花粉管通道法转基因棉花后代特性的研究

研究发现转基因的受体材料、果台、外源基因、导入时间等条件的不同,直接影响到转基因后代成功与否。同时,利用花粉管通道法获得的棉花转基因后代,其中仅有少部分符合孟德尔遗传分离定律,多数后代的遗传分离比例变化较大,存在着遗传分离多样性,种植到T3-T4时,有外源DNA丢失现象,呈现出外源DNA遗传不稳定性。根据几年的实验研究,阐述了该方法在棉花转基因后代中出现的异常现象和问题。     

茎尖转化法转基因小麦后代的遗传特性分析

为了探讨农杆菌转化微创芽生长点法获得的转基因小麦后代的遗传特性,以3个世代的转基因小麦后代为材料,通过抗性筛选、PCR和PCR-Southern blot等方法分析外源基因遗传在T_2、T_3、T_4中的遗传分离情况。结果表明:T_2代33个株系中外源基因完全丢失的株系占61%,其余39%的株系能够检测到外源基因,但分离比例分散偏离了孟德尔遗传分离规律;T_3代42个株系中检测不到外源基因的株系占55%,能检测到外源基因但分离比例复杂的株系占43%,符合孟德尔分离定律占2%;T_4代8个株系中检测不到外源基因的株系占25%,能检测到外源基因但分离比例复杂的株系占50%,转基因植株与非转基因植株的分离比例符合孟德尔分离定律占25%。可见,利用农杆菌转化微创芽生长点法获得的转基因小麦后代中,外源基因丢失的比例较高,转基因植株与非转基因植株的分离多不符合孟德尔分离比例,但随着世代的增加,外源基因遗传稳定性有所提高。     

转OsCYP2基因水稻后代的遗传分析及农艺性状观察

通过对转OsCYP2基因水稻(Oryza stativa L.)吉农大30后代的PCR检测,发现转基因后代中大部分株系分离比率符合3∶1的遗传比率,依此推断该部分植株中插入片段的遗传分离方式符合孟德尔遗传规律;对转基因植株及对照植株(吉农大30)的农艺性状进行观察比较后发现转基因植株的平均穗长、穗粒数、结实率、株高以及千粒重等性状表现低于对照,但是分蘖数明显增加,生育期延长,而且转基因株系之间变异性较大.     

利用RFP标记进行水稻籼粳杂种偏分离的遗传分析

为了研究水稻籼粳杂种偏分离的遗传基础,用转化红色荧光蛋白(RFP)的7个粳稻株系与籼稻杂交,以整合在不同基因组位点的RFP为可视遗传标记,对F1花粉及F2植株进行遗传分析。根据‘7F5’转基因系的研究结果,在粳稻‘日本晴’和籼稻‘9311’杂交的遗传背景中,水稻基因组chr02:33465170位置附近存在一个花粉偏分离位点。‘9A2’转基因系组配的籼粳杂种产生1∶1(RFP+∶RFP-)比例的花粉,并且其F2植株群体发生偏分离,说明相应RFP位点(chr04:29587748)附近有一个控制F2植株偏分离的连锁位点,该位点的遗传机制与F1的花粉比例无关。RFP标记提高了籼粳杂种花粉及后代植株的研究效率,为探索偏分离遗传机理提供了新的研究手段。     

花粉管通道法转Bar-Bt-1Ab基因到北方优质粳稻的研究

利用抗性外源基因的整合,获得对水稻害虫和除草剂均有一定抗性的的转基因植株,通过对遗传转化过程中各种条件的研究,将Bar-Bt-1Ab基因的高纯质粒DNA通过花粉管通道法转化到松粳9号、龙稻5号等粳稻品种中,并对抗性苗进行了初步筛选鉴定,获得转基因植株,优化北方粳稻高效的遗传转化体系。     

发展转基因药用植物前景光明

<正>植物转基因技术是将人工分离或修饰过的外源基因导入植物细胞,经培养诱导分化出完整的植株,外源基因在这些植株或其后代中表达,引起植物体的性状发生可遗传的改变。目前转基因技术已在农作物上得到了广泛     

花粉管通道法介导的棉花遗传转化

花粉管通道法介导的遗传转化是一种借助于植物自身的种质细胞卵细胞或受精卵为转化对象的直接转化技术。作为一种颇具特色的转基因技术,由于具备无基因型限制和易于实现大规模基因转化的特点,可以在任何开花植物和不同物种之间实现基因的转移,使得受体物种在获得新的基因型的同时,也获得转基因所表达的新的表型性状,由此成为为农作物转基因育种的崭新技术途径。利用花粉管通道法,成功地进行了棉花的抗虫／抗病的基因工程,获得了多种实用化的抗虫／抗病转基因棉花新品种(系),进入了棉花大面积生产。     

转基因白桦杂种T1 代的生长发育及AP1 基因的遗传分析

本文以3株野生型白桦为母本、3株35S∷BpAP1转基因白桦及1株野生型白桦为父本进行杂交,调查杂种子代的生长发育、开花结实特性,分析外源AP1基因在T1代白桦中的遗传稳定性及分离规律。结果表明:BpAP1基因的插入对转基因植株的花粉活力略有影响,BpAP1基因可遗传给T1代的部分个体,遗传比例在36%~58%之间,经χ2检验,BpAP1基因的分离比符合孟德尔分离定律;遗传了BpAP1基因的白桦子代与父本一样仍然呈现出提前开花结实、明显矮化的特点,其1年生和2年生的高生长仅为野生型白桦杂种子代的44.19%和18.92%;T1代白桦存在2种完全不同的表型,据此能够简便快捷地判断出杂种子代是否携带有BpAP1基因。该研究证明了外源AP1基因可以通过有性生殖的方式稳定地遗传给子代,获得的转基因白桦杂种子代能够提早开花结实,因此35S∷BpAP1转基因白桦可作为研究白桦性状遗传规律的亲本材料。      

水稻OsCERK2转基因植株的获得及初步分析

以水稻粳稻品种日本晴为研究材料,利用拟南芥CERK1的蛋白质序列检索,在水稻基因组候选了与拟南芥CERK1同源的水稻基因OsCERK2,通过RT-PCR分离了该基因的全长cDNA。生物信息学分析显示,OsCERK2是一种含有信号肽的质膜蛋白,胞外结构域含有LsyM基序,激酶结构域含有酪氨酸蛋白激酶结构域。构建了由35S启动子驱动该基因的过表达遗传转化载体和由玉米的泛素基因的启动子驱动的RNA干涉（RNAi）的遗传转化载体,利用农杆菌介导的遗传转化技术,将OsCERK2基因导入水稻,得到T0代转基因植株。对T0代植株进行了PCR检测和半定量RT-PCR检测,获得了OsCERK2有效表达的转基因植株。     

转Bc／和Rip基因小麦的鉴定和遗传分析

对转Bcl，Rip基因小麦的T1、T2和T3代植株进行了分子检测和抗病性鉴定，并根据检测结果对其遗传行为做了探讨与分析。T1代检测结果表明，选择标记基因nptⅡ的分离符合孟德尔遗传规律；功能基因Rip的分离比2．62：1，符合孟德尔分离规律；功能基因Bcl，的分离比为4．5O：1，偏离了孟德尔遗传规律。T1代植株Southern blot分析结果表明，功能基因Bcl和Rip已经稳定整合到小麦基因组上，多数植株为单拷贝整合。T2代纯合稳定植株Southern blot分析结果表明，功能基因Bcl和Rip在小麦染色体上多为双拷贝整合。白粉病和全蚀病鉴定结果表明，功能基因对白粉病和全蚀病均有一定的抗性。农艺性状调查结果表明，除了株高外转基因植株其它农艺性状与受体品种一致。     

几个转基因植株后代的遗传分析

对用农杆菌介导的遗传转化法获得的9个独立转化子进行了遗传分析。结果显示:除转基因植株R1Ab-8外,其他8个转基因植株都出现选择标记基因bar与目标基因cry1Ab进行共整合。单拷贝转基因植株中,除R1Ab-6植株外,其余4个转基因植株均表现3∶1的孟德尔式的遗传规律。双拷贝转基因植株R1Ab-3出现15∶1的分离比,说明两个拷贝的外源基因整合到受体基因组的不同染色体;双拷贝转基因植株R1Ab-7出现3∶1的分离规律,说明两个拷贝的外源基因整合到受体基因组的同一染色体。同时,还发现R0代表现抗性且出现孟德尔分离比的单拷贝转基因植株的纯合体的杂种F1代也能表现抗虫性,表明,利用转基因培育作物新品种时,应选择单拷贝、符合孟德尔遗传且表现目标性状的转基因植株作母本。     

生物反应器在动植物基因工程中的应用

综述了生物反应器在动、植物基因工程中的应用，并从外源基因在动、植物生物反应器中表达的基本方法和遗传机制等方面，比较分析了这两个生物反应器各自的优点和存在的问题，分析了其生产基因工程产品的试验、投放市场的现状及前景。     

转Bt基因玉米杂交种的快速检测技术

采用快速小量的DNA提取技术,结合PCR技术,对84株转Bt基因的玉米杂交种的F2群体进行检测,结果表明73株呈现阳性,11株呈现阴性。幼苗移栽大田套袋自交,对4个F3家系进行了追踪检测证实,Bt基因在后代的分离符合孟德尔遗传规律,说明PCR技术直接用于转基因植物的鉴定是可靠的。     

PtrDREB28转录因子的克隆及抗逆性

DREB/CBF转录因子响应植物干旱、高盐和低温等非生物胁迫应答是通过特异结合DRE/CRT顺式作用元件。利用RT-PCR技术从毛果杨克隆PtrDREB28转录因子基因,用基因枪法对其进行亚细胞定位分析,结果表明其定位在细胞核中;利用农杆菌介导法对野生型大青杨进行遗传转化,并对转基因株系进行抗逆性分析,结果显示经高盐胁迫处理的转基因株系的耐受性明显高于野生型植株;通过测定和比较经盐胁迫处理后转基因株系和野生型植株的丙二醛质量摩尔浓度和相对电导率,发现转基因株系的丙二醛质量摩尔浓度和相对电导率均显著低于野生型植株,表明PtrDREB28基因的过表达可以显著提高杨树耐盐性,由此推测PtrDREB28转录因子可能参与杨树逆境胁迫应答过程。     

外源基因在转基因抗虫油菜中的遗传行为

为了选育出稳定的转基因抗虫油菜新品种，采用卡那霉素抗性分析和PCR检测技术对转基因抗虫油菜中Bt杀虫蛋白基因的遗传行进行了研究，连续三代的研究结果表明，Bt杀虫蛋白基因以单拷贝、杂合地整合到转基因植株（T01，T02，T03，T05，T06，T07，T08）的基因组中，并稳定地遗传给后代，纯合转基因株系杂交分析表明，在不同T0转基因植株中Bt杀虫蛋白基因整合位点是不同的，T01和T05或T03和T08的Bt杀虫蛋白若整位点是同源染色体的不同座位，而其他转基因植株的Bt杀虫蛋白若整位点是在非同源染色体上。     

转ipt基因四季海棠植株抗旱性分析

利用ipt重组表达载体质粒,通过农杆菌介导法建立了遗传转化体系,并筛选出四季海棠(Begonia semperflorens)转ipt基因植株。研究结果发现,在细胞分裂素的调控下,转基因植株的高度、叶片面积均有不同程度的减小,但根系长度增加;在渗透胁迫条件下,转基因植株体内脯氨酸含量和SOD活性都明显增加。通过温室栽种,发现在同等情况下转基因植株的耐旱性明显强于非转基因植株。     

转基因植物中的标记基因及其消除

随着转基因植物的商业化，植物遗传转化技术将为农业生产带来一场新的革命。新的转化程序要求把基因导入农艺性状优良的品种中，呈单拷贝、不带有辅助序列，并在不同的转化体中表达一致，稳定遗传。本文主要讨论标记基因的安全性及标记基因消除的方法等问题。     

农杆菌介导大麦无筛选标记转基因植株的获得

【目的】目前,国内外大麦遗传转化主要利用Golden Promise品种,基因依赖性严重,尤其是大麦的转化效率较低,并且获得安全型转基因大麦植株对其进一步产业化非常重要。建立高效、无筛选标记大麦遗传转化体系,拓展大麦遗传转化的受体基因型,为大麦基因功能解析和大麦转基因育种及商业化种植提供技术保障。【方法】以优良大麦品种Vlamingh为受体,取开花授粉后14 d左右的幼胚为转化材料,通过对培养基成分及培养步骤优化,建立农杆菌介导的高效遗传转化体系,并利用该体系将Bar和GUS在不同T-DNA区段的双T-DNA表达载体pWMB123转化大麦,获得候选转基因植株,然后利用PCR、Bar试纸条、组织化学染色和Southern blot等检测方法,在T₁代转基因植株中成功获得无筛选标记大麦转基因植株。【结果】在愈伤组织分化阶段,发现培养基中添加1.0 mg·L^-1 KT、0.5 mg·L^-1 6-BA和0.05 mg·L^-1 NAA明显促进愈伤组织分化。在转基因植株生根阶段,发现采用添加1.0 mg·L^-1的IBA的SM1（无其他生长素）的生根效果最佳,培养基中添加2.5 mg·L^-1 CuSO₄显著降低了大麦转基因植株白化现象。共转化了138个幼胚,最终获得14株大麦转基因植株,转化效率10.14%。PCR、Bar试纸条、GUS染色等检测证实,T₀代转基因植株中均含有Bar,而仅有10株含有GUS,2个T-DNA的共转化效率为71.43%。选取4个同时含有Bar和GUS的转基因植株,对其自交后代进行检测,在BL8株系中筛选到2株只含GUS而不含Bar的转基因植株,无筛选标记效率为6.9%。在T₁代转基因植株中对Bar和GUS进行了Southern blot鉴定,发现在多数转基因植株中Bar和GUS均为多拷贝整合,进一步证实BL8-15和BL8-19为无筛选标记的转基因植株。【结论】利用大麦品种Vlamingh为转化材料可以较高效率获得转基因植株,提高愈伤组织分化效率和转基因植株生根效率,降低转基因植株白化现象。利用农杆菌介导双T-DNA表达载体转化大麦,成功获得了无筛选标记转基因植株。     

油菜雄性不育基因工程植株的建立及鉴定

用含有抗除草剂溴苯腈与雄性不育嵌合基因、抗除草剂溴苯腈与育性恢复嵌合基因转化油菜下胚轴组织，分化再生获得转基因雄性不育植株和育性恢复植株。用除草剂溴苯腈对转基因雄性不育植株和育性恢复植株进行抗性鉴定，抗性可达１０－３ｍｏｌ／Ｌ。再以抗溴苯腈基因为探针分别对其进行Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交分析，杂交结果均为阳性。对两种植株花器解剖表明，雄性不育植株的花丝明显比花柱短，花粉少，育性恢复植株与正常植株相同     

农杆菌介导甜高粱转Bt cry1Ah的研究

 【目的】建立一套高效、稳定的甜高粱农杆菌遗传转化体系,并在甜高粱中验证来源于苏云金芽胞杆菌新型杀虫基因cry1Ah表达产物的杀虫活性。【方法】以甜高粱幼穗愈伤组织为转化受体,通过农杆菌介导法将密码子优化过的Bt cry1Ah导入2个甜高粱品种“BABUSH”和“MN-3025”中。对获得的再生植株进行PCR检测、RT-PCR分析及除草剂抗性、目的蛋白表达水平和抗虫性鉴定分析。【结果】对336块幼穗愈伤组织块进行了农杆菌侵染,经双丙氨膦（Bialaphos）梯度筛选后共获得66株再生植株,PCR鉴定在8个转化事件中有22株为阳性植株,平均转化率为2.38%。RT-PCR检测结果表明,cry1Ah在T0甜高粱转基因植株中能够正常转录。Western blotting分析和ELISA定量测定显示,有5株可检测到Bt蛋白,但Bt蛋白含量差异较大,最高可达165.69 ng•g-1叶片鲜重（FW）,最低的仅为1.93 ng•g-1叶片鲜重（FW）,平均为87.50 ng•g-1 FW。饲虫试验表明,有2株转基因甜高粱植株对亚洲玉米螟（Ostrinia furnacalis）表现为抗性。【结论】利用建立的以甜高粱幼穗为外植体的农杆菌遗传转化体系,可获得具有玉米螟抗性的转基因甜高粱植株,其后代遗传稳定性还有待于进一步的研究。