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。     

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。     

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。     

农杆菌介导法将FPFJ基因导入油菜的研究初报

将拟南芥早花基因FPF1（flowering promoting factor 1)插入双元高效表达载体pBI 121中,构建了植物表达载体pBIUbi-FPF1。以“双低”甘蓝型晚熟油菜品种2000 F4102,2000 F4153的下胚轴为转化受体,通过农杆菌介导的遗传转化获得抗卡那霉素的再生转基因植株,并探讨了影响油菜再生频率以及遗传转化效率的几个因素。对部分经卡那霉素筛选得到的再生植株进行了PCR检测,其中70％以上的卡那霉素抗性植株表现阳性,初步证明FPF1基因已整合到油菜细胞核基因组中。     

籼型杂交水稻恢复系“752”抗除草剂转基因研究

用基因枪法对籼型杂交水稻恢复系“75 2”进行了bar基因的遗传转化 ,共获得可育的抗除草剂Basta的转基因株系 6个。PCR检测结果表明 ,抗性转基因植株表现为阳性 ,而非转化的对照表现为阴性 ,证明T0 代转基因水稻基因组中整合有bar基因。转基因植株的抗性能遗传至后代 ,在T1 代中观察到了抗、感分离现象     

农杆菌介导灰绿藜NHX1基因转化新疆大叶苜蓿的研究

利用转基因技术能够快速有效地获得抗盐碱苜蓿的新品种,但苜蓿的品种直接影响着其再生能力和遗传转化,因此建立农杆菌介导的大叶苜蓿转基因体系对于大叶苜蓿抗逆新品种培育具有重要的促进作用.将新疆盐生植物灰绿藜(Chenopodium glaucum Linn.)的Na+/H+反向运输体基因Cg-NHX1构建在植物表达载体pBIN438上,并转化入根瘤农杆菌EHA105,以5～7 d苗龄的新疆大叶紫花苜蓿(Medicago.sativa)子叶为转化受体,通过重组EHA105介导的子叶浸染法将Cg-NHX1基因导入新疆大叶紫花苜蓿中,获得了抗卡那霉素的再生植株.提取转基因植株基因组DNA,进行PCR检测和Southern blot分析,结果表明Cg-NHX1基因已经被整合到新疆大叶紫花苜蓿基因组中.研究成功地获得灰绿藜NHX1基因转化的新疆大叶紫花苜蓿植株,并在新疆大叶紫花苜蓿遗传转化影响因素的研究中,发现菌液浓度OD600nm为0.2～0.3,浸染时间20 min适宜于子叶愈伤诱导,有利于基因转化植株的获得.     

农杆菌介导法在玉米遗传转化中的应用

自从1988年首次获得玉米转基因完整植株以来，玉米遗传转化技术的研究取得了许多重要进展，抗虫、抗除草剂的转基因玉米已率先应用于玉米的商品化生产。农杆菌介导的遗传转化由于具有独特的优点，一直受到育种家、分子生物学家和微生物学家的重视。介绍了农杆菌介导的玉米遗传转化的技术要点及影响转化的主要因素，并对玉米遗传转化技术发展现状和未来趋势做了讨论。     

根癌农杆菌介导山葡萄VaCBF3基因转化欧美杨111的研究

以欧美杨111为受体材料,利用农杆菌介导的叶盘法进行了山葡萄VaCBF3基因的遗传转化,分析了预培养时间、菌液浓度、侵染时间、共培养时间对转化效率的影响,并对获得抗性植株进行PCR检测。结果表明:欧美杨111遗传转化过程中适宜的预培养时间为3 d,适宜菌液浓度为OD600为0.3～0.4,适宜侵染时间为2～4 min,适宜共培养时间为3 d。经过对转化子的PCR鉴定,获得4株阳性转基因植株,初步说明外源山葡萄CBF3基因已导入至欧美杨111号中,转化体系已成功建立。     

农杆菌介导iaaM基因黄瓜遗传转化体系的建立

以已经建立的高频黄瓜再生体系为基础,从影响黄瓜转基因体系的农杆菌侵染时间,共培养时是否加入乙酰丁香酮等因素优化了黄瓜遗传转化体系;将单性结实基因iaaM以农杆菌介导法导入到东农649品种黄瓜子叶节中,经过不定芽诱导和生根等过程获得了转基因株系,通过特异性引物的PCR鉴定,40个株系扩增出iaaM目的基因片段。PCR-Southern检测为阳性。转基因阳性植株移栽到温室中,其果实经检测80%为单性结实黄瓜。     

转基因拷贝数对农艺性状的影响

[目的]研究转基因拷贝数对转化植株农艺性状的影响。[方法]以农杆菌介导的遗传转化法获得的水稻转基因植株为材料,观察其株高、分蘖、扬花、籽粒形状及饱满度、抗虫性等。同时获取PCR为阳性的单株叶片进行Southern杂交,检测转入基因的拷贝数,研究转基因拷贝数对转化植株农艺性状的影响。[结果]T0代转基因植株的农艺性状有较多改变,如白化、矮化、分蘖少及种子畸型等。转基因植株的转基因拷贝数影响其农艺性状,拷贝数越多农艺性状改变越大,目标基因越容易受到抑制而不表达。在T0代表现感虫的转化植株其T1代也表现感虫。[结论]转基因植物商品化时,应选择单拷贝的转化植株。     

表达葡萄糖氧化酶基因抗晚疫病马铃薯的培育

葡萄糖氧化酶催化分子氧氧化b-D葡萄糖产生葡萄糖酸和H2O2。产生H2O2和其它活性氧物质是植物对病原体侵入的防御反应。实验证明H2O2水平升高不仅可诱发细胞过敏坏死反应，而且还能激活抗病基因表达如植物抗毒素及诱导病原相关蛋白（PR）等基因的表达。通过农杆菌介导将来自黑麴霉（Aspergillus niger)的葡萄糖氧化酶基因转入2个马铃薯重要栽培品种大西洋（Atlantic)和夏普蒂（Shepody)中获得23个转基因株系，其中75％为Kan抗性植株。在23个转基因株系中有16个株系可用PCR扩增出目的基因。进一步用核酸斑点杂交选出13个杂交阳性株系。转基因植物总DNA的Southem blot分析表明，GO基因已整合到马铃薯四倍体基因组中，转基因大西洋植株中目的基因为2－4个拷贝，而夏普蒂转基因植株中为1个拷贝。将转基因植株离体叶妆种呼和浩特地区流行的Phytophthoro infestans的复合生理小种1，3，4孢子。结果表明，和未转基因对照组相比转基因植株病斑出现时间晚，病斑扩展速度慢，发病程度轻，感病叶片少。总体上表现出较明显抗病性。转基因大西洋中抗性株系多于夏普蒂。转基因马铃薯植株体内H2O2含量测定表明，转基因马铃薯植株的根系和叶片在KI－淀粉培养基上数天后变为蓝色，而未转基因对照植株的根系和叶片变化不明显。试验表明，转基因马铃薯植株对晚疫病的抗性和体风H2O2含量水平呈正相关。还对马铃薯转化中再生小植株诱导，转基因植株中GO基因拷贝数，对晚疫病抗性的鉴定以及表达葡萄糖氧化酶基因的转基因马铃薯产生抗性的机理等问题进行了讨论。     

反义AcInv基因转化马铃薯方法的研究

马铃薯反义AcInv基因,采用农杆菌介导法,选用生产上推广的9个普通四倍体栽培种,对影响转化的各个因素进行了优化研究。结果表明:在愈伤组织诱导过程中,卡那霉素(Km)的适宜浓度为100 mg/L;生根过程中为50 mg/L。外植体的预培养为:茎段2 d,叶盘3 d效果较好;农杆菌浓度当OD600值为0.5时对茎段和叶盘的转化效果均较佳;茎段和叶盘侵染时间分别达8 min和10 min时转化率较高;外植体与农杆菌共培养时间分别为2 d和3 d时,茎段和叶盘的转化率较高;各个品种的外植体在卡那霉素抗性培养基上均能形成愈伤组织,但只有1号(“大西洋”)最后从愈伤组织上分化成苗,形成正常植株,植株再生率为11.2 %,PCR扩增检测表明大部分转基因植株为阳性。     

表达 HarpinEa基因的转基因马铃薯的晚疫病抗性分析

 通过根癌农杆菌介导,用Harpin_Ea基因转化马铃薯四倍体栽培种大西洋（Atlantic）,获得107个马铃薯转化株系。经过卡那霉素的抗性鉴定和PCR分子检测,有59株PCR检测成阳性,占所有转化植株的55.14%.实验对部分转基因植株进行室内抗病性评价,从24个PCR阳性株系中筛选到9个株系的抗病性与对照相比有显著差异(P<0.05),其中7株的抗病性与对照相比差异极显著(P<0.001)。结果初步表明Harpin_Ea基因已整合到马铃薯的基因组中并得到表达,提高了植株的晚疫病抗性。     

根癌农杆菌介导的甘薯遗传转化研究进展

目前,利用根癌农杆菌介导方法获得了许多转基因植株,由于甘薯本身的特性致使部分甘薯的遗传转化受到限制,但在研究过程中可根据不同甘薯品种选择不同的受体、条件,用根癌农杆菌介导的方法也获得了成功。综述了根癌农杆菌介导法的转化机理及影响根癌农杆菌转化甘薯效率的诸多因素,如:植物基因型、转化受体、菌液浓度、选择标记等,以及采用遗传工程技术改良甘薯品种的进展。     

农杆菌介导马铃薯转化体系的优化及转基因马铃薯的耐盐性研究

通过农杆菌介导的方式将獐茅液泡膜Na~+/H~+逆向转运蛋白基因(AlNHX)表达在马铃薯中,并对影响马铃薯转化的几种因素(抗生素浓度、农杆菌菌液浓度、共培养时间等)进行优化。结果表明:最适农杆菌菌液浓度是OD600=0.6,最适侵染时间是5min,最适共培养时间是2d,马铃薯转化中最适头孢霉素浓度是400mg/L;经PCR检测确认的转基因马铃薯植株在含0.7%NaCl的培养基中可以生长,而野生型马铃薯无法在此培养基中正常生长。在盐胁迫条件下,转基因马铃薯的Na~+、K~+含量及K~+/Na~+的比值均高于野生型马铃薯。研究证实马铃薯植物的的耐盐性可以通过农杆菌转化导入獐茅液泡膜Na~+/H~+逆向转运蛋白基因而得到提高。     

Bt-CryV基因对马铃薯的遗传转化

文章以马铃薯品种东农303的脱毒微型薯为外植体,利用农杆菌介导法将Bt-CryV基因转入马铃薯中,同时优化影响遗传转化的因素,包括激素种类与浓度、休眠期、脱菌抗生素种类与浓度、共培养时间、筛选方式等。获得21株Kan抗性植株进行PCR和PCR-Southern检测,其中10株为阳性植株,证明外源基因已经整合到植物的基因组上。     

Development of Alfalfa （Medicago sativa L.） Regeneration System and Agrobacterium-Mediated Genetic Transformation

The regeneration ability of four alfalfa （Medicago sativa L.） cultivars, Xinjiang Daye, Longdong, Gannong 1 and Gannong 3, was studied, and the effects of various cultivars, explant sources and medium recipes on regeneration were compared. The better callus forming frequency obtained from hypocotyls of Xinjiang Daye is 88.5% and regeneration frequency is 9.8% in our initial experiments. To further optimize regeneration system for genetic transformation, we therefore changed concentrations of plant growth regulators and supplemented with glutamine into callus-induction and shoot-regeneration media. Callus forming frequency and shoot differentiation frequency were increased to 100%. The time taken to generate transgenic plants （16 weeks） was shorter than that for previouse procedure （25 weeks） and regeneration frequency was promoted to 15.1%. The results show that addition of glutamine is particularly important for shortening period of regeneration and promoting regeneration frequency. For study of genetic transformation of alfalfa, Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation of Xinjiang Daye was developed based on this optimized regeneration system. The plant expression vector carrying two glutamine synthetases （GS 1 and GS2） and △1-pyrroline-5-carboxylate synthetase （P5CS） gene was used for alfalfa in vitro transformation. Six transgenic alfalfa plantlets with resistance to PPT were obtained. The introduction of foreign genes into plants was assessed in the transformants by PCR analysis and Southern hybridizations.     

Over-Expression of Tomato GDP-Mannose Pyrophosphorylase （GMPase） in Potato Increases Ascorbate Content and Delays Plant Senescence

GDP-D-mannose pyrophosphorylase (GMPase) catalyses the synthesis of GDP-D-mannose and represents the first committed step in the synthesis of ascorbate. In the present study, the GMPase gene of tomato was introduced into potato by Agrobacterium-mediated transformation. Two transgenic lines with higher GMPase expression were selected using qPCR and protein blot analyses. The results showed that the content of L-ascorbic acid (AsA) and the ratio of AsA/DHA (dehydroascorbate) significantly increased in both leaves and tubers of transgenic potato plants. Both pigment content and photosynthetic rate were much higher in transgenic plants than in wild-type plants. Transgenic plants showed a distinguishable change in phenotype from the wild-type plants. Furthermore, transgenic plants showed delayed senescence.     

用RNA干扰技术创造高直链淀粉马铃薯材料

【目的】创造块茎高直链淀粉含量的转基因马铃薯材料。【方法】采用RT-PCR技术分别克隆了马铃薯Sbe 1基因CDS内300 bp的片段SⅠ和Sbe 2基因CDS内410 bp的片段SⅡ,并将SⅠ和SⅡ顺序连接得到融合片段SⅢ;以载体pHANNIBAL和pART27为基础,构建具有SⅢ反向重复结构的植物表达载体pRNAiⅢ;采用农杆菌介导法转化马铃薯优良品种陇薯3号、甘农薯2号和大西洋。【结果】获得了融合片段SⅢ,构建了以Sbe 1基因和Sbe 2基因为靶标的RNA干扰载体pRNAiⅢ,通过农杆菌介导法获得了24个转基因株系,其中21个转基因株系试管薯的淀粉粒形态发生明显变化,表观直链淀粉含量介于59.31%～87.14%,比受体材料平均高出3.2倍。RT-PCR分析表明,在8个直链淀粉含量超过80%的转基因株系中检测不到Sbe 1和Sbe 2基因mRNA的积累。【结论】采用RNAi技术通过沉默内源Sbe 1和Sbe 2,可获得高直链淀粉含量的马铃薯材料。