谷子的组织培养和遗传转化研究进展

综述了谷子的组织培养和遗传转化的研究进展,阐明了谷子遗传转化方面存在的问题,探讨了其发展方向。     

谷子遗传转化体系研究进展

谷子(Setaria italica)是原产于我国的特色杂粮作物,具有抗旱、耐瘠、耐盐碱、营养丰富等特点,但其生物技术研究相对滞后。本文综述了近年来谷子组织培养、再生体系、遗传转化方法的研究进展,着重介绍了利用农杆菌介导转化及再生体系,并对可能影响转化过程及效果的相关因素进行了阐述。     

谷子生物技术研究成果与未来方向

自1971年实现世界第一例组织培养再生谷子以来,世界各国科学家在谷子及狗尾草属植物组织培养、原生质体培养、体细胞无性系变异和利用、转基因技术、分子标记图谱与禾谷类比较遗传学、重要功能基因定位等相关领域做了大量工作,提升了谷子遗传育种的发展,也对其它作物的遗传育种起到了促进作用。本文总结了30 a来谷子生物技术研究的成果,并对未来的研究方向和重点研究领域进行了讨论。     

谷子茎尖愈伤诱导优化及转化影响因素浅析

目前谷子组织培养和转化研究相对较少,不同外植体愈伤诱导以及转化效率相对较低。采用不同谷子品种茎尖作为外植体进行愈伤诱导,分析影响愈伤形成的因素并对诱导条件进行优化,结果表明优化后胚性愈伤诱导率最高可达75.4%,愈伤分化率达15%左右。此外对根癌农杆菌介导转化愈伤进行GUS染色分析,结果表明转化愈伤GUS的瞬时表达效率最高达22.3%。由于用茎尖做外植体不受季节和地域的限制,初步研究结果表明优化后愈伤诱导率大大提高,初步GUS检测表明转化效率也有所提高。该结果为今后谷子组织培养和遗传转化研究提供参考数据。     

谷子茎尖愈伤诱导优化及转化影响因素浅析

目前谷子组织培养和转化研究相对较少,不同外植体愈伤诱导以及转化效率相对较低。采用不同谷子品种茎尖作为外植体进行愈伤诱导,分析影响愈伤形成的因素并对诱导条件进行优化,结果表明优化后胚性愈伤诱导率最高可达75.4%,愈伤分化率达15%左右。此外对根癌农杆菌介导转化愈伤进行GUS染色分析,结果表明转化愈伤GUS的瞬时表达效率最高在22.3%。由于用茎尖做外植体不受季节和地域的限制,初步研究结果表明优化后愈伤诱导率大大提高,初步GUS检测表明转化效率也有所提高。该结果为今后谷子组织培养和遗传转化研究提供参考数据。     

石榴组织培养及遗传转化技术研究进展

石榴为多年生木本植物,且遗传背景较为复杂。随着生物技术的发展与运用,组织培养与基因遗传转化技术结合的方法将成为石榴育种的新途径。从石榴组织培养和遗传转化两方面分别综述外植体的选择、愈伤组织的诱导和分化,以及遗传转化的主要方法、所用基因类型和抗生素种类、转化植株的鉴定方法等,并对石榴遗传转化研究前景进行展望。     

草坪草组织培养和遗传转化研究进展

综述了冷季型、过渡型和暖季型草坪草组织培养和转基因研究进展,重点介绍了草坪草组培外植体种类、再生方式和遗传转化等方面的研究进展,并指出草坪草组织培养和遗传转化中存在的问题,展望了其发展前景.     

花生组织培养研究进展

花生组织培养对于品种改良、新品种繁殖、遗传转化和种质保存等具有重要意义．本文概述了花生苗的再生培养、体细胞胚的诱导培养、花药培养、远缘杂种胚营救培养、原生质体培养和遗传转化的研究进展,并展望了花生组织培养未来的发展     

玉米不同外植体愈伤组织的诱导研究进展

随着植物基因工程的发展,玉米的遗传转化已由理论研究转向应用研究,玉米组织培养是遗传转化中的一个基础而重要的环节。组织培养技术在玉米转基因育种中日益受到重视。本文从不同基因型玉米的幼胚、茎尖、成熟胚出发,综述了近年来玉米组织培养及植株再生的研究进展、影响因素以及存在的问题和解决办法。     

高梁组织培养研究进展

随着植物基因工程的发展,高粱的遗传转化已由理论研究转向应用研究,而高粱组织培养是遗传转化中的一个基础而重要的环节。论述了近年来高粱组织培养及植株再生方面的研究进展。     

大豆再生体系的研究进展

大豆的再生体系一直是大豆遗传转化发展的主要障碍,近些年随着研究的深入,得到了很大的发展。文章对大豆遗传转化体系的各种再生体系优缺点进行了比较和综述,并对大豆再生体系的前景进行了展望。     

百合遗传转化体系研究进展

遗传转化可以广泛利用外源基因,定向改变百合的性状,创造新的品种。对百合遗传转化再生体系的建立、遗传转化载体的构建、遗传转化方法的选择和应用以及转基因植株的检测方法等方面的研究进展进行了综述,有助于加深对百合遗传转化的认识,进一步扩大遗传转化技术的应用范围。     

二倍体栽培马铃薯高效遗传转化体系的建立

【背景】马铃薯是最重要的块茎类粮食作物。栽培马铃薯以四倍体为主,但四倍体遗传和薯块繁殖增加了马铃薯改良的难度。因此越来越多的科学家呼吁在二倍体水平进行马铃薯的再驯化,将马铃薯驯化成种子繁殖作物。自然界中存在4个二倍体马铃薯原始栽培种,这些二倍体栽培种中蕴含着丰富的遗传变异,但是它们的遗传转化体系尚未成熟。【目的】建立高效的二倍体栽培马铃薯遗传转化体系,为二倍体马铃薯优良等位基因和分子育种提供工具。【方法】以二倍体栽培种马铃薯(Solanum phureja)CIP 703541为试验材料,利用绿色荧光蛋白基因(green fluorescent protein,GFP)作为报告基因,对遗传转化体系进行摸索,主要包括:预处理培养时间、诱导再生的激素比例、抗生素浓度以及转化效率。另外,利用同样的激素组合对17份不同基因型的二倍体马铃薯原始栽培种进行了测试,比较各个材料在不同激素浓度条件下的再生效率,筛选出再生效率较高的激素组合进行大量遗传转化;对再生苗进行生根筛选、荧光观察和PCR鉴定,统计阳性植株的概率。用流式细胞仪检测阳性植株的倍性,以分析再生植株发生染色体加倍的频率。【结果】预处理培养时间为2 d的外植体浸染效率最高。二倍体材料CIP 703541最适合再生出芽的激素配方为2.0 mg·L~(-1)玉米素(zeatin,ZT)﹕0.01 mg·L~(-1)奈乙酸(naphthaleneacetic acid,NAA)。再生阶段抗生素卡那霉素(kanamycin,Kan)的最适筛选浓度为100 mg·L~(-1),生根阶段的最适筛选浓度为50 mg·L~(-1)。通过对不同基因型进行筛选,获得3份再生能力较强的二倍体马铃薯材料(CIP 703308、CIP 703312和CIP 703541)。它们响应的激素配方各不相同,在添加了100 mg·L~(-1)卡那霉素的再生培养基中,3份材料的再生效率分别为45%、40%和52%。通过大规模遗传转化证明,3份材料的转化率分别为2.8%、4.2%和5.3%。经流式细胞仪检测,所获得的马铃薯阳性植株中四倍体的比例较高,CIP 703308、CIP 703312和CIP 703541的阳性转化植株中二倍体的比例分别为5.26%、10.53%和38.46%。【结论】建立了高效的二倍体马铃薯遗传转化体系,获得了3份再生能力较强的二倍体材料。另外,发现二倍体马铃薯在经过遗传转化之后再生植株中染色体加倍的比例较高。     

大豆组织培养再生系统的研究进展

大豆因其愈伤组织难以分化、原生质体再生困难等因素,其再生体系一直不够完善。直到20世纪80年代初期,才成功建立了大豆的体细胞胚胎发生和器官发生再生系统。80年代末期原生质体培养获得突破。介绍了大豆器官发生再生系统、体细胞胚胎再生系统和原生质体再生系统的研究进展;对这3种再生系统进行遗传转化的优缺点作了比较;并提出了关于大豆遗传转化再生系统的几点展望。     

茶树离体再生和遗传转化的研究进展

茶树是我国重要的经济作物之一,通过组织培养技术,利用茶树茎段、腋芽、叶、花粉、种子等器官作为外植体建立茶树遗传转化的再生系统,对获得优质茶树种质资源至关重要.目前关于茶树遗传转化方法的研究,主要集中在农杆菌介导法和基因枪法.综述当前茶树遗传转化再生系统的研究进展,并对今后茶树遗传转化提出展望.     

影响马铃薯再生体系建立的主要因素

再生体系的建立是进行马铃薯遗传转化的基础,从影响马铃薯高效再生体系建立的遗传因素、外植体的生理状态、培养基配方和环境条件等内外因素进行了总结,以期为马铃薯无性变异系的筛选和基因工程改良提供依据。     

马铃薯离体再生与遗传转化研究进展

探讨了以马铃薯茎段、叶片及块茎为起始外植体不同离体再生体系的建立和相关影响因素,分析了基因型、受体外植体类型、菌液浓度、侵染时间、共培养和预培养等对遗传转化效率的影响,为建立马铃薯高效离体再生体系和遗传转化体系提供理论参考。     

大豆遗传转化的研究进展及在农业上的应用

文章介绍了应用于大豆遗传转化的研究方法,讨论了遗传转化过程中存在的再生系统不完善以及转化效率低等问题,以及遗传转化在农业应用上取得的一些成果,以便拓展其在农业上的应用范围。因此,建立高效的大豆组织培养再生体系,使之广泛应用于大豆生产成为亟待解决的问题。     

转基因结球大白菜的遗传转化

采用农杆菌介导法将TuMV-CP基因导入结球大白菜中,确定了影响大白菜离体再生的主要因素,并确定了最佳大白菜离体培养的条件,建立了高效的大白菜离体再生体系、遗传转化体系。     

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.