以玉米幼胚为受体转化海藻糖合成酶基因

本文将含酿酒酵母海藻糖合成酶基因（TPS1）的重组质粒pC1300WTPS,用农杆菌EHA105介导转化玉米幼胚,不经诱导愈伤组织而筛选分化直接成苗。通过对幼胚大小和半胱氨酸(Cys)浓度筛选,发现长度在1.5～2.0mm的幼胚更适合农杆菌介导的幼胚转化,并且在农杆菌与幼胚的共培养阶段添加200mg/L的半胱氨酸,能够有效降低幼胚在农杆菌浸染过程中的褐化率（29.3%）,比对照褐化率（53.7%）减少约一倍。经PCR检测216株转化植株,得到1株阳性植株。     

玉米In5-2启动子功能区域在洋葱瞬时表达系统中的分析

本研究旨在通过对根癌农杆菌侵染洋葱表皮细胞的条件进行优化,从而建立一种新的瞬时表达系统,并将其应用于玉米In5-2启动子的功能区域的分析中,明确In5-2启动子的乙酰苯胺类化合物诱导元件的具体位置.在本研究中采用根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)侵染洋葱(Allium cepa)表皮细胞,对转β-葡糖醛酸酶(GUS)基因的瞬时表达进行研究,并分析了侵染液中乙酰丁香酮(As)的浓度、侵染时间、菌液浓度、共培养时间对GUS基因的瞬间表达的影响.结果显示,在OD600值为0.8的农杆菌液中感染15 min,共培养3 d,能够得到较高的GUS基因瞬间表达,从而建立了一种新的瞬间表达系统.同时,构建了含不同长度的玉米(Zea mays)In5-2启动子片段缺失载体,利用新的瞬时表达系统分析其功能区域,推测出乙酰苯胺类化合物诱导元件位于ATG上游-220～-143 bp之间.结果表明新的瞬时表达系统可以快速有效地进行启动子的分析.     

根癌农杆菌介导转褪黑素基因草莓的获得

为建立根癌农杆菌介导的草莓褪黑素基因高效遗传转化体系,以草莓品种“早红”叶片和叶柄为外植体,优化了影响根癌农杆菌遗传转化的因素,包括农杆菌菌液浓度、侵染时间、共培养时间和预培养时间等,建立了适宜草莓“早红”的农杆菌遗传转化体系。结果表明,“早红”草莓适宜的转化条件是：外植体的最适预培养时间为2～3 d,农杆菌侵染的最佳菌液浓度为OD600 0.3～0.5,最适侵染时间为15 min,最适共培养时间为3 d。在此基础上,通过根癌农杆菌介导法将褪黑素合成关键酶N -乙酰转移酶（AANAT）和羟吲哚-氧甲基转移酶（HIOMT）基因AANAT和HIOMT转入草莓基因组,并对获得的抗性植株进行PCR和PCR-Southern blot检测分析,结果表明外源基因已经整合进草莓基因组中。RT-PCR分析证明外源基因已经在转录水平表达。     

节瓜CqWRKY1基因的遗传转化

为建立和优化节瓜的遗传转化体系,并高效地完成CqWRKY1基因的遗传转化,本研究以节瓜A39为材料,通过RT-PCR技术克隆了节瓜CqWRKY1基因,采用Gateway同源重组法构建了pEarleyGate101-CqWRKY1超表达载体,以节瓜子叶节为外植体,利用农杆菌介导的遗传转化法进行转化。结果表明,子叶节不定芽诱导的最适培养基为MS+0.5 mg·L~(-1)6-BA+1 mg·L~(-1)ABA,诱导率可达76.17%;生根的最佳培养基为1/2MS+0.5 mg·L~(-1)IAA;农杆菌侵染的最佳条件为农杆菌浓度OD_(600)为0.3、侵染时间为10 min、共培养时间为3 d;最佳的抑菌抗生素为500 mg·L~(-1)的头孢霉素。本研究在181株拟转基因组培苗中共得到76株阳性T_0转基因组培苗,其中共有37株移栽成活。PCR结果表明,CqWRKY1已成功整合到37株转化植株的基因组中。本研究结果为进一步研究CqWRKY1基因的功能奠定了一定的理论基础。     

农杆菌介导海岛棉茎尖遗传转化体系的建立

为建立高效的海岛棉遗传转化体系,本实验以新疆海岛棉(Gossypium barbadense L.)品种新海13号、新海14号、新海16号茎尖为转化受体,采用农杆菌介导法,研究不同苗龄茎尖、菌液浓度、侵染时间及共培养时间对基因转化的影响,建立了农杆菌介导海岛棉茎尖遗传转化体系。最佳转化体系为:将生长4 d的无菌苗茎尖浸入农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)菌液浓度OD600为0.5的菌液中,浸染10 min,共培养48~72 h后,移至卡那霉素浓度为150 mg/L的选择培养基进行筛选,25 d后转移到生根培养基培养,获得抗性苗,经嫁接或者直接移栽,获得29株抗性植株;经过PCR和RT-PCR检测,初步证明抗除草剂5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合酶基因(5-enolpyruvylshikimate-3-phosphate synthase,EPSPS)已导入海岛棉基因组中。该转化体系的建立为海岛棉的转基因育种提供了技术支持。     

小油桐外植体的KN1基因遗传转化及其超量表达的转基因植株

本研究采用农杆菌介导法将KN1基因遗传转化小油桐,并获得了转基因植株。在研究中分析了农杆菌菌液菌液的浓度、侵染时间和外植体的大小对遗传转化效率的影响以及KN1基因超量表达对转基因植株再生的影响。研究结果表明：以苗龄15d左右的小油桐无菌苗子叶为外植体,农杆菌菌液浓度OD600为0.6～0.8时,侵染8min,外植体大小为（0.8×0.8）～（1.0×1.0）mm时,遗传转化效果最好;对抗性芽及再生植株进行GUS及PCR检测结果表明,KN1基因已经整合到小油桐植物基因组中。KN1基因的超量表达可提高小油桐再生芽分化,影响转化芽及植株的外观形态及叶片的表型,包括芽及植株矮小,茎杆粗壮;叶片缩小,边缘分裂,对称性丧失,无子叶柄等。     

抗除草剂基因导入早稻（Oryza sativa）栽培品种

以生产上优良旱稻(Oryza sativa L．)新品种旱稻297、旱稻10号等的幼胚愈伤组织为转化受体材料,用基因枪法把抗Basta除草剂的bar基因导入了这些品种的愈伤组织,经两轮Basta抗性筛选和分化获得了再生植株,对再生植株进行PCR扩增和Southern杂交检测,T0和T1代Basta抗性实验表明,bar基因已整合到旱稻的基因组DNA中,并在T1代继续表达。对各品种幼胚培养的诱导、分化培养基实验表明,MB和MS培养基可作为这5个品种的愈伤组织诱导培养基,改良的RMB2、RMS2培养基可显著地提高愈伤组织的分化频率。实验所获得的转基因植株和建立的遗传转化系统。为早稻的抗除草剂分子育种和其它基因转化奠定了初步的基础。     

农杆菌介导的玉米遗传转化研究进展

农杆菌介导的转基因法是目前玉米遗传转化的主流方法之一。目前,模式玉米种质幼胚的转化体系已程式化,且开发了新筛选基因和获得不含筛选基因转基因玉米的方法,但是大多数育种骨干自交系转化频率低和转化受体基本上是幼胚。从农杆菌、受体及培养条件多方面各种因素对问题进行分析,多数研究认为针对特定基因型和受体材料建立好的受体再生系统,结合高效率农杆菌转化体系,获得多目的基因聚合（无其它外源片段）的转基因玉米将是农杆菌介导玉米转化体系研究的最终目标。本文主要从农杆菌介导（转基因）法应用于玉米遗传转化的历史、现状、问题等方面进行综述,为同领域的研究者提供一定的参考。     

CHI-PAT双价基因遗传转化贵州禾来拢

以贵州禾来拢幼胚为转化受体,用农杆菌介导法将几丁质酶和抗除草剂抗性双价基因（CHI-PAT）导入来拢幼胚,筛选出抗性愈伤组织并获得抗性植株.抗性植株经GUS组织化学及PCR检测呈阳性,转基因植株对50 mg/L的Basta溶液有抗性.初步证明CHI和PAT基因已整合进了水稻基因组中.     

花青素调节基因VlmybA2对番茄遗传转化

以小型番茄Micro-Tom为材料,利用农杆菌介导法导入花青素调节基因VlmybA2.对抗性筛选出的再生植株进行GUS组织染色和PCR检测,证明外源基因已经整合到Micro-Tom中,转基因番茄根、茎、叶脉、果皮均呈紫色,花色为黄紫嵌合.而野生型的根为白色,茎、叶脉呈绿色,果皮为红色,花为黄色.对转基因番茄的花青素含量、叶片叶绿素含量和光合速率等生理指标进行测定,花青素含量有显著增加,叶绿素含量降低,VlmybA2基因过量表达会降低植株的光合效率,但对植株正常生长影响并不显著.VlmybA2基因既可增加抗衰老物质花青素含量,又可作为转基因植株的报告基因.     

农杆菌介导陆地棉棕彩选1号茎尖遗传转化

为建立高效的棕色棉茎尖遗传转化体系,以陆地棉棕彩选1号为材料,采用农杆菌介导茎尖的遗传转化方法,以培养7 d的棕彩选1号幼苗茎尖为受体,设计正交试验对共培养时间、共培养温度、菌液OD600、侵染时间等条件进行优化;此外,还研究了受体茎尖的大小及真空渗透等因素对转化效率的影响,初步建立了棕色棉茎尖农杆菌介导的遗传转化技术体系。结果表明,带有0.5 cm下胚轴的茎尖适合转化,适宜的农杆菌介导遗传转化条件为农杆菌菌液浓度OD600=1.0,侵染时间20 min,共培养时间3 d,共培养温度24℃。此外,真空渗透处理有助于抗性苗的发生。再生植株经在含100 mg·L~(-1)卡那霉素的培养基上筛选,获得102株抗性植株,再进行PCR鉴定和Southern杂交检测,共获得24株转基因植株,转化率为0.4%,且为单拷贝基因插入。本试验建立的优化条件为棕色棉的遗传转化奠定了理论基础。     

抗除草剂基因导入旱稻（Oryza sativa）栽培品种

摘要：以生产上优良旱稻（Oryza sativa L. ）新品种旱稻297、旱稻10号等的幼胚愈伤组织为转化受体材料，用基因枪法把抗Basta除草剂的bar基因导入了这些品种的愈伤组织，经两轮Basta抗性筛选和分化获得了再生植株，对再生植株进行PCR扩增和Southern杂交检测，T0和T1代Basta抗性实验表明，bar基因已整合到旱稻的基因组DNA中，并在T1代继续表达。对各品种幼胚培养的诱导、分化培养基实验表明，MB和MS培养基可作为这5个品种的愈伤组织诱导培养基，改良的RMB2、RMS2培养基可显著地提高愈伤组织的分化频率。实验所获得的转基因植株和建立的遗传转化系统，为旱稻的抗除草剂分子育种和其它基因转化奠定了初步的基础。     

玉米颗粒结合型淀粉合成酶(GBSS )基因cDNA的克隆及植物表达载体的构建

根据已发表的玉米颗粒结合型淀粉合成酶GBSS（granule-bound starch synthase）基因序列,设计两对引物,其中一对为定点突变的过度引物。从授粉后15d的玉米胚乳中提取总RNA,以反转录合成的cDNA第一链为模板,首次用定点突变、RT-PCR、融合PCR的方法克隆了GBSS 基因的全长cDNA（1818bp）片段。序列测定表明,该片段与文献报道的序列具有99.72％的同源性。并构建了以胚乳特异表达性的Gt1为启动子,以NOS-ter为终止子的植物表达载体pBI-Gt1-GBSS,其含有NPT‖选择标记基因。以期实现特定时期GBSS基因在玉米胚乳中的大量表达。     

玉米转录因子ZmBES1/BZR1-7基因克隆及功能分析

BES1/BZR1蛋白是油菜素内酯信号途径的唯一转录因子,在植物生长发育及逆境应答中发挥重要作用。为了探究玉米ZmBES1/BZR1-7基因的功能,从玉米自交系B73中克隆到ZmBES1/BZR1-7基因,并对其功能进行初步分析。序列分析结果表明,ZmBES1/BZR1-7基因无内含子,开放阅读框(ORF)长975 bp,编码324个氨基酸。ZmBES1/BZR1-7蛋白N端高度保守,包含bHLH结构域,与水稻OsBZR1-1相似性达75.95%。实时荧光定量PCR结果表明,ZmBES1/BZR1-7在玉米叶和根中的表达受渗透与盐胁迫诱导显著;16% PEG-6000和100 mmol·L^-1 NaCl处理12 h,叶片中ZmBES1/BZR1-7表达量分别为对照的17.8倍和19.8倍。酵母激活试验结果表明,ZmBES1/BZR1-7蛋白具有转录激活活性。共相关分析结果表明,玉米中有72个基因与ZmBES1/BZR1-7基因的表达相关性较高,启动子区均含有E-box或BRRE元件,推测可能是ZmBES1/BZR1-7转录因子调控的靶基因,主要参与细胞、细胞组分、细胞代谢过程等。本研究结果为深入解析玉米ZmBES1/BZR1-7的功能及其调控网络奠定了基础。     

根癌家杆菌介导的玉米遗传转化体系的建立

用根癌农杆菌菌株LBA4404（pTOK233)转化多种基因型的玉米幼胚。幼胚与农杆菌共培养3d后，检测到了GUS基因的瞬时表达。利用GUS基因的瞬时表达对农杆菌转化玉米的条件进行了优化，共培养后的幼不经含潮霉素的培养基筛选培养两个月后，获得了多种基因型的抗性愈伤组织。其中综3自交系的抗性愈伤组织分化出植株，P9－10、综3自交系R0结实得到后代。Southern杂交分析证实了霉素基因在玉米自交系P9－10基因组中的整合，建立了农杆菌介导的玉米遗传转化体系。     

玉米TRV-VIGS的优化与顶腐病抗病基因的鉴定

烟草脆裂病毒(TRV)介导的基因沉默方法简便易行,但在常规试验条件下按照报道的方法操作沉默玉米基因的效率较低,难以实际应用。为了优化TRV-VIGS体系,并鉴定顶腐病抗病基因,本研究以玉米八氢番茄红素脱氢酶(PDS)基因为靶基因,构建沉默载体pTRV2-ZmPDS,从浸种处理、农杆菌菌株、真空辅助渗入和共培养时间4个试验因素优化玉米TRV-VIGS体系,提高基因沉默效率。结果表明,无菌水浸泡种子24 h,剥去种皮后用LB4404农杆菌菌株真空渗入处理60 min,再共培养10 h时,全株白化苗占出苗植株总数的25.1%~29.3%,较优化前沉默比率(3.0%)提高了8~10倍。半定量RT-PCR分析表明,与对照和未白化植株相比,白化植株的ZmPDS基因转录水平显著降低。应用优化的TRV-VIGS体系沉默ZmMAC3基因,高抗顶腐病的玉米杂交种先玉335在接种亚粘团镰孢菌后表现出典型的顶腐病病症,表明,与双子叶植物相似,MAC3蛋白是玉米内生免疫和抗病所必需的关键调控因子。综上所述,优化后的TRV-VIGS体系可以应用于玉米基因功能的鉴定。