发根农杆菌介导的花生遗传转化体系的建立

[目的]为花生的转基因研究和白芦藜醇的生物技术生产奠定基础。[方法]利用发根农杆菌R1601分别侵染花生的子叶、叶片和茎段,诱导毛状根;利用PCR技术检测毛状根。[结果]叶片和茎段在发根农杆菌R1601侵染后产生毛状根,但叶片诱导率较高,其诱导率达65.6%,更适合作为转化外植体。毛状根除菌后,能在MS培养基上自主生长。PCR扩增表明,T-DNA序列整合进花生的基因组中。[结论]建立了发根农杆菌介导的花生遗传转化体系。     

发根农杆菌介导的虎杖转基因体系的优化

为建立虎杖高效遗传转化体系,用携带有植物表达载体pCAMBIA1301的发根农杆菌ATCC15834侵染虎杖无菌苗获得毛状根。对影响虎杖毛状根诱导的因素如外植体种类、农杆菌活力、培养基种类、超声波辅助时间进行优化以获得最佳培养条件。通过潮霉素筛选阳性毛状根并确定最佳潮霉素浓度。结果表明以叶片为外植体,1/2MS为培养基,菌液OD600=0.8,超声波辅助5s时,虎杖遗传转化毛状根效果最佳。筛选出的毛状根经GUS染色和PCR分子鉴定表明,该方法的阳性转化率为92%。该研究优化了虎杖毛状根的培养条件,为后期实验探究建立了更加高效的虎杖转基因体系。     

发根农杆菌介导的橡胶树遗传转化体系的建立

[目的]建立新的橡胶树遗传转化体系,为利用基因工程技术研究橡胶树提供基础。[方法]利用发根农杆菌R1601、15834和1.2556 3个株系分别侵染橡胶树热研7-33-97的叶片和茎段,诱导毛状根,并利用PCR技术检测诱导得到的毛状根。[结果]在相同的条件下,仅橡胶树茎段在发根农杆菌R1601侵染后产生毛状根,其诱导率达36.6%;PCR结果表明,T-DNA序列已整合进橡胶树的基因组中。[结论]初步建立了发根农杆菌介导的橡胶树遗传转化体系。     

发根农杆菌介导的虎杖转基因体系优化

为建立虎杖高效遗传转化体系,用携带有植物表达载体pCAMBIA1301的发根农杆菌ATCC15834侵染虎杖无菌苗获得毛状根。对影响虎杖毛状根诱导的因素(如外植体种类、农杆菌活力、培养基种类、超声波辅助时间)进行优化,以获得最佳培养条件;通过潮霉素筛选阳性毛状根,以确定最佳潮霉素浓度。结果表明:以叶片为外植体、1/2MS为培养基、菌液OD_(600)=0.8、超声波辅助5 s时,虎杖遗传转化毛状根效果最佳;筛选出的毛状根经GUS染色和PCR分子鉴定,该方法的阳性转化率为92%。该研究优化了虎杖毛状根的培养条件,为后期试验探究建立了更加高效的虎杖转基因体系。     

发根农杆菌A4菌株诱导三分三毛状根的研究

利用发根农杆菌A4菌株侵染三分三组培苗叶片诱导毛状根,并对其毛状根进行继代增殖培养;采用PCR技术检测毛状根。结果表明：发根农杆菌A4菌株Ri质粒的rolB基因已整合到三分三叶肉细胞的基因组中,进而成功地从叶片诱导出毛状根,诱导率可达77%以上;毛状根除菌后,能在无激素的MS固体培养基上快速生长。三分三遗传转化体系的建立为实现基于毛状根的三分三产托品烷类生物碱的代谢工程奠定基础。     

Ri质粒介导TMV和CMV外壳蛋白基因转化烟草的研究

 利用发根农杆菌（Agrobacterium rhizogenes）Ri质粒介导的二元载体法，将pBTC-8质粒上的TMV-cp和CMV-cp基因导入烟草中。采用烟草叶片与农杆菌菌液共培养的方法，诱导出毛状根，经卡那霉素抗性筛选，进一步诱导出愈伤组织并分化再生出完整植株，转化根和植株表现卡那霉素抗性并检测到冠瘿碱的存在。PCR扩增和DNA斑点杂交的结果证明了TMV和CMV外壳蛋白基因已导入到烟草中，同时利用斑点免疫结合法的血清学实验，检测到转化株中有TMV-cp和CMV-cp基因的产物，从而进一步证明了TMV-cp和CMV-cp基因在转化的烟草中得到表达。     

发根农杆菌诱导草莓毛状根的研究

[目的]建立高效的发根农杆菌诱导草莓生根再生体系。[方法]以适合安徽省栽培的草莓优良品种丰香为试材,利用发根农杆菌R1601侵染植物细胞,观察发根农杆菌诱导草莓离体叶片产生毛状根的效果。[结果]发根农杆菌R1601培养成功;Carb有效除菌浓度为500 mg/L;当发根农杆菌R1601的菌液OD600=0.6时,草莓叶片毛状根的诱导率最高,而高于或低于该密度,诱导率均呈下降趋势。[结论]建立了发根农杆菌诱导草莓毛状根再生体系,为草莓利用发根农杆菌进行抗除草剂bar基因转化研究奠定基础。     

苦荞麦毛状根的诱导研究

利用发根农杆菌Ri1601浸染苦荞植物预培养2d的叶片外植体,经不同时间的共培养和除菌培养后获得毛状根。经硅胶薄层色谱板检测表明,发根农杆菌Ri1601和苦荞叶片上未经转化产生的不定根都不含有冠瘿碱;而经发根农杆菌Ri1601遗传转化后所产生的毛状根有冠瘿碱的存在。因此,可确定苦荞叶片上产生的毛状根为发根农杆菌Ri1601转化所得。建立了用发根农杆菌Ri1601诱导苦荞植物叶片产生毛状根的有效方法。     

发根农杆菌诱导产生发状根及其在植物科学领域中的应用

发根农杆菌Ri质粒上T-DNA中含有的rolB基因可以通过转化侵染植株形成大量的发状根。由于通过发状根体系容易获得再生的转化植株,而且这些植株可表现出很多能稳定遗传的表型变异,因此该技术在植物科学领域中有着广阔的应用前景。对发根农杆菌的生物学特性、Ri质粒的结构和功能、rolB基因的位点与特征、发根农杆菌诱导发状根的转化机制和方法、诱导发状根发根的影响因素、发状根除菌后植株再生及鉴定等方面进行了归纳和分析,并对发根农杆菌诱导产生发状根在植物科学各领域的应用进行了简单的综述。     

农杆菌介导甜高梁转Bt cry1Ah的研究

[目的]建立一套高效、稳定的甜高梁农杆菌遗传转化体系,并在甜高梁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个甜高梁品种"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T.甜高梁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165.69ng·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-1FW.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.     

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。     

农杆菌介导rolC基因转化烟草植株的研究

通过根癌农杆菌介导手段，将来自发根农杆菌的rolC基因转化到烟草（Nicotiana tabacum)植株的基因组，并借助GUS组织化学法，PCR扩增法和Southen杂交进行了鉴定证实。 rolC基因改变转基因烟草植株某些性状的特点，如植株高变矮，花冠变小，雄蕊 变短等，还发现rolC基因具有延迟转基因烟草植株花期的作用。     

发根农杆菌介导的怀地黄遗传转化研究

利用发根农杆菌转化怀地黄组培苗子叶、叶柄和茎段,建立了有效的毛状根培养及其植株再生体系。毛状根可直接从受伤的外植体产生,能在无外源激素的1/2MS固体和液体培养基上自主生长,表现出典型的发根特征。毛状根在附加0.2mg/LKT和3.0mg/L6-BA的1/2MS培养基上能100%形成愈伤组织,51.49%分化出芽;分化芽在1/2MS培养基上100%生根,形成具有矮化、节间短和根系发达等特征的转化再生植株且移栽后生长旺盛。rolB基因PCR和冠瘿碱纸电泳检测证明,农杆菌Ri质粒上的T-DNA整合到怀地黄基因组中并表达,获得转基因怀地黄。     

农杆菌介导的紫穗槐茎段愈伤组织遗传转化研究

采用农杆菌介导法对紫穗槐茎段诱导的愈伤组织进行遗传转化研究。确定了卡那霉素临界耐受浓度为40mg/L。菌液浓度与侵染时间的正交试验结果表明:侵染菌液OD600为0.8、侵染时间为30min时转化效率最高,达17.95%。GUS染色检测分析表明:含pBI121-GUS质粒DNA农杆菌侵染转化的愈伤组织其抗性不定芽和再生植株根和叶均呈蓝色。转化植株叶PCR检测结果表明外源GUS基因已整合到紫穗槐基因组中。以上结果表明建立了以茎段诱导愈伤组织为转化受体、农杆菌介导的紫穗槐高效遗传转化体系。为了验证其可重复性,又进行了pBI121-GFP基因的转化,T0代再生植株PCR检测整合率达85%,在488nm蓝光源激发下转化株的顶芽产生绿色荧光,说明转入的基因在35S启动子下过量表达。此遗传转化体系可应用于转基因育种。     

青蒿植物的遗传转化研究

为了建立利用发根农杆菌诱导青蒿植物Artemisia annuaL.毛状根的培养系统,分别用发根农杆菌Ri1601、ATCC15834感染青蒿无菌苗的子叶、下胚轴、叶片、叶柄等外植体获得毛状根,并比较不同因素对毛状根诱导和生长的影响。发根农杆菌诱导青蒿毛状根的有效方法被建立,借此为青蒿大规模遗传转化提供了理论基础。     

地黄毛状根的诱导及条件优化

以发根农杆菌Accc10060菌株侵染地黄外植体,研究不同菌液浓度、不同侵染时间和不同共培养时间对地黄毛状根诱导率的影响。结果表明,发根农杆菌Accc10060菌株可成功诱导出地黄毛状根,PCR检测发现发根农杆菌Ri质粒rol C基因已整合到地黄基因组中并得到表达;单因素试验结果显示,在地黄毛状根的诱导过程中,诱导的最佳菌液浓度为OD600=0.6,最佳侵染时间为10 min,最佳共培养时间为4 d。     

发根农杆菌转化三倍体毛白杨

分别用发根农杆菌30148,ATCC 15834和ZALF3种菌株感染三倍体毛白杨叶外植体,获得毛状根。建立三倍体毛白杨毛状根离体培养系统,在含不同激素的培养基上诱导毛状根再生植株。利用PCR方法分别对转化再生植株ro lC,ro lD,及m as基因进行了检测,表明R i质粒的T-DNA已整合进再生植株中。     

大豆GmbZIP16的抗旱功能验证及分析

【目的】通过分析干旱条件下大豆的转录组数据,筛选获得大豆锌指蛋白GmbZIP16,对其进行功能验证,确定GmbZIP16参与大豆抵抗干旱的分子机理。【方法】大豆干旱转录组数据分析得到上调倍数较高的锌指蛋白GmbZIP16,以大豆cDNA为模板克隆获得GmbZIP16。并通过In-Fusion连接酶技术,构建pCAMBIA1302- GmbZIP16和pCAMBIA3301-GmbZIP16表达载体。通过液氮冷冻法将重组载体pCAMBIA1302- GmbZIP16和pCAMBIA3301-GmbZIP16分别转入农杆菌GV3101和大豆发根农杆菌K599的感受态细胞中,通过农杆菌侵染拟南芥花序以及大豆子叶节技术,产生过表达拟南芥植株以及过表达大豆毛状根复合体植株。通过半定量RT-PCR和qRT-PCR分析,确定GmbZIP16在转基因拟南芥和大豆毛状根中能够超表达。分别将正常条件下生长2周龄的转基因和野生型拟南芥植株转移至含有不同PEG浓度（6% PEG和8% PEG）的MS0培养基上继续培养7 d,观察转基因拟南芥和对照野生型拟南芥之间的生物量差异;利用qRT-PCR分析转基因拟南芥和野生型拟南芥植物体中胁迫相关的基因表达情况。将生长良好的转GmbZIP16大豆毛状根复合体施加25% PEG处理1周后,分别采取转GmbZIP16大豆毛状根复合体和转空载体大豆毛状根复合体的叶片,用酶标仪测定植株的脯氨酸、丙二醛和叶绿素的含量。【结果】通过PCR技术扩增得到正确的GmbZIP16序列,通过农杆菌转化技术得到2个稳定过表达的转GmbZIP16拟南芥株系。通过对转基因拟南芥的表型鉴定发现转基因拟南芥在干旱处理下的生物量（鲜重和根长）及存活率比野生型显著提高。在过表达GmbZIP16拟南芥植株中,一些与胁迫相关的基因的表达要高于在野生型,如RD29B、DREB2A和P5CS。转GmbZIP16大豆毛状根复合体植株在25% PEG处理1周后,大豆毛状根复合体叶片中叶绿素和脯氨酸的含量要显著高于转空载体大豆毛状根复合体叶片中叶绿素和脯氨酸的含量,而转GmbZIP16大豆毛状根复合体叶片中丙二醛的含量显著低于转空载体大豆毛状根复合体叶片中丙二醛的含量。【结论】在拟南芥中过表达大豆GmbZIP16提高了转基因拟南芥的抗旱性。过表达GmbZIP16可以提高转基因大豆毛状根复合体对干旱的抗性。GmbZIP16提高植物的抗旱性主要是通过影响与抗逆相关基因的表达来实现的。     

根癌农杆菌介导的花青素调节基因 LC NtAn2 转化烟草的研究

旨在研究花青素调节基因LC-NtAn2对烟草花青素合成的影响,以普通烟草品种"97204"叶片为受体,采用根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens,C58C1)介导法,进行LC-NtAn2基因转化普通烟草的研究。经共感染和潮霉素抗性筛选,获得29株抗性再生植株。经PCR特异性检测和RT-PCR检测,初步证明LC-NtAn2基因已被整合到烟草基因组,并可以正常转录。观察发现,导入LC-NtAn2基因的烟草植株的叶片颜色并无明显改变;检测发现,转基因植株与非转基因植株叶片中花青素无显著差异。     

龙葵毛状根诱导及其抑菌活性的研究

[目的]探讨龙葵毛状根作为新的抑菌剂的可能性,为其开发利用提供理论依据。[方法]以龙葵叶片为试验材料,利用发根农杆菌的遗传转化技术,对龙葵叶片进行毛状根的诱导。并采用纸片法用龙葵毛状根水提物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和芽孢杆菌进行抑菌活性试验。[结果]龙葵叶片经农杆菌A4侵染后7 d产生毛状根,毛状根具有多分枝、生长迅速且无向地性等特点,PCR及高压纸电泳检测结果表明Ri质粒的t DNA已整合进毛状根中。相同质量浓度下的龙葵毛状根水提物对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌作用较强,龙葵毛状根水提物的抑菌效果优于龙葵实生根并具有显著性差异。[结论]龙葵毛状根对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和芽孢杆菌均有一定程度的抑制作用,其药用价值有待进一步研究。