of G418 for screening is 50 mg/L. Some putative transgenic plants of Lilium longiflorum with resistance to G418 showed positive in PCR,preliminarily proving that T-DNA gene had integrated into the genome of lily. [Conclusion] The study may lay a foundation for breeding excellent lily varieties through T-DNA integration technique.     

Study on the Integration of T-DNA into Lilium Iongiflorum

[Objective] The aim of this study is to obtain transgenic Lilium longiflorum Thumb. [Method] A two-step method of explant and the T-DNA integration technique were employed to transform Lilium longiflorum via Agrobacterium mediated method. [Result] The best infection effect appeared under the OD600 value of Agrobacterium within 0.6 -0.8, the addition of 250 mg/L AS could increase the transformation efficiency. The optimal concentration of G418 for screening is 50 mg/L. Some putative transgenic plants of Lilium longiflorum with resistance to G418 showed positive in PCR, preliminarily pro-ring that T-DNA gene had integrated into the genome of lily. [Conclusion] The study may lay a foundation for breeding excellent lily varieties through T-DNA integration technique.     

农杆菌介导AFP1基因转化小麦获得转基因植株

以nptⅡ基因为筛选基因,利用农杆菌转化系统向普通小麦品种核生3号和99P的愈伤组织中转入白粉病抗性基因Rs-AFP1;获得抗生素抗性克隆数目分别为27个和24个,其中再生绿苗的克隆分别为2个和8个;PCR分析检测所得nptⅡ阳性植株分别为2株和6株,AFP1基因阳性植株分别为1株和4株。     

根癌农杆菌介导gna基因对水稻的转化

褐飞虱在中国分布很广,近年来已成为南方稻区的主要害虫。大量研究表明,进行抗虫基因分子育种是迅速改良水稻褐飞虱抗性的有效途径。采用农杆菌介导法将来源于大肠杆菌的6-磷酸甘露糖异构酶(PMI)安全选择标记基因和)花莲凝集素(GNA)抗虫基因构建于同一表达载体上进行遗传转化,获得带有安全标记基因的抗褐飞虱转基因植株。通过PCR扩增、Southern印迹和GUS检测分析表明,PMI标记基因和抗虫GNA基因同时被转入部分植株中并得到了表达,其外缘基因主要以单拷贝的方式插入水稻基因组中。对随机选取的8个转基因单株T0代种子经含潮霉素的培养基培养15d后抗感苗数统计分析表明,绝大多数转基因植株后代符合单基因的遗传分离规律。     

以nptⅡ为选择标记基因的转基因小麦高效筛选方法

采用两种方法筛选以npⅡt为选择标记基因的转基因小麦植株,结果表明,由未成熟种子获得的植株在无菌条件下进行卡那霉素筛选时（A方法）,50 mg/L的卡那霉素能有效抑制非转化小麦幼苗的正常生长;由成熟种子自然发芽获得的植株在滤纸上进行卡那霉素滴注筛选时（常规方法,B方法）,80～100 mg/L的卡那霉素能较好地抑制非转化小麦幼苗的正常生长。相对于B方法的常规筛选方法,A方法具有材料对卡那霉素敏感性高、筛选周期短而且筛选结果可靠性高等优点,是一种高效的以npⅡt为选择标记基因的转基因小麦的筛选方法。     

农杆菌介导大麦无筛选标记转基因植株的获得

【目的】目前,国内外大麦遗传转化主要利用Golden Promise品种,基因依赖性严重,尤其是大麦的转化效率较低,并且获得安全型转基因大麦植株对其进一步产业化非常重要。建立高效、无筛选标记大麦遗传转化体系,拓展大麦遗传转化的受体基因型,为大麦基因功能解析和大麦转基因育种及商业化种植提供技术保障。【方法】以优良大麦品种Vlamingh为受体,取开花授粉后14 d左右的幼胚为转化材料,通过对培养基成分及培养步骤优化,建立农杆菌介导的高效遗传转化体系,并利用该体系将Bar和GUS在不同T-DNA区段的双T-DNA表达载体pWMB123转化大麦,获得候选转基因植株,然后利用PCR、Bar试纸条、组织化学染色和Southern blot等检测方法,在T₁代转基因植株中成功获得无筛选标记大麦转基因植株。【结果】在愈伤组织分化阶段,发现培养基中添加1.0 mg·L^-1 KT、0.5 mg·L^-1 6-BA和0.05 mg·L^-1 NAA明显促进愈伤组织分化。在转基因植株生根阶段,发现采用添加1.0 mg·L^-1的IBA的SM1（无其他生长素）的生根效果最佳,培养基中添加2.5 mg·L^-1 CuSO₄显著降低了大麦转基因植株白化现象。共转化了138个幼胚,最终获得14株大麦转基因植株,转化效率10.14%。PCR、Bar试纸条、GUS染色等检测证实,T₀代转基因植株中均含有Bar,而仅有10株含有GUS,2个T-DNA的共转化效率为71.43%。选取4个同时含有Bar和GUS的转基因植株,对其自交后代进行检测,在BL8株系中筛选到2株只含GUS而不含Bar的转基因植株,无筛选标记效率为6.9%。在T₁代转基因植株中对Bar和GUS进行了Southern blot鉴定,发现在多数转基因植株中Bar和GUS均为多拷贝整合,进一步证实BL8-15和BL8-19为无筛选标记的转基因植株。【结论】利用大麦品种Vlamingh为转化材料可以较高效率获得转基因植株,提高愈伤组织分化效率和转基因植株生根效率,降低转基因植株白化现象。利用农杆菌介导双T-DNA表达载体转化大麦,成功获得了无筛选标记转基因植株。