花生基因工程研究进展

本文归纳了近十几年来国内外花生遗传转化方法,分析了不同方法的诱导效率和转化效果,概括了花生转基因研究进展并对其应用前景进行了展望。常用的花生转基因方法主要有3种,一是基因枪法转化胚性组织,二是农杆菌介导转化子叶(节),三是农杆菌介导转化茎尖(非组培)。花生基因工程转化的目的基因主要包括提高对病毒、真菌、干旱、除草剂等抗性的相关基因,在降低花生过敏原、提高油酸含量等品质改良和生物反应器生产免疫产品等方面也开展了探索性研究。花生体细胞胚诱导及再生和农杆菌介导的遗传转化技术日渐成熟,但花生的遗传转化体系仍存在转化效率低、受体基因型范围窄、后代遗传不稳定等问题,建立稳定、高效的转化平台是实现花生基因工程潜在价值的基础。     

花生组培再生及农杆菌介导遗传转化研究进展

农杆菌介导法是花生遗传转化最常用的转化方法,近年来,花生农杆菌介导转化技术日渐成熟,但仍存在再生体系不完善,以及转化效率低和基因型限制等难题。为了建立高效的再生和遗传转化体系,本文归纳了近十几年来国内外花生组织培养及农杆菌介导转化方法,分析了不同方法的诱导效率和转化效果,认为花生体胚转化体系可以提高外源基因的遗传稳定性,并克服嵌合体等问题。在现有的组培再生基础上,对花生体胚诱导再生进一步优化,建立高频的花生体胚再生体系,进一步提高花生的转化效率,建立标准化、规模化、工厂化以及可重复的安全高效转化体系,是花生遗传转化的发展趋势。     

影响农杆菌介导的花生遗传转化条件的研究

利用花生幼叶高效再生体系,对影响农杆菌介导的花生遗传转化条件,抗生素（Km）筛选压、预培养时间、共培养时间进行了研究。最后确立的转化条件为：Km筛选压为100mg/L,预培养时间为1~2d,共培养时间为3d。并对得到的再生植株进行了PCR检测,初步证实了目的基因转到了花生基因组中。     

花生转基因研究进展

同多数豆科作物一样，花生的基因转化技术难度大，且与主要粮食和经济作物相比起步晚，因此进展较慢。本文收集近几年的中外资料，时花生基因转化研究中植抹再生体系的完善过程及存在问题、目前用于转化的目的基因、主要转化方法的改进及转化基因的表达方面的研究进展进行了综述，并指出在花生基因转育中急待解决的问题或需要努力的方向，为进一步进行花生转育研究提供理论基础。     

转基因林木中安全标记基因的研究进展

近年来,林木转基因研究进展迅速。但是,由于基因工程技术中使用选择标记基因可能对生态、环境、非靶标生物等带来危害,标记基因的安全性问题已越来越受到人们的关注。据报道在基因工程研究特别是植物转基因研究中使用安全标记基因遗传转化系统方面已作了大量尝试。本文主要综述林木植物转基因研究中应用安全标记基因遗传转化系统的研究现状,重点介绍了正选择标记的使用,可重组系统去除标记基因,利用位点特异性重组去除叶绿体DNA中标记基因的叶绿体遗传转化表达载体系统,及未来基于高转化率和大量快捷PCR筛选的完全无选择标记基因的遗传转化体系等研究进展与应用前景。     

植物转基因的非孟德尔遗传

多年的植物基因转化实践表明，外源基因在植物体内的遗传行为十分复杂。本文对转基因植物中外源基因的基本整合方式和遗传类型进行了介绍，并重点讨论了植物转基因的非孟德尔遗传现象及其影响因素，分别从受体植物的遗传背景、配子的存活能力、染色体异常、转基因沉默及转化时采用的方法和策略等方面对造成植物转基因发生非孟德尔遗传的可能原因进行了阐释。对转基因植物遗传规律，特别是非孟德尔遗传现象的研究和阐释，将为改进植物基因转化策略，提高转基因在实践中的应用价值提供理论指导。     

农杆菌介导轮状病毒抗原蛋白VP4基因遗传转化花生的研究

选用鲁花14与花育23花生品种, 通过农杆菌介导开展了轮状病毒抗原蛋白VP4基因遗传转化研究, 从转化植株中随机选取26株表现Kan抗性植株进行npt II基因的PCR检测, 结果有22株能扩增出620 bp左右的npt II基因条带, 阳性率约为84.62%。提取npt II基因显示为阳性的植株叶片DNA作模板, 用VP4基因特异引物进行PCR扩增, 经琼脂糖凝胶电泳分析, 所有npt II基因阳性的植株均扩增出了约2 350 bp的特异性条带, 而野生型没有。对部分转基因植株进一步进行PCR-Southern杂交和Southern杂交分析, 发现转基因植株中出现了阳性杂交信号, 表明VP4基因的确已经整合到花生的基因组中, 并且是1~2个拷贝。用RT-PCR分析了11株转G1VP4基因的植株, 证明插入鲁花14中的VP4基因已经正常转录, 利用Western blot方法检测筛选到的4株转基因花生, 分别提取其蛋白, 在30 kD处出现特异性蛋白条带, 这为获得转基因创新种质材料奠定了基础。     

农杆菌介导轮状病毒抗原蛋白VP4基因遗传转化花生的研究

选用鲁花14与花育23花生品种, 通过农杆菌介导开展了轮状病毒抗原蛋白VP4基因遗传转化研究, 从转化植株中随机选取26株表现Kan抗性植株进行npt II基因的PCR检测, 结果有22株能扩增出620 bp左右的npt II基因条带, 阳性率约为84.62%。提取npt II基因显示为阳性的植株叶片DNA作模板, 用VP4基因特异引物进行PCR扩增, 经琼脂糖凝胶电泳分析, 所有npt II基因阳性的植株均扩增出了约2 350 bp的特异性条带, 而野生型没有。对部分转基因植株进一步进行PCR-Southern杂交和Southern杂交分析, 发现转基因植株中出现了阳性杂交信号, 表明VP4基因的确已经整合到花生的基因组中, 并且是1~2个拷贝。用RT-PCR分析了11株转G1VP4基因的植株, 证明插入鲁花14中的VP4基因已经正常转录, 利用Western blot方法检测筛选到的4株转基因花生, 分别提取其蛋白, 在30 kD处出现特异性蛋白条带, 这为获得转基因创新种质材料奠定了基础。     

农杆菌介导大豆遗传转化研究进展及其应用

农杆菌介导是大豆遗传转化的主要手段。近几年来大豆遗传转化方法得到了快速发展,但是仍然存在受体基因型匮乏、转化效率低,再生系统不完善等问题,为了进一步探讨大豆遗传转化的主要问题和策略,本研究归纳了近年来农杆菌介导大豆遗传转化在受体基因型及外植体选择,菌株筛选,标记基因选用和培养基组成等方面所做的改进,以得出有效的解决方法。并且介绍了农杆菌介导大豆遗传转化在作物改良和功能基因组学上的应用。     

白肋烟烟碱转化性状的主基因+多基因遗传分析

为了掌握白肋烟烟碱转化性状的遗传规律,利用高和低烟碱转化的白肋烟品种Va1050(P1)、Va1053(P2)配制了F1代和F2群体,基于4个世代采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析法对烟碱转化性状进行了遗传分析,并估算了遗传参数。结果表明：白肋烟烟碱转化的遗传符合2对等加性-等显性主基因+加性-显性多基因遗传模型(E-5),主基因遗传率为58.18%,多基因遗传率为11.72%。因此,白肋烟烟碱转化性状由2对主基因控制,同时还存在多基因的修饰作用和环境因素的影响。在育种实践中,烟碱转化性状的高遗传率对目标亲本的有效选择可利于优质低烟碱转化品种的选育,另外,也需要在烟叶调制和陈化过程加强温湿度的控制。     

花生含油量的遗传基础与QTL定位研究进展

花生是我国重要的油料作物,含油量是花生重要的品质性状和育种目标。花生含油量每提高1个百分点,相当于增产2个百分点,油脂加工利润可提高7个百分点。培育高油高产花生品种是增加食用油供给和保障食用油供给安全的重要途径。本文概述了花生含油量表型鉴定的4种常用方法;阐述了花生含油量的遗传特性是多基因控制的数量性状,即受加性效应和显性效应的影响,也存在基因型和环境互作;总结了已报道的含油量QTL 124个,表型变异解释率超过10%的主效位点有36个,分布在A03、A05和A08上的8个主效QTL可重复检测到;构建了一张花生含油量的一致性遗传图谱, A08染色体上33.59～50.24 Mb为热点区间;介绍了油脂合成及调控相关基因等方面的研究进展,以期为花生含油量遗传改良和高油品种培育提供理论指导。     

水稻转化系统研究及应用进展

综述了水稻遗传转化体系研究,包括外植体的选择、报告基因和选择标记基因的选用、选用启动子和基因转移方法。重点介绍了水稻转化系统应用进展,包括基因瞬时表达研究、基因表明调控研究、分析基因功能和构建基因标签、导入有益的农艺性状基因４个方面。     

大豆遗传转化研究进展

本文介绍了近年来大豆遗传转化研究中的再生系统和基因导入方法等方面的研究进展。     

甘薯遗传转化研究现状、问题及展望

甘薯是世界上重要的粮食、饲料和工业原料作物，由于遗传改良进展缓慢，转基因技术逐渐成为研究的热点，并应用于常规育种中去。到目前为止，甘薯已利用叶片、叶柄、茎、原生质体、愈伤组织、新鲜块根、胚性愈伤组织和胚性悬浮细胞系作为遗传转化受体材料，其中早期以叶片、叶柄为主，目前利用胚性愈伤组织和胚性悬浮细胞系作为转化受体的研究越来越多。用于甘薯遗传转化的方法有农杆菌介导法、电击法和基因枪法，其中以根癌农杆菌介导法为主。最初甘薯遗传转化外源基因表达频率很低，随着转化条件研究的深入，转化频率得到较大的提高，越来越多的目的基因被应用到甘薯遗传转化中去。到目前已有抗虫、抗病毒、抗病、抗除草剂和品质改良等五大类基因转入甘薯基因组中，并且获得了转基因植株。尽管甘薯遗传转化取得了一定的进展，但目前仍缺乏一个有效的遗传转化体系，获得的转基因植株数量有限，还不能应用于生产。存在转化基因型有限、外源基因匮乏、转化方法单一、标记基因存留的问题，以及还不清楚外源基因在转基因植株中的遗传规律等。因此，本文从甘薯遗传转化受体系统、主要转化方法、转化系统以及有益农艺性状基因的应用等对甘薯遗传转化现状进行了综述，分析了目前存在的问题，以及未来甘薯遗传转化研究方向和发展前景。     

转Bt毒蛋白基因玉米的研究进展

此文首先回顾了国内外抗虫转基因玉米研究发展历程,归纳总结了转Bt毒蛋白基因玉米的常用转化方法和转基因玉米转化体的鉴定方法,对转Bt毒蛋白基因玉米后续实验的抗虫性分析鉴定及遗传稳定性评价与利用也进行了介绍。进而探讨了Bt毒蛋白基因在玉米遗传转化上善待解决的问题以及未来的发展方向。认为应加大力度对瓶颈技术进行深入研究,以期转Bt毒蛋白基因玉米能够获得更好的发展。     

我国花生抗青枯病和黄曲霉病种质鉴定与利用研究进展

介绍了花生抗青枯病和黄曲霉病的遗传和抗性机制,重点综述了近年来我国抗青枯病和黄曲霉病种质的鉴定、品种的选育,以及相关分子标记和抗性基因等方面取得的研究进展及成就,旨在对相关研究工作的深入开展提供指导。     

梨组织培养与遗传转化研究进展

为了总结梨组织培养和遗传转化方面的研究进展,为今后更好地开展梨遗传改良工作奠定基础,本研究分析了培养基类型、植物生长调节剂种类和浓度等对茎尖培养和叶片培养过程中各环节的影响,阐述了外植体的褐变原因及对策,归纳了目前梨遗传转化研究中导入的外源基因,分析了基因型、抗生素、农杆菌等因素对梨遗传转化效率的影响,最后总结了转基因植株的鉴定方法。在前人研究的基础上认为存在以下问题:(1)受基因型的限制,梨组织培养和遗传转化的范围还较窄;(2)农杆菌介导的遗传转化方法,转化频率不稳定;(3)与品质、抗性等相关的功能基因的遗传转化研究还不够深入。因此,今后需要建立高效稳定的再生和转化体系,开发更有效的遗传转化方法,并加快功能基因的研究,从而加速梨的遗传改良工作。     

花粉管通道和农杆菌介导的花生AhFatB基因编辑

为探究CRISPR/Cas9基因编辑技术在花生中的应用,利用花粉管注射浸花法和农杆菌介导法转化花生,通过在侵染液中添加合适浓度的AS、MES以及MgCl_2·6H_2O促进了转化事件的发生,并通过注射液每日现用现配最大程度地保持农杆菌的活力,提高了转化效率。本试验首次将该转化法用于基于CRISPR/Cas9技术的花生基因编辑,根据花生FatB基因序列设计编辑靶位点,成功构建CRISPR/Cas9基因编辑载体PX458-Cas9-FatB并成功转化农杆菌菌株GV3101;利用1 mL无菌注射器将当日离心配置的新鲜农杆菌侵染液注射到花生龙骨瓣中至花瓣浸透,每日8:00以前完成注射,连续注射15日,待注射花朵下针后用尼龙绳进行捆绑标记;待荚果成熟后,收获捆绑标记的花生荚果,正常晾晒干燥后剥取花生籽粒,提取籽粒基因组DNA,进行PCR扩增,筛选转化阳性籽粒。结果显示,在被检测的274粒籽粒中,有108粒扩增出了相应目的条带,转基因阳性率为39.42%;经测序验证,108粒阳性籽粒中有1粒在靶位点外发生了基因编辑,在部分阳性籽粒的自交后代中,发现了靶位点发生编辑的籽粒。因此,本研究初步证实利用注射浸花以及农杆菌介导法对基于CRISPR/Cas9技术的花生基因编辑是有效的,但编辑效率有待于进一步提高。     

大豆遗传转化系统的研究进展

综述了大豆的遗传转化的受体系统和转基因方法的最新研究进展，并进一步探讨了大豆遗传转化的主要问题及对策。在大豆遗传转化研究中存在着适合遗传转化的再生系统不完善、遗传转化效率较低且重复性差、大豆受体基因型匮乏等问题，因此建立高效和稳定的大豆组织培养体系，使之广泛适于生产上栽培大豆品种的遗传转化，另外将目前转基因策略中单价基因改为多价基因，可能是解决上述问题的有效途径。     

农杆菌介导果树遗传转化的研究进展

综述了农杆菌介导法在果树育种领域研究进展：（1）农杆菌介导的遗传转化在果树抗病、抗虫、抗除草剂、抗冻、抗盐、改良生长特性、生根等方面的研究成果;（2）对农杆菌介导的遗传转化存在的高效离体再生系统的建立、提高转化后再生频率、假转化体和低转化率、过敏性反应、开发基因资源、基因工程的生物安全性、多重转化等问题进行了分析;（3）农杆菌介导叶绿体遗传转化,非组培遗传转化已成为模式植物遗传转化的主要手段,在此简单介绍了其应用情况和技术原理,这些方法在其它植物中也有广阔的应用前景。