利用卡那霉素筛选烟草转基因植株的技术研究

待供试材料转基因和非转基因云烟87烟株长至5~7片叶时,在第3片叶上连续5 d喷施400 mg/L的卡那霉素溶液,喷后2 d观察,结果非转基因云烟87烟株叶片全部产生黄色斑点,而带有卡那霉素抗性标记基因的转基因云烟87烟草叶片表现正常。利用此方法对转基因烟草T2代3个株系进行筛选,筛选出22株转基因烟草植株,并用PCR方法对此方法的准确性进行了验证,结果表明,此方法对转基因烟草是一种简单快速的筛选方法。     

结球甘蓝的离体再生及基因转化研究初报

以下胚轴为外植体 ,通过根癌农杆菌介导法将抗虫基因 (CpTI)导入结球甘蓝品种北早。共培养 2天后 ,转到MS +1 0mg/L 6 -BA +0 2mg/LNAA +4 0mg/LAgNO3 +10mg/L卡那霉素 +5 0 0mg/L羧苄青霉素的分化选择培养基上进行筛选。将筛选出的绿色抗性芽苗培养生根 ,移栽成活 ,获得了抗性再生植株     

根癌农杆菌介导的芪合酶基因转化烟草遗传体系的优化

【目的】研究根癌农杆菌介导的芪合酶基因转化烟草遗传体系的优化条件。【方法】以"中烟99"叶片为受体,采用根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens,GV3101)介导法,将芪合酶基因导入烟草基因组,并对其遗传体系进行了优化,对筛选获得的转基因烟草植株进行检测。【结果】根癌农杆菌介导的芪合酶基因遗传转化的最佳条件为:将预培养2 d的烟草外植体,用稀释10倍的GV3101菌株菌液(OD600=0.6)浸染8 min后,共培养3 d,然后转入含卡那霉素(Km)50 mg/L和羧苄青霉素(Cb)500 mg/L的筛选分化培养基上诱导分化,待抗性芽长到2~3 cm后,转入含Km 50 mg/L和Cb 500 mg/L的筛选生根培养基上进行筛选,在以上最佳遗传转化条件下,初步筛选到54株转化体,经PCR和RT-PCR检测获得25株转化烟草植株。【结论】经卡那霉素筛选、PCR、RT-PCR检测后,初步证明芪合酶基因已被整合到烟草基因组中,并可以正常转录。     

本生烟草组培再生及遗传转化的研究

[目的]获得本生烟草转胰高血糖素样肽-1基因植株。[方法]以本生烟草无菌苗叶片为外植体材料,建立本生烟草再生系统,通过农杆菌叶盘法浸染进行遗传转化,获得本生烟草转胰高血糖素样肽-1基因植株。[结果]通过多重比对和重复,确定本生烟草叶片最适分化培养基为MS＋1.5mg/L6-BA＋0.1mg/LNAA,生根培养基为MS＋0.1mg/LIBA;经由卡那霉素浓度梯度试验,确定选择压力为5mg/L卡那霉素;对经卡那霉素筛选获得的抗性芽进行GUS组织化学检测,获得阳性信号。[结论]初步证实外源基因胰高血糖素样肽-1已整合到本生烟草基因组中。     

抗烟草花叶病毒(TMV)转基因烟草的初步选育

 病毒病是云南烤烟生产上的重要病害,目前尚无有效的防治手段,本研究试图采用植物基因工程技术,将TMV54KD蛋白基因转人云南烤烟栽培品种,获得抗TMV的转基因植株,减少由TMV危害造成的重大经济损失,用携带植物抗病毒基因表达载体的根癌农杆菌LBA4404菌株转化云南烤烟栽培品种红花大金元,获得了大量转基因植株,戴体质粒上含有卡那霉素抗性标记基因(NPTII)和CaMV35s启动子控制的烟草花叶病毒(TMV) 54KD蛋白基因,烟草叶片与携带载体质粒的根癌农杆菌共培养后,将其转移到含50μg/ml卡那霉素(Km)的MS+2.0mg/m16-BA+0.1mg/LNAA培养基上培养筛选,2-3周后分化出芽,切下小芽转移到含50μg/ml卡那霉素的MS+0.2mg/ml NAA的培养上进一步培养基筛选并使转化体生根,再对生根植株叶片进行Km抗性鉴定,结果表明,Km抗性标记基因(NPTII)在烤烟植株中已得以表达,间接证明TMV54KD蛋白基因已整合到烤烟植株的基因组中,抗性鉴定结果表明,转基因植株对TMV摩擦接种表现出明显抗性,选择抗性植株,单株收种子,以对其后代抗性的遗传稳定性研究.     

3种筛选NPT-Ⅱ标记转基因油菜方法研究

为获得一种简便的筛选含有NPT-Ⅱ标记基因的转基因油菜种子的方法,对卡那霉素溶液叶片涂抹法、种子浸泡法以及卡那霉素MS培养基筛选3种方法进行研究.结果表明,3种筛选方法的最佳卡那霉素选择压为200 mg/L;涂抹叶片法4～5天可以明显识别植株对卡那霉素抗性与否,此法筛选到的4株植株PCR检测全部呈阳性,可靠性达100%;浸泡种子法2～3天可以明显识别植株对卡那霉素抗性与否,此法筛选到的5株植株PCR检测全部呈阳性,可靠性100%;MS培养基筛选法一般10天可以明显识别植株对卡那霉素抗性与否,此法筛选到20株植株,移栽后存活5株,PCR检测3株呈阳性,2株是假阳性植株,可靠性为60%.因此,可以认为卡那霉素涂抹叶片和浸泡种子两种方法是转基因油菜进行大规模、快速的筛选及后代的遗传分析的理想方法.     

花烟草再生与遗传转化体系的建立

以花烟草(Nicotiana forgetiana)无菌苗植株的叶片为材料,研究不同NAA和6-BA组合培养的再生体系,得到最佳培养基配方为NAA浓度为0.1 mg/L和6-BA浓度为1.5 mg/L,此时再生率达97%、平均芽数达8.65。以卡那霉素(Km)、头孢霉素(Cef)为筛选试剂,探讨了影响农杆菌介导的花烟草遗传转化因素,表明卡那霉素敏感性浓度为20 mg/L、头孢霉素抑菌浓度为300 mg/L,在菌液OD600 nm为0.2~0.4时最适侵染时间为5 min;最适筛选培养基(MS+0.1 mg/L NAA+1.5 mg/L 6-BA+300 mg/L Cef+20 mg/L Km)、壮芽培养基Z2(MS+0.1 mg/L 6-BA+0.01 mg/L NAA+300 mg/L Cef+20 mg/L Km)、生根培养基S2(MS+0.1 mg/L 6-BA+300 mg/L Cef+20 mg/L Km)。以最佳组合进行遗传转化培养,获得的生根苗经炼苗移栽后存活35个株系,用CTAB法提取植物组织DNA,经PCR检测证实外源基因已转入植物组DNA中,阳性率为71%。     

卡那霉素在转基因小麦后代筛选中的应用研究

从转基因小麦后代分离群体中选择含有外源基因的目标植株是培育转基因小麦的重要环节。用卡那霉素筛选西农1376和西农2611小麦,结果表明,80mg/L卡那霉素能有效抑制非转化小麦幼苗的正常生长;小麦不同基因型对卡那霉素的敏感性稍有差异;经PCR检测,80mg/L卡那霉素筛选出抗性苗的阳性率达到90％。     

天山雪莲遗传转化体系建立

采用根癌农杆菌介导法进行GFP基因的遗传转化,建立了农杆菌介导天山雪莲遗传转化体系。以天山雪莲胚性愈伤组织为受体;40 mg/L的卡那霉素为胚性愈伤组织筛选质量浓度;胚性愈伤组织预培养2 d后用含100μmol/L AS和500 mg/L脯氨酸的感染工程菌液侵染25 min,能够取得比较理想的转化效果。对8株卡那霉素抗性植株进行PCR及GFP荧光蛋白检测,共获得6株阳性植株。结果表明GFP基因已整合到天山雪莲的基因组中并得到表达。     

农杆菌介导的薹菜遗传转化体系研究

以薹菜子叶-子叶柄为外植体,研究了根癌农杆菌介导的遗传转化技术。用含GUS和NPTⅡ基因的农杆菌侵染子叶-子叶柄,获得了具有卡那霉素抗性的再生植株。再生植株经GUS组织染色,证实外源基因转化到植物基因组中。卡那霉素敏感性测定结果表明,当培养基中含卡那霉素（Km）15 mg/L时,非转化再生植株全部白化。转基因抗性芽筛选的适宜的卡那霉素浓度为10 mg/L。     

甘蔗细胞壁转化酶基因(SoCIN1)克隆及其在转基因烟草中的表达特性分析

[目的]克隆甘蔗细胞壁转化酶基因(SoCIN1)并分析其在转基因烟草植株中的表达特性,为研究CIN1基因功能提供参考.[方法]克隆SoCIN1基因,利用基因重组技术构建植物正义表达载体pBI121-SoCIN1,采用叶盘法经农杆菌EHA105介导将其转化烟草品种K346.经抗性筛选和PCR扩增验证后获得转SoCIN1基因烟草植株,采用半定量PCR检测叶片SoCIN1基因的表达量,并测定叶片可溶性糖含量、CIN活性及株高(以野生型烟草为对照).[结果]克隆获得的SoCIN1基因长度为1731 bp,与GenBank已公布的SoCIN1基因(JQ312298)核苷酸序列同源性达100%,并通过构建其植物正义表达载体转化烟草.PCR扩增鉴定结果表明,SoCIN1基因已整合至烟草基因组DNA.对F0和F1代进行转基因烟草连续筛选,获得4个转SoCIN1基因烟草株系(T-1、T-2、T-3和T-4).在4个株系的叶片中均检测到SoCIN1基因的表达,其中以在T-1株系叶片中SoCIN1基因表达量最高,其次是T-3株系,最低的是T-4株系.4个株系叶片的可溶性糖含量、CIN活性及株高均高于野生型烟草,其中CIN活性显著高于野生型烟草(P<0.05,下同),且T-1株系CIN活性高于其他3株系;T-1、T-2和T-3株系叶片可溶性糖含量分别显著高于野生型烟草39.68%、19.95%和31.15%;T-1、T-2、T-3和T-4株系的株高较野生型烟草分别提高了15.57%、2.90%、5.74%和5.22%,但仅T-1株系与野生型烟草存在极显著差异(P<0.01).[结论]转SoCIN1基因烟草叶片过表达SoCIN1基因,能提高烟草的CIN活性和可溶性糖含量,促进植株生长,由此推测该基因在甘蔗生长发育和蔗糖积累过程发挥作用.     

转棉花CBF基因烟草的耐逆性生理指标测定

将棉花CBF基因转化入烟草,研究转CBF基因对烟草耐逆性的影响。对经PCR鉴定的阳性转基因烟草植株进行RT-PCR,结果表明外源CBF基因在转基因烟草中能够正常转录并表达。测定转基因烟草的各抗逆性相关生理指标,结果表明,转基因烟草的丙二醛含量明显低于野生型,为野生型的36.1%~81.1%;可溶性糖含量和POD活性均明显高于野生型烟草,分别达1.22~7.91倍和3.35~5.73倍,表明转CBF基因确实提高了烟草的耐逆性。     

双价抗虫基因共转化烟草叶绿体的研究

 分别构建苏云金芽孢杆菌晶体毒蛋白基因 [BtCryIA(C) ]和水稻巯基蛋白酶基因 (Oryzacystatin ,OC)叶绿体转化载体 ,其中Bt基因叶绿体转化载体以烟草叶绿体基因trnH psbA trnK为同源片段 ,以水稻 (OryzasativaL .)叶绿体 psbA基因启动子和终止子为调控基因 ;OC基因叶绿体表达载体以烟草叶绿体基因片段 psbA ORF5 12为同源片段 ,以烟草叶绿体 16S启动子和终止子为调控基因 ;两载体均以壮观霉素抗性基因 (aadA)为筛选基因。利用基因枪方法 ,共转化烟草叶片 ,获得壮观霉素抗性植株。经Southern、Western检测、表达蛋白活性测定证明 ,双价抗虫基因己整合到烟草叶绿体中并得到表达。转基因植株抗棉铃虫试验表明 ,转基因植株具有显著杀虫活性     

根结线虫诱导巨型细胞形成关键启动子的定位

为了找到根结线虫诱导的烟草根结内特异性强启动的启动子和了解巨型细胞被诱导形成的分子机理,用无启动子的报告基因(GUS)及旁边的Ds转座子,分离烟草根结内巨型细胞特意启动子.将p13DGUTs转烟草叶片,获得了转基因植株.通过根结线虫感染盆载转基因烟草后,分别检测根系、叶的报告基因的表达情况.结果显示,从转基因植株中筛选到只在根结巨型细胞内表达的转基因植株.     

The Research of Bt and OC Gene Cotransformation in Tobacco Chloroplast

The Bt Cry IA (C) chloroplast expression cassette and OC chloroplast expression cassette were constructed. The Bt expression cassette contained the 3.5 kb wild type Bt Cry IA (C) gene under the control of the strong light-induced psbA promoter and terminator from rice (Oryza sativa. L) chloroplast, the gene:trnH-psbA-trnk from tobacco (Nicotiana tabacum. L) as the homologous fragment. The OC chloroplast expression cassette contained the OC gene under the control of 16S promoter and terminator from tobacco, the tobacco gene: psbA-ORF512 as homologous fragment. The two cassettes both had the aadA gene expression cassette as the selectable marker. Leaves of tobacco were cotransformed with the particle bombardment method. After selection by spectinomycin, the transformants were obtained. The integration of Bt and OC gene were confirmed by Southern-blotting analysis, and Western-blotting analysis. Proteinase inhibitor assays showed that the Bt and OC gene had expressed. Bioassays showed that the transgenic tobacco had a significant resistance to the larvae of cotton bollworm ( helicoverpa zea ).     

烟草抗马铃薯Y病毒病相关基因NtPsaN的克隆及表达分析

【目的】从高抗PVY烟草品种VAM中克隆抗病相关基因,分析该基因的序列特征、进化关系和表达特性,研究其在烟草抗PVY防御反应中的作用,为培育抗PVY烟草新品种奠定基础。【方法】利用SSH结合cDNA芯片筛选出来的病害诱导特异表达基因片段,通过RACE技术克隆烟草抗病相关基因;生物信息学分析该基因保守结构域以及序列特征;采用MEGA4.0软件构建系统进化树;利用实时荧光定量RT-PCR技术研究该基因的表达特性。【结果】克隆了1个烟草抗病相关基因,命名为NtPsaN,该基因具有PsaN基因家族保守结构域,OFR长度507bp,编码168个氨基酸;构建了PsaN亚基系统进化树;实时荧光定量RT-PCR结果显示接毒之后该基因表达与不接毒对照相比有明显上调趋势。【结论】克隆得到一个烟草PVY抗病相关基因NtPsaN,其表达受PVY侵染诱导,该基因可能在烟草抵御PVY病害侵染过程中起重要作用。     

转cry2Ab4和vip3Aa11基因烟草对小地老虎杀虫效果研究

小地老虎严重危害农业生产,通过转基因技术提高作物对小地老虎的杀虫效果是一条切实可行的途径。cry2Ab4和vip3Aa11是从苏云金芽胞杆菌（Bacillus thuringiensis,Bt）中克隆到的两个杀虫基因。分别构建了pCS2Ab和pCSvip3A两种植物表达载体,利用农杆菌介导法转化烟草（Nicotiana tabacum L.）NC89,并得到32株和35株阳性转基因植株。通过对其进行RT-PCR分析、Western杂交分子检测证实两种外源基因在烟草植株中可以正常表达。人工饲喂初龄小地老虎幼虫,对两种转基因植株进行生物活性检测,结果显示饲喂转基因叶片的小地老虎幼虫死亡率在82%以上,抗虫能力比对照显著提高,转vip3A植株抗虫效果优于转cry2Ab植株。     

马铃薯Y病毒复制酶基因植物表达载体构建及转基因烟草的培育

用ＢａｍＨＩ／ＫｐｎＩ从重组克隆ＰＺＤ－１中切下马铃薯Ｙ病毒脉坏死株系复制酶基因，将其插入质粒ＰＲＯＤ２相庆切点中构成植物表达载体。用重组ｐＲＯＤ２转化农杆菌（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓ）ＬＢＡ４４０４菌株，通过重组农杆菌侵染叶盘将复制酶基因转入烟草品种ＮＣ８９中获得转基因植株。分子生物学检测结果表明，复制酶基因在转基因烟草中获得品种ＮＣ８９中获得转基因植株。分子生物学检测     

普通烟草CDPK基因家族的克隆及表达分析

 【目的】从烟草中分离更多CDPK基因,分析该基因家族的序列特征、进化关系和表达谱,为全面揭示其功能奠定基础。【方法】采用RT-PCR、RACE和生物信息学的方法,分离普通烟草CDPK基因;采用MEGA4.0软件构建系统进化树;利用RT-PCR研究普通烟草全长基因的表达谱。【结果】分离到普通烟草CDPK基因8个,其中3个可以找到完整的开放读码框;系统进化树分析显示,烟草属11个全长CDPK基因位于4个亚家族,预测的2对普通烟草和拟南芥的直系同源基因在功能上可能非常保守;3个普通烟草全长基因虽然在所有的组织中都能检测到,但是它们的表达谱在不同的组织间存在明显差异。【结论】分离到8个未报道的普通烟草CDPK基因,结合已有的报道,目前在普通烟草中获得了15个CDPK基因,为在基因组范围内研究普通烟草CDPK基因家族的功能奠定了基础。     

类番茄茄和多毛番茄CBF1基因转化烟草的表达调控分析

利用农杆菌介导的叶盘法将类番茄茄(Solanum lycopersicoides)和多毛番茄(Lycopersicon habrochaites)的CBF1基因转入普通烟草(Nicotiana tabacum L.),通过分析转基因烟草在低温胁迫条件下目的基因的表达水平并结合转录组数据分析差异表达的基因,揭示CBF1基因在烟草中发挥抗冷作用的机制与相关性。结果显示:低温胁迫下,转基因烟草的抗低温能力高于非转基因的野生型;SlCBF1和LhCBF1基因在普通烟草中过量表达后,转录组测序分析表明SlCBF1基因转化的烟草植株与野生型烟草植株相比,差异表达基因为53个,其中33个表达上调,20个表达下调;LhCBF1基因转化的烟草和野生型烟草植株相比,差异表达的基因为106个,表达上调的有62个,表达下调的有44个。表明在烟草中过表达SlCBF1和LhCBF1会影响转基因烟草中受其调控的下游基因的表达水平,进而提高烟草的抗冷能力。