外源DNA导入花粉管通道技术的发展和应用

本文综述了花粉管通道法的创立与发展,以及应用此方法所取得的一系列研究成果,对遗传转化中所涉及的机理和分子验证进行了探讨,并且分析了影响花粉管通道法导入外源基因的因素,进一步比较了该方法较其它常用的转化法的优势与局限性。     

小麦花粉管通道法转基因研究进展

自1983年我国学者创立花粉管通道法以来,在多种农作物中得到应用。本文概述了花粉管通道法的转化原理,重点介绍了小麦花粉管通道法转基因的操作技术和各种影响因素,转基因后代的遗传变异以及小麦花粉管通道法所取得的成果,在此基础上,指出应加强外源DNA导入后对受体DNA的作用机理研究,进一步优化各种转化条件,提高转化效率,使花粉管通道法在转移外源基因上发挥更大的作用。     

番茄花粉管通道遗传转化方法

本研究针对授粉后的转化时机对遗传转化效果的影响,采用两种遗传转化方法(处理Ⅰ:授粉后24h切除花柱进行转化;处理Ⅱ:授粉后12h切除花柱进行转化),利用免疫组织化学技术对番茄花粉管通道遗传转化的途径进行研究。结果表明:处理Ⅰ在转化后26～36h,外源DNA从珠被的一侧进入胚囊;处理Ⅱ在转化后12～38h,外源DNA到达胚珠的珠柄处。外源DNA在番茄花柱的移动速度为1.507±0.105mm/h,其通过花柱的理论时间为4.5h。由此看出,不同的转化操作时机对转化率有影响,认为花粉管通道法转化番茄的适宜时期为授粉后24h进行切除整个番茄花柱的转化操作。     

花粉管通道法在玉米转基因中的应用

对基因工程技术及花粉管通道法的发展及作用机理做了简单的介绍,概括了将外源DNA导入玉米的方式、后代变异的情况及以后的发展方向.     

花粉管通道法转化大豆的分子表征

采用花粉管通道技术将含有gus基因的pBI121质粒DNA导入辽豆14,从处理的100朵花中获得53粒种子。经PCR检测53粒种子的幼苗,共检测出6株阳性植株。采用RT—PCR和GUS组织化学染色法对所获得阳性植株进行检测,其中2株幼苗(T0代17号和33号)均出现阳性结果,进一步对这2株阳性植株进行Southern blot检测,同样获得了阳性结果。上述检测结果表明,gus基因已整合到染色体上并得到了表达。对转基因植株后代进行了PCR跟踪检测,结果从17号株系的28株中检测出19株阳性植株,33号株系的35株幼苗中检测出17株阳性植株,表明gus基因可以在转基因植株后代遗传。本研究结果为大豆花粉管通道转化技术提供了比较充分的分子生物学证据。     

花粉管通道法获得棉花转基因株系主要农艺性状变异分析

通过对花粉管通道法获得的38个棉花转基因株系稳定后代T5代主要农艺性状的变异进行分析发现,外源基因的导入可引起受体植株后代农艺性状可遗传的非靶标变异,且变异广泛,多个农艺性状出现了显著性变异.叶长和叶宽均有变短的趋势,但裂叶缺刻深浅变异方向不定,说明部分叶片变得更加皱缩.株高变异方向不定.与对照相比,吐絮期提前,单株结铃数增加,使皮棉和子棉产量均增加.纤维品质变异也很大,如比强度增大、麦克隆值变大、纤维长度也显著增加;短纤维指数变异方向不定.     

花粉管通道法转化小麦影响因素的研究

以西农1376和中13小麦品种(系)为受体,携带叶片衰老抑制基因PSAG12-IPT的pCMLA35-1质粒为转化载体,对花粉管通道转化法中的基因型、转化时间、质粒DNA 浓度进行了研究。结果表明：不同基因型、转化时间对结实率影响不显著,质粒DNA浓度对结实率影响显著。在0~700 ng/μl范围内,小麦结实率随着质粒DNA浓度的增加而降低,其中质粒DNA浓度300 ng/μl和500 ng/μl与对照相比结实率差异达到显著水平,而700 ng/μl则达到极显著差异。不同基因型的转化率因转化时间和质粒DNA浓度的不同而有所差异,其中西农1376的适宜转化时间为40~80min,适宜质粒DNA浓度为300~500ng/μl,以500ng/μl×40min处理的转化率最高,而中13小麦的适宜转化时间为80~120min,适宜质粒DNA 浓度为300ng/μl。     

黄瓜花粉管通道法抗虫基因导入及卡那霉素抗性筛选

研究了不同浓度卡那霉素（Km）对未转化黄瓜种子萌发及幼苗生长的影响,建立了转基因黄瓜卡那霉素抗性筛选体系。种子首先播在含Km200mg／L的1／2MS培养基中,能有效地抑制黄瓜幼苗生长,10d后剪掉根系扦插移栽于蛭石中,能促使非转基因植株衰弱或死亡,有效地加速筛选。应用该筛选体系对花粉管通道法获得的抗虫转基因黄瓜T0种子进行初步筛选,获得Km抗性植株,抗性植株筛选率为1．6％,其中8．9％经PCR分子检测为阳性植株,初步证实EQKAM抗虫基因已整合到黄瓜基因组中.     

花粉管通道转基因技术及在水稻分子育种中的应用

中国学者创立花粉管通道法转基因技术以来,在多种农作物分子育种中得到应用。广泛的研究表明,花粉管通道法转基因技术与其他转基因方法相比,具有能直接得到转化种子,转化频率高,操作简便经济,大量快捷,性状稳定快和导入材料多样性等优点。同时重点介绍了花粉管通道法转基因技术在水稻分子育种中的研究和应用,采用该方法将多种植物外源DNA导入水稻,获得了包括植株形态,产量性状,抗病虫性,稻米品质和生理生化等方面的变异,是一种简便有效的水稻分子育种方法。     

花粉管通道转基因技术及在小麦分子育种中的应用

文章首先简要回顾了花粉管通道法转基因技术的发展历程,并从花粉管通道法转化的发育及分子证据的提出出发,详细介绍了转化的作用机理和操作技术,提出花粉管通道法转基因技术是一种十分有效的转基因技术,并以变异频率高,性状变异广泛,类型丰富,稳定快,一次导入片段多及低成本等优点而受到科研工作者的亲睐;其次,就花粉管通道转基因技术在小麦分子育种中的应用进行了综述,指出花粉管通道转基因技术在小麦品质创新及分子育种中具有特殊的意义,主要体现在品质改良育种和抗性育种方面,并且取得了可喜的成就,选育出了一系列新品系,如春小麦89122,丰富了品质资源;最后,就花粉管通道法转基因技术存在的问题和应用前景进行了探讨和展望。     

转基因双价抗虫棉中Cry1Ac基因与CpTI基因的共表达

以转基因双价抗虫棉自交后代为材料,利用PCR、Southern杂交、ELISA检测方法,分析了Cry1Ac基因与CpTI基因在基因组中的整合情况,结果显示,除sGK321和3517外,其余品种Cry1Ac基因和CpTI基因的整合位点不同,并且sGK321中两基因也只有一个位点相同;ELISA结果表明,同一个品种同一部位Cry1A蛋白和CpTI蛋白不能完全同步表达,它们的表达量存在差别,且这种差别在整个生长阶段并不稳定.     

棉花转基因材料的获得及主要农艺性状变异分析

 利用不同棉花受体材料进行花粉管通道法遗传转化研究。通过卡那霉素鉴定、抗虫性鉴定和PCR分子生物学鉴定,证明已成功将Bt基因转化到泗棉3号、辽棉15、中棉所19、中棉所29母本、中棉所35、中棉所36等棉花材料中。通过对转基因材料后代与非转基因材料的铃重、衣分和纤维品质等差异分析,发现花粉管通道转基因后代材料存在广泛的变异。     

棕色棉茎尖基因枪遗传转化

为了建立高效的棉花茎尖遗传转化体系,以棕色棉品种新彩棉5号为材料,采用茎尖培养和基因枪遗传转化方法,通过对凝固剂种类、活性炭含量、卡那霉素浓度、渗透处理时间、轰击压力、轰击距离等因素的优化,建立了棕色棉新彩棉5号茎尖基因枪遗传转化技术体系。结果表明,不同凝固剂种类、活性炭含量、卡那霉素浓度、渗透处理时间、轰击压力和轰击距离对棕色棉茎尖转化率有明显影响。最佳的遗传转化体系为:前渗处理4 h,轰击压力7.586 MPa(1100 psi),轰击距离9 cm,轰击后恢复培养4 d,然后在MSB+8 g·L~(-1)琼脂+125mg·L~(-1)卡那霉素筛选培养基中筛选25 d。获得抗性芽后,在添加1 g·L~(-1)活性炭的生根培养基中诱导抗性芽生根,并获得抗性再生植株。通过PCR和q PCR检测,5200个茎尖共获得16株阳性转基因植株,转化率为0.31%。该技术体系的建立为棕色棉的遗传转化奠定了基础,为彩色棉育种提供了新的材料。     

盐穗木耐盐基因通过花粉管通道法对棉花遗传转化的研究

以新疆主栽陆地棉品种为实验材料,通过花粉管通道法导入盐穗木耐盐相关基因HcNHX1和HcVP1.经过连续两代筛选繁育,结果显示:外源基因已经整合进棉花受体材料基因组中,并且在RNA水平有表达:外源基因对T1代棉花转基因植株生长影响很大,表现为生长势弱,植株矮小,株铃少,但T2代的棉花转基因植株在株高、果枝数和株铃等方面...     

农杆菌真空渗透法转化棉花花粉的初步研究

 以陆地棉花粉为受体,利用农杆菌真空渗透法将外源Susy基因转入新陆早19,对转化因素作了初步研究。结果表明,花粉在45%蔗糖浓度的花粉悬浮液中能维持适当渗透压,破损率最低;在-80 Pa压力下,菌液OD₆₀₀值在0.6～1.2范围内,真空渗入时间在15～25 min内,能维持较低花粉破损率及较高瞬间转化率;对自然花粉、农杆菌浸染的花粉及农杆菌真空渗透的花粉,分别进行GUS瞬时检测,未抽真空的花粉未被染色,而辅助真空处理的花粉部分变成蓝色,后将其授粉于已去雄的柱头上,观察到花粉管的伸长,说明抽真空后部分花粉仍有活力。     

Main Achievements of Cotton Large-scale Transformation System

Cotton large-scale transformation methods system was established based on innovation of cotton transformation methods.It obtains 8000 transgenic cotton plants per year by combining Agrobacteriurn turnefaciens-mediated,pollen-tube pathway and biolistic methods together efficiently.More than 1000 transgenie lines are selected from the transgenic plants with molecular assistant breeding and conventional breeding methods.     

新疆转基因棉花育种研究现状

本文简述了新疆转基因棉花育种现状，比较分析了主要转基因棉品种在新疆的表现及存在的主要问题，提出了新疆转基因棉育种的方向和加快转基因育种进程的建议。     

新疆海岛棉的丛生芽诱导和茎尖遗传转化的研究

 以新疆海岛棉新海17号、新海14号、85H为材料,对海岛棉器官发生再生体系和遗传转化进行研究。结果表明：茎尖系统再生能力强,茎尖组培成苗率可达90.5%。在MSB5培养基中,6-BA浓度为0.5 mg ·L^-1时,芽诱导率最高;但每个外植体的出芽数所需的最佳浓度是1.5 mg·L^-1;当浓度为2.0 mg ·L^-1时,开始有抑制出芽的现象;每个外植体最多能诱导4个芽。用农杆菌介导法转化棉花的茎尖,对侵染的损伤和Kan的耐受能力强,对Kan棉花的茎尖选择压达100 mg· L^-1;抗性绿苗率可达88.9%。