将IL-2基因构建到叶绿体转化载体并转入烟草

以人白细胞介素2(IL-2)基因为目的基因,烟草accD和ORF184同源序列为侧翼引导序列构建成烟草叶绿体转化载体pAIL。以大烟草NC89为转化受体,通过基因枪方法对烟草叶片进行轰击转化。轰击参数为:每枪0.6μm的金粉300~500μg,轰击距离6 cm,真空度9.48×104Pa。在500 mg/L的壮观霉素筛选压下,经约30 d的筛选分化,逐渐产生绿色的抗壮观霉素芽或愈伤,目前已获得31株(丛)抗性芽及8块抗性愈伤。用IL-2基因的PCR引物对4株较大的小苗进行检测,初步证明3株为转基因植株。     

不同启动子在转基因烟草中抗番茄黄化曲叶病毒的研究

为了提高植物对番茄黄化曲叶病毒的抗性,利用CaMV35S启动子、棉花韧皮部特异启动子PGHNBS、拟南芥韧皮部特异启动子SUC2分别构建了含有不同启动子控制下的烟粉虱内GroEL基因的植物表达载体P-Gro-EL、P-PGHNBS-GroEL、P-SUC2-GroEL。通过农杆菌介导转化法,获得了一批抗卡那霉素的转化再生烟草植株。RT-PCR结果表明,3个启动子皆驱动GroEL基因在转基因烟草中表达。对转化再生烟草的一次病毒注射侵染结果显示,共有19株抗性烟草植株,其中,转P-GroEL载体的有7株,转P-PGHNBS-GroEL和P-SUC2-GroEL载体的各有6株;2次病毒注射侵染的结果显示,获得7株抗性烟草植株,它们是转P-GroEL载体的1株、转P-PGHNBS-GroEL和P-SUC2-GroEL载体的各3株。2次接种的试验结果表明,PGHNBS和SUC2转基因烟草植株的抗病效果均比CaMV35S转基因植株明显。证明利用韧皮部特异表达GroEL基因可以获得抗番茄黄化曲叶病毒的转基因植物。     

表达全长与截短HarpinXoo对转基因烟草抗病性的影响

将水稻黄单胞细菌白叶枯致病变种(Xanthomonas oryzae pv.oryzae)编码HarpinXoo的hrfA基因及其N-末端缺失突变基因AB分别连接到双元载体pBI121上,构建成转基因载体,并经冻融法转化土壤杆菌EHA105.采用叶盘法转化烟草,用卡那霉素抗性筛选再生植株.通过PCR扩增检测了转化烟草中的靶基因序列及35S启动子序列,对T1代PCR阳性植株进行了PCR-Southern杂交和RT-PCR分析.结果显示,外源基因已经整合到转基因烟草基因组中,并在转录水平正常表达.用从转hrfA基因和AB片段的烟草中提取的可溶性蛋白注射烟草都能引起过敏反应,说明目的基因在转基因烟草中能表达出有活性的蛋白.抗病性鉴定结果表明,转N-末端AB片段的烟草和转hffA全长基因的烟草一样表现出对烟草花叶病毒(TMV)的抗性.     

表达全长与截短HarpinXoo对转基因烟草抗病性的影响

将水稻黄单胞细菌白叶枯致病变种(Xanthomonas oryzae pv.oryzae)编码HarpinXoo的hrfA基因及其N-末端缺失突变基因AB分别连接到双元载体pBI121上,构建成转基因载体,并经冻融法转化土壤杆菌EHA105.采用叶盘法转化烟草,用卡那霉素抗性筛选再生植株.通过PCR扩增检测了转化烟草中的靶基因序列及35S启动子序列,对T1代PCR阳性植株进行了PCR-Southern杂交和RT-PCR分析.结果显示,外源基因已经整合到转基因烟草基因组中,并在转录水平正常表达.用从转hrfA基因和AB片段的烟草中提取的可溶性蛋白注射烟草都能引起过敏反应,说明目的基因在转基因烟草中能表达出有活性的蛋白.抗病性鉴定结果表明,转N-末端AB片段的烟草和转hffA全长基因的烟草一样表现出对烟草花叶病毒(TMV)的抗性.     

抗烟草花叶病毒(TMV)转基因烟草的初步选育

 病毒病是云南烤烟生产上的重要病害,目前尚无有效的防治手段,本研究试图采用植物基因工程技术,将TMV54KD蛋白基因转人云南烤烟栽培品种,获得抗TMV的转基因植株,减少由TMV危害造成的重大经济损失,用携带植物抗病毒基因表达载体的根癌农杆菌LBA4404菌株转化云南烤烟栽培品种红花大金元,获得了大量转基因植株,戴体质粒上含有卡那霉素抗性标记基因(NPTII)和CaMV35s启动子控制的烟草花叶病毒(TMV) 54KD蛋白基因,烟草叶片与携带载体质粒的根癌农杆菌共培养后,将其转移到含50μg/ml卡那霉素(Km)的MS+2.0mg/m16-BA+0.1mg/LNAA培养基上培养筛选,2-3周后分化出芽,切下小芽转移到含50μg/ml卡那霉素的MS+0.2mg/ml NAA的培养上进一步培养基筛选并使转化体生根,再对生根植株叶片进行Km抗性鉴定,结果表明,Km抗性标记基因(NPTII)在烤烟植株中已得以表达,间接证明TMV54KD蛋白基因已整合到烤烟植株的基因组中,抗性鉴定结果表明,转基因植株对TMV摩擦接种表现出明显抗性,选择抗性植株,单株收种子,以对其后代抗性的遗传稳定性研究.     

微弹轰击小麦幼胚愈伤组织的影响因素研究

【目的】优化小麦基因枪转化技术体系,为提高小麦基因枪转化效率提供参考。【方法】以小偃22为材料,采用基因枪法分析小麦幼胚愈伤组织诱导时间、微弹轰击金粉用量及筛选分化培养基类型对基因枪遗传转化频率的影响,并对转化植株进行了检测。【结果】在相同条件下,小麦幼胚经过9d的愈伤组织诱导时再生植株率最高,达到4.24%;同一条件下,金粉用量为60μg/枪的再生植株率最高,达到3.90%;使用1/2MS培养基添加NAA1.0mg/L和KT 1.0mg/L进行转化细胞筛选与分化的效果最好,再生植株率为3.72%;对转化抗性再生植株的特异PCR检测表明,目的基因已整合到小麦染色体组中。【结论】小麦幼胚通过9d的愈伤组织诱导,基因枪轰击金粉用量为60μg/枪,使用筛选分化培养基1/2MS+KT 1.0mg/L+NAA 1.0mg/L+双丙氨膦2.0mg/L+蔗糖30g/L+Ag 5.0g/L进行转化细胞的筛选与分化,可获得较高的抗性再生植株率。     

基于草甘膦筛选的菘蓝转化体系的建立

介绍了以菘蓝草甘膦筛选的遗传转化体系,以携带植物表达载体pASM12的根癌农杆菌LBA4404对四倍体菘蓝进行叶盘法转化,在选择培养基中加入8 mg/L的草甘膦进行筛选,获得草甘膦抗性的再生植株,对再生植株进行PCR检测和草甘膦抗性试验,结果表明:PCR检测表明子叶的转化频率达30%,下胚轴的转化频率达40%;对PCR阳性植株的草甘膦抗性试验表明,多数植株在不同程度上表现出对草甘膦的抗性。     

几丁质酶基因转化番茄的研究

以金丰一号亲本JM、JF为转化材料，建立了以子叶为外植体的离体再生体系，其芽分化培养基为MS ZT 2．0mg/L IAA0．2mg／L，生根培养基为MS。借助植物双元表达载体pROK，用农杆菌(LBA4404)与番茄子叶外植体共培养，把几丁质酶基因和抗除草剂BAR基因转化到番茄上。经过卡那霉紊和Basta的筛选和再生培养，获得转化再生植株。采用浓度为1000mg/L的Basta除草剂溶液涂抹再生植株后代叶片，表现明显抗性。对转化再生植株进行了PCR检测、Southern检测，表明上述基因已整合进番茄基因组中。     

人骨形成蛋白3全长基因转化烟草的初步研究

将含有人骨形成蛋白3(hBMP-3)全长基因的质粒pCAMBIA1300-hBMP-3通过电激法转化到根癌农杆菌LBA4404中,以烟草无菌苗叶盘为外植体,通过农杆菌介导法进行遗传转化,获得了抗潮霉素(Hy-gromycin,Hyg)的再生植株,通过潮霉素抗性鉴定及PCR检测,初步确定人骨形成蛋白-3(hBMP-3)全长基因已整合到烟草的基因组中。     

多抗PVY、TMV和CMV转基因烟草的培育

 【目的】利用RNA介导抗性培育抗多种植物病毒的转基因烟草。【方法】分别以马铃薯Y病毒（PVY）、烟草花叶病毒（TMV）和黄瓜花叶病毒（CMV）全长衣壳蛋白（CP）基因为模板,通过设计PCR引物和亚克隆获得PVY CP 3′端长度100 bp、TMV CP 3′端长度100 bp和CMV CP 3′端长度200 bp的cDNA片段并拼接成嵌合基因,并以此为模板构建反向重复结构嵌合基因的植物表达载体pRHPTC。将pRHPTC通过冻融法导入农杆菌LBA4404,采用叶盘法转化烟草NC89,然后测定转基因烟草对3种病毒的抗性。【结果】经卡那霉素筛选和PCR检测,共获得276株转基因烟草。Southern和Northern blot分析表明,外源基因以不同拷贝数整合于烟草基因组中;不同转基因植株中病毒RNA的积累量存在显著差异。抗病性检测显示：23%左右的转基因植株表现出对3种病毒侵染的抗性。对转基因植株扩繁后代和T1代的抗性分析表明：多病毒抗性表现稳定。【结论】利用RNA介导的抗病毒基因工程可获得同时抗多种病毒的转基因烟草,其抗病性在T0代扩繁植株和T1代植株中得到稳定遗传。     

农杆菌介导的薹菜遗传转化体系研究

以薹菜子叶-子叶柄为外植体,研究了根癌农杆菌介导的遗传转化技术。用含GUS和NPTⅡ基因的农杆菌侵染子叶-子叶柄,获得了具有卡那霉素抗性的再生植株。再生植株经GUS组织染色,证实外源基因转化到植物基因组中。卡那霉素敏感性测定结果表明,当培养基中含卡那霉素（Km）15 mg/L时,非转化再生植株全部白化。转基因抗性芽筛选的适宜的卡那霉素浓度为10 mg/L。     

农杆菌介导的多裂叶荆芥转化体系建立

为了建立根癌农杆菌介导的多裂叶荆芥转化体系,以携带pBI121-gfp质粒的根癌农杆菌LBA4404菌株介导,荆芥试管苗带叶腋茎段为转化受体材料,探究了预培养时间、菌液浓度、侵染时间、共培养时间4个因素对荆芥转化效果的影响。每个因素设置4个水平,以L16(45)正交实验进行,筛选的卡那霉素抗性芽进行GFP荧光检测和PCR检测。结果表明,gfp基因成功导入转化植株,预培养5d、菌液浓度OD600为0.7、侵染15min、共培养3d为多裂叶荆芥的最优转化条件。转化率为20%,每个外植体再生抗性不定芽数平均为5个。荆芥转化体系的建立为利用植物基因工程改良其遗传性状奠定基础。     

利用Cre/lox定位重组系统获得无选择标记GFP转基因烟草

【目的】利用Cre/lox系统具有的特异重组特性,以绿色荧光蛋白GFP为目的基因,获得无选择标记的GFP转基因烟草。【方法】将Bar基因表达盒置于两个同向lox位点之间并与GFP基因表达盒融合后获得相应植物表达载体,转化烟草后获得抗除草剂Basta的GFP转基因植株。GFP转基因植株叶盘二次转化导入重组酶Cre基因后,实现与GFP基因连锁的Bar基因表达盒剔除,剔除Bar基因的植株开花后自交使重组酶Cre基因分离,获得无选择标记的GFP转基因烟草。【结果】将含Bar基因表达盒以及GFP基因表达盒的植物表达载体转化烟草Wisconsin 38后获得了抗除草剂Basta以及GFP荧光表达的转基因植株。随机抽取5株转基因植株二次转化导入Cre基因,所获得的再生植株叶盘进行Basta的抗性检测,绝大多数单株对应叶盘在含8 mg•L-1 PPT（phosphinothricin）的筛选培养基上无法再生死亡,删除效率在76%～100%。对Bar基因删除后区域片段进行克隆测序分析显示,Bar基因表达盒已经被精确删除。Bar基因删除植株开花后自交,获得的自交后代进行NPTⅡ抗性检测,NPTⅡ敏感植株分子检测显示均只含有GFP基因。【结论】利用Cre/lox系统获得烟草无选择标记的转基因植物是稳定可行的,可广泛应用于其它无选择标记转基因植物的培育。     

白肋烟转基因育种研究

利用农杆菌介导法将具有广谱抗病的葡萄糖氧化酶(Glucose Oxidase,GO)基因及抗虫半夏凝集素(Pinella Ternata Agglutinin,PTA)基因转化到烟草中,并研究了影响转化和抗性植株再生的一些因素。结果表明,基因型是影响转化和抗性植株再生的关键因素,试验所用的3个品种KY14、KY8959、TN90中,KY14转化效率最高。用于烟草转化的侵染时间以15min为宜,共培养时间以2d最佳。PCR分子检测表明,外源GO基因及PTA基因已转入到烟草KY14中。淀粉-碘化钾显色反应检测到了转基因植株产生的过氧化氢,证实GO基因已经在烟草中发挥功能。     

雪花莲凝集素基因(GNA)植物表达载体的构建及其对烟草的遗传转化

将雪花莲凝集素基因(GNA)取代GUS基因正向插入到Ti质粒载体pBI121的35S启动子之下,构建成植物表达载体pBI121/GNA,并将其导入农杆菌LBA4404中.通过该农杆菌介导转化烟草红花大金元,得到卡那霉素抗性植株159株,PCR检测表明其中102株为阳性.对8株PCR阳性植株进行了抗蚜虫生物活性检测,抑制蚜虫密度为25%～90%.     

烟草转GroEL基因抗双生病毒的研究

双生病毒是全球性的重要植物病毒,为提高植物对此病毒的抗性,分离了烟粉虱体内GroEL基因,将其连接到棉花韧皮部特异启动子PGHNBS下游,构建到植物表达载体PBI121上,采用农杆菌介导法转化烟草,获得抗性苗.对抗性植株进行PCR、RT-PCR和病毒侵染检测,结果表明:GroEL基因已经整合到烟草基因组中,并且在转录水平上表达.病毒侵染检测结果显示转基因烟草植株中没有检测到病毒,证明韧皮部特异表达GroEL基因抗双生病毒是可行的.     

草莓抗除草剂bar基因工程菌的构建及其检验

为探索草莓抗除草剂bar基因转化高效方法,试验利用三亲杂交法,将构建的真核表达载体pBI121-bar转入根癌农杆菌菌株LBA4404,对菌落PCR、质粒PCR和质粒双酶切产物进行电泳检测．用构建的工程菌转化草莓试管苗。研究结果表明,真核表达载体pBI121-bar被成功转入根癌农杆菌LBA4404;草莓试管苗工程菌侵染最佳浓度菌液OD600值为0．5,脱菌Cef适宜浓度200mg／L;已筛选出草莓抗除草剂bar基因抗性芽。     

Bt基因转入烟草叶绿体获得转化植株的研究

构建了苏云金杆菌晶体毒蛋白基因Cry1Ab的烟草叶绿体表达载体pCTBt,该载体以烟草叶绿体基因组trnI-trnA为同源重组片段,含有壮观霉素抗性筛选标记基因aadA、质体特异性启动子Prrn和终止子TpsbA.利用基因枪转化法,将pCTBt导入栽培烟草红花大金元叶绿体,经过4次继代筛选,获得9个抗壮观霉素的转化株系,转化频率为0.3～0.6株/枪,其中有5个株系PCR检测结果为阳性,初步确定Cry1Ab基因已整合到烟草叶绿体中.转基因烟草抗斜纹夜蛾试验表明,幼虫死亡率为10%～75%,转基因烟草植株具有较好的杀虫活性.     

PAP基因cDNA克隆及烟草转基因研究

以美洲商陆(Phytolacca americanaL.)为材料,利用RT-PCR方法克隆商陆抗病毒蛋白(PAP)的cDNA,并构建双元植物表达载体pBinARpap.用捕获该质粒的根癌农杆菌菌株LBA4404与烟草叶片外植体共培养,并在附加30 mg.L-1Kan的MS 0.1 mg.L-1IAA 1.5 mg.L-1BA的培养基上诱导植株分化,再生芽在附加30 mg.L-1Kan的MS培养基上生根,实现再生植株.Kan阳性植株经PCR-Sourthern检测筛选,得到PCR阳性植株,证明异源PAP基因在烟草基因组中的整合;经过RT-PCR检测,证明PAP基因在RNA转录水平上有表达;攻毒试验表明,转基因烟草植株对供试病毒TMV具有明显抗性.