轮状病毒外壳抗原蛋白VP4基因转化苎麻的研究

利用套叠PCR技术对轮状病毒外壳抗原蛋白VP4基因进行了定点突变,将改造后的基因插入pBI121构建植物表达载体。在设计PCR引物时,引入植物表达载体pBI121具有的克隆位点BamH I和Sac I,利用BamH I和Sac I切除pBI121上的GUS基因并使载体质粒线性化,用同样的2种酶消化pTVP4克隆载体获得VP4基因片段,使之形成与线性化pBI121质粒相同的粘性末端。在T4DNA连接酶的作用下,将线性化pBI121质粒和酶切后的VP4基因片段连接成新的重组质粒pBI121/VP4,通过直接转化法转化到根癌农杆菌(Agrobacteriumefaciens)EHA105菌株中,获得农杆菌工程菌株。采用叶盘转化法转化苎麻(Boehmeria.nivea L.Guad)栽培品种圆叶青,以卡那霉素抗性作为转化植株的筛选标记获得抗性植株。经PCR、PCR Southernblot分析表明,初步获得了轮状病毒外壳蛋白VP4的转基因苎麻植株。     

利用农杆菌介导Bar基因转化稻瘟病菌*

 用携带除草剂抗性基因（Bar基因）的质粒pBIG4MRBrev和农杆菌EHA105，建立了农杆菌介导Bar基因转化稻瘟病菌的转化体系，使稻瘟病菌菌株95－8－36得到高效转化，且能稳定表达。     

农杆菌介导灰绿藜NHX1基因转化新疆大叶苜蓿的研究

利用转基因技术能够快速有效地获得抗盐碱苜蓿的新品种,但苜蓿的品种直接影响着其再生能力和遗传转化,因此建立农杆菌介导的大叶苜蓿转基因体系对于大叶苜蓿抗逆新品种培育具有重要的促进作用.将新疆盐生植物灰绿藜(Chenopodium glaucum Linn.)的Na+/H+反向运输体基因Cg-NHX1构建在植物表达载体pBIN438上,并转化入根瘤农杆菌EHA105,以5～7 d苗龄的新疆大叶紫花苜蓿(Medicago.sativa)子叶为转化受体,通过重组EHA105介导的子叶浸染法将Cg-NHX1基因导入新疆大叶紫花苜蓿中,获得了抗卡那霉素的再生植株.提取转基因植株基因组DNA,进行PCR检测和Southern blot分析,结果表明Cg-NHX1基因已经被整合到新疆大叶紫花苜蓿基因组中.研究成功地获得灰绿藜NHX1基因转化的新疆大叶紫花苜蓿植株,并在新疆大叶紫花苜蓿遗传转化影响因素的研究中,发现菌液浓度OD600nm为0.2～0.3,浸染时间20 min适宜于子叶愈伤诱导,有利于基因转化植株的获得.     

将TERF1基因导入糖橙的研究

用携带TERF1基因的EHA105和LB4404 2种农杆菌分别转化糖橙实生苗节间茎段.根据已建立的再生体系和转化体系,对已得到的抗性芽经PCR和RT-PCR检测,验证已获得7个转TERF1基因的糖橙株系.此外,还比较了2种农杆菌菌株对糖橙的浸染能力,结果表明,EHA105农杆菌的浸染能力强于LB4404.     

农杆菌介导的中华补血草遗传转化体系的建立

[目的]为利用转基因技术培育中华补血草新品种奠定基础。[方法]对农杆菌介导的中华补血草转化体系中的各种影响因素进行了系统研究,以构建中华补血草的遗传转化体系。[结果]中华补血草叶片对卡那霉素敏感,以50 mg/L卡那霉素作为补血草叶片转化受体较为适宜。400 mg/L特美汀能有效抑制农杆菌,而500 mg/L头孢曲松钠则不能。菌株EHA105对中华补血草的转化率达15%,远高于菌株LBA4404和GV3101。对于侵染中华补血草无菌苗叶片的重悬菌液,以OD600为0.7~1.0为宜。4 d共培养的效果较好,15.6%外植体可分化成芽。PCR检测结果表明30株卡那霉素抗性植株均为阳性,而阴性对照未扩增到条带,表明NPTⅡ外源基因已整合到受体植物基因组中。[结论]影响中华补血草转化率的关键因素是农杆菌菌株的选择。     

益生芽孢杆菌B.licheniformis29质粒pBL29抗性基因的筛选

采用改良碱裂解法对30株益生芽孢杆菌进行质粒抽提，仅从1株地衣芽孢杆菌B．licheniformis29菌株中抽提得到质粒pBL29，纯化后通过琼脂糖凝胶电泳观察，确证质粒pBL29为闭合环状、分子量3．7kb左右。通过药敏试验、吖啶橙消除试验、十二烷基磺酸钠消除试验及原生质体转化试验证明：B．licheniformis29菌株具有卡那霉素抗性。而且卡那霉素抗性基因是质粒编码而不是染色体编码。     

雄性不育基因barnase对西瓜的遗传转化

将带有雄性不育基因、除草剂基因及卡那霉素抗性基因的质粒pBI-TBSbar通过冻融法导入根癌农杆菌菌株LBA4404中,采用农杆菌介导法转化西瓜品种(京欣一号,亲本自交系C-1),获得具有卡那霉素抗性植株8株,PCR,Southern blot检测表明,外源片段已经整合到西瓜基因组中.     

转亚洲Ⅰ型口蹄疫病毒VP1基因烟草研究

将亚洲Ⅰ型口蹄疫病毒结构蛋白VP 1基因克隆到植物表达质粒pB in438中,构建了植物表达载体pB in-VP 1,通过根癌农杆菌叶盘转化法,将亚洲Ⅰ型口蹄疫病毒结构蛋白VP 1基因导入NC 89烟草基因组中,对经卡那霉素筛选获得的20株抗性植株,进行PCR和RT-PCR检测。结果表明,抗性烟草植株中已整合了VP 1基因。     

转亚洲Ⅱ型口蹄疫病毒VP1基因烟草研究

将亚洲Ⅰ型口蹄疫病毒结构蛋白VP 1基因克隆到植物表达质粒pB in438中,构建了植物表达载体pB in-VP 1,通过根癌农杆菌叶盘转化法,将亚洲Ⅰ型口蹄疫病毒结构蛋白VP 1基因导入NC 89烟草基因组中,对经卡那霉素筛选获得的20株抗性植株,进行PCR和RT-PCR检测。结果表明,抗性烟草植株中已整合了VP 1基因。     

新牧1号苜蓿抗逆相关基因MvNHX1启动子表达载体的构建

为了进一步研究新牧1号苜蓿抗逆相关基因MvNHX1启动子的功能,采用双酶切的方法,用核酸内切酶SacⅠ和NcoⅠ分别双酶切pCAMBIA1304质粒和阳性重组质粒pEASY-T1-simple-pMvNHX1,然后回收目的片段。通过T4DNA连接酶将目的片段和空载体相连后获得连接产物。将连接产物导入到宿主菌DH5α,通过画板,卡那霉素筛选后挑单菌落摇菌。然后用菌液PCR及双酶切鉴定该载体后,用冻融法将其导入农杆菌EHA105。结果表明,成功培养出含有抗逆相关基因MvNHX1启动子pMvNHX1∶GUS∶EHA105的菌落;成功构建出新的植物表达载体pMvNHX1∶GUS。     

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.     

禽呼肠孤病毒σ3基因在烟草中的表达与鉴定

【目的】研究禽呼肠孤病毒S1基因编码的σ3基因在烟草中的表达及其表达产物的反应原性。【方法】根据Gen Bank中公布的禽呼肠孤毒株S1133的基因序列,设计特异引物扩增σ3基因,构建重组植物表达载体p BI121-σ3,热激法转化农杆菌EHA105感受态细胞,筛选含有重组质粒的p BI121-σ3的阳性工程菌株EHA105。采用农杆菌介导的叶盘法转化野生型烟草,卡那霉素筛选获得抗性植株。随后通过σ3基因的特异引物,PCR方法初步筛选获得转σ3基因的烟草植株。进一步对阳性植株通过实时荧光定量PCR方法检测σ3基因在转基因烟草中的拷贝数,以烟草自身单拷贝的内源基因核糖核酸还原酶-RNR2作为内参基因,通过梯度稀释分别构建RNR2及σ3基因的起始模板量和对应CT值的标准曲线,通过检测样品中σ3基因和RNR2基因模板量对数值的比值估算出σ3基因在转基因烟草中的拷贝数。并通过Western-blotting方法对转基因烟草中表达的σ3融合蛋白的反应原性进行分析。【结果】1通过双酶切和测序验证表明σ3基因插入位置、大小和读码框均正确,表明σ3基因已经成功的构建于植物表达载体p BI121的花椰菜花叶病毒(Ca MV)35S启动子的下游,以NOS为终止子,含有卡那霉素抗性标记(NPT II)。其表达的蛋白与下游的绿色荧光蛋白形成融合蛋白,其大小约为61.6 ku;2在转化筛选抗性植株的过程中采用350 mg·L-1的头孢霉素可以很好地抑制农杆菌的污染,100 mg·L-1的硫酸卡那霉素筛选压力能够很好地抑制非转化细胞的生长;3随机选取10株转化烟草进行PCR检测发现8株转化烟草可以扩增到清晰的目的条带约994 bp;4内参基因RNR2的标准曲线为y=-3.5352x+15.143,σ3基因的标准曲线为y=-3.5366x+1.8265,两个标准曲线的相关系数均接近于1。在检测的5株转化烟草中σ3基因的拷贝数均为4,阴性对照没有扩增。5Western-blotting显示σ3融合蛋白在转化烟草中可以正确表达,目的条带大小约为61.6 k D,与预计大小一致;σ3融合蛋白能够与禽呼肠孤病毒的阳性血清发生特异反应,表明该融合蛋白具有良好的反应原性。【结论】成功地构建了植物表达载体p BI121-σ3,筛选获得低拷贝的转σ3基因的烟草,σ3融合蛋白能够在烟草中表达且具有相应的反应原性,为进一步研究σ3基因的功能和利用植物作为生物反应器生产σ3蛋白口服疫苗的研发奠定了基础。     

二氢黄酮还原酶基因植物表达载体构建及对烟草的遗传转化研究

以pBI121为基础载体,通过分步酶切连接分别构建组成型CaMV35S启动子、光合组织特异型PNZIP启动子驱动的DFR基因植物表达载体pBIDFR和pPNDFR;采用直接转化法将pBIDFR和pPNDFR导入根癌农杆菌菌株,采用pPNDFR/EHA105菌株对普通烟草进行了遗传转化研究.在Kanamycin选择压力下获得了烟草转化不定芽和完整植株,经过PCR鉴定,该DFR基因已成功导入烟草基因组中.     

农杆菌介导的百合ACO反义基因遗传转化的研究

以东方百合‘索邦’(Liliumoriental‘Sorbonne’)无菌苗鳞茎、鳞片叶及愈伤组织为外植体,通过EHA105和GV3101两种根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)菌株介导,将ACO反义基因导入东方百合"索邦"。结果表明,愈伤组织预培养7 d,侵染30 min,EHA105菌液浓度OD=0.8,共培养5 d,可获得7.14%的转化率。经GUS、PCR、PCR-Southern及基于梯状胶回收的PCR法检测证明ACO反义基因已转入转化植株基因组中。     

将Pti5-VP16基因导入烟草的研究

以烟草叶片为外植体，通过根癌农杆菌叶盘转化法，将番茄Pti5-VP16基因导入烟草中。经卡那霉素筛选，获得了27株卡那霉素抗性植株，经PCR扩增和Southern杂交分析，证明抗性植株中整合了Pti5-VP16基因，表明所构建的含Pti5-VP16基因的植物表达载体pBI121UCH1具有正确的阅读框，并能在异源植物中表达。     

转hrfAXoo基因水稻对白叶枯病的抗性

将来自水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv．oryzae)编码harpinxoo的hrfAxoo基因连接到双元载体pBI121上，构建成含hrfAxoo基因的植物表达质粒pBMH9。以粳稻R109成熟胚诱导愈伤组织，由根癌农杆菌EHA105介导，将含有hrfAxoo基因的重组质粒pBMH9转化水稻愈伤组织。用G-418抗生素做抗性筛选，产生抗性愈伤组织的频率为85％，转化植株的再生频率为53％。根据hrfAxoo基因两端序列和pBMH9中外源片断的旁侧序列设计2对引物，通过PCR扩增验证转化水稻中的靶基因序列。对部分转基因水稻进行RT—PCR和Northern blot分析，结果显示hrfAxoo基因在转基因水稻中能正常表达。抗病性鉴定结果表明，转基因水稻在，ID、T1和T2代对水稻白叶枯病有较好的抗性；在转基因系中水稻白叶枯病菌的生长明显受到抑制。因此，本研究获得对水稻白叶枯病抗性提高的转基因水稻。     

农杆菌介导小麦遗传转化的影响因素

[目的]对农杆菌菌株、小麦品种、培养基状态及报告基因选择等进行优化筛选,为进一步完善农杆菌介导小麦遗传转化方法提供参考。[方法]用携带质粒pCAMBIA1304的农杆菌菌株LBA4404、EHA105,对温麦19、郑离03和郑离06小麦的幼胚愈伤组织进行遗传转化,从农杆菌菌株、小麦品种、共培养基状态及报告基因选择等方面进行探讨。[结果]农杆菌菌株EHA105转化效率较高,最高达到22.58%;姊妹系郑离03与郑离06的转化率差别极大,郑离06转化率最高而郑离03最低;农杆菌与愈伤组织共培养时,使用MS半固体培养基的转化率高于MS固体培养基;GFP和GUS都可以用作判断转化率的报告基因,GFP优势更明显。[结论]高毒性农杆菌菌株EHA105转化效率明显高于菌株LBA4404;小麦基因型是影响转化效率的重要因素之一;农杆菌与愈伤组织共培养时使用半固体培养基可提高转化率;通过GFP瞬时表达,可有效进行小麦转化效率的研究。