丝状真菌遗传转化系统研究进展

近年来,丝状真菌的分子生物学研究发展非常迅速,尤其是丝状真菌遗传转化研究取得了长足的进展。对丝状真菌遗传转化系统的最新研究进展进行综述,主要包括丝状真菌的转化方法、选择标记、转化系统的应用等。     

丝状真菌的遗传工程研究进展

丝状真菌在化学、医药和工业酶制剂等领域具有广泛的应用.提高丝状真菌的生产能力一直是真菌遗传改良的最终目标.随着现代分子生物学的发展,基于DNA水平和RNA水平的分子遗传操作技术被引入到真菌遗传改良之中,部分丝状真菌的生产能力得到了大幅度的提高,但是目前仍然无法对大量具有重要经济价值的真菌进行分子改良,主要原因之一是缺乏相应的转基因方法.本文综述了目前应用于真菌的转基因方法,以及利用这些方法在DNA水平和RNA水平上改良丝状真菌的最新研究进展.     

丝状真菌转化载体的改进

为了改进农杆菌介导丝状真菌遗传转化用的Ti双元载体,将质粒pUCATPH上真菌trpC基因启动子驱动的潮霉素B抗性基因(hygB)表达盒转移到Ti质粒pPZP111上,构建成用于丝状真菌遗传转化的Ti载体pATZ。将植物表达载体pDL916上的草丁膦抗性bar基因重组到载体pKS-trpC上,构建成含真菌启动子、终止子调控的bar基因表达盒的中间载体pTrpCBar;之后将该表达盒转移到pPZP111载体上,得到以bar基因为筛选标记的真菌转化Ti质粒pTBZ。上述质粒载体经酶切鉴定和DNA测序证实构建正确,为丝状真菌的农杆菌介导遗传转化提供了新的工具。     

根癌农杆菌介导的丝状真菌简青霉遗传转化的研究

利用根癌农杆菌LBA4404介导,建立了丝状真菌简青霉（Penicillium simplicissimum）H5的遗传转化系统.潮霉素抗性筛选、PCR和Southern blot分子鉴定等结果表明：筛选获得的转化子能够稳定遗传,外源的TDNA以单拷贝随机整合到简青霉的基因组中.实验初步研究了农杆菌浓度、乙酰丁香酮浓度和共培养时间等因素对转化效率的影响,经过优化后转化体系的效率可达50个转化子/105个孢子.农杆菌介导的遗传转化方法在简青霉上的运用,将为研究该菌的基因工程改造提供强有力的工具.     

石斛属植物再生及遗传转化研究进展

[目的]了解石斛属植物再生及遗传转化研究现状,为石斛属植物分子生物学相关研究提供技术支撑。[方法]通过文献检索,综述了石斛属植物的组培再生和遗传转化研究现状、存在问题及其产业化应用现状。[结果]石斛属多个种的组培再生体系及产业化推广比较完善;但大部分种类遗传转化过程中仍存在转化效率低及很难获得转基因植株等问题。[结论]应进一步完善农杆菌介导转化法,并将其与基因枪法相结合;应探索其他植物遗传转化方法。     

根癌农杆菌介导的Cry I A(b)基因在毛壳菌中的转化

利用根癌农杆菌介导的遗传转化方法,将CryⅠA(b)基因转入生物防治真菌毛壳菌中,转化率约为40～180个转化子·10-7个孢子。通过对转化子的RT-PCR检测和Southern杂交分析表明,CryⅠA(b)基因已整合进毛壳菌基因组中,而且在转录水平上得到表达,转化子都能够稳定遗传。根癌农杆菌介导的遗传转化具有高转化率、低拷贝、遗传稳定、操作简便等优点,因此有可能成为丝状真菌遗传转化和功能基因组研究的有力工具。     

根癌农杆菌介导的CryⅠA(b)基因在毛壳菌中的转化

利用根癌农杆菌介导的遗传转化方法,将CryⅠA(b)基因转入生物防治真菌毛壳菌中,转化率约为40～180个转化子·10-7个孢子。通过对转化子的RT-PCR检测和Southern杂交分析表明,CryⅠA(b)基因已整合进毛壳菌基因组中,而且在转录水平上得到表达,转化子都能够稳定遗传。根癌农杆菌介导的遗传转化具有高转化率、低拷贝、遗传稳定、操作简便等优点,因此有可能成为丝状真菌遗传转化和功能基因组研究的有力工具。     

籼稻品种Kasalath遗传转化条件的研究

[目的]探索籼稻品种Kasalath的遗传转化条件,为该品种进一步的分子生物学研究奠定基础。[方法]以籼稻品种Kasalath的愈伤组织为转化受体,应用根癌农杆菌介导法进行遗传转化;从共培养方式、共培养时间、共培养后处理方法等方面优化遗传转化体系。[结果]当愈伤组织与农杆菌共培养时间为2d时的转化效果最好,抗性愈伤组织获得率达84.1%,转化菌的转化率达到73%,且共培养时愈伤组织是否直接接触培养基对转化无明显影响。[结论]遗传转化成功地将外源基因OsMAPK2整合到水稻基因组中。     

Southern杂交技术在农作物遗传转化研究中的应用

Southern杂交技术作为分子生物学中的经典技术,为特定DNA片段的检测提供了快速、准确、灵敏的方法。在植物遗传转化研究中,Southern杂交技术广泛应用于外源基因的检测及拷贝数的鉴定工作,为植物转基因研究的准确性提供了充分的保障。综述了Southern杂交技术在水稻、玉米、小麦、大豆等主要农作物遗传转化研究中的应用,可为农作物转基因研究方法的明确及转基因食品安全检测方法的探索提供参考。     

大豆转基因技术研究进展

目前,转基因大豆研究已成为国内外大豆分子生物学的研究热点,国外已成功将转基因大豆作为推动大豆产业发展的动力.我国转基因大豆研究处于起步阶段,缺乏具有自主知识产权的高效转基因大豆品种,应借鉴国外先进的转化技术和成功经验,立足现有技术,改进遗传转化体系.文章综述转基因大豆的应用概况和研究现状,介绍大豆遗传转化体系和大豆转基因方法,阐述目前转基因大豆存在的问题及应用前景     

Genetic engineering of filamentous fungi

Filamentous fungi are important in medicine, industry, agriculture, and basic biological research. For example, some fungal species are pathogenic to humans, whereas others produce beta-lactam antibiotics (penicillin and cephalosporin). Industrial strains produce large amounts of enzymes, such as glucoamylase and proteases, and low molecular weight compounds, such as citric acid. The largest and most economically important group of plant pathogens are fungi. Several fungal species have biological properties and genetic systems that make them ideally suited for basic biological research. Recently developed techniques for genetic engineering of filamentous fungi make it possible to alter their detrimental and beneficial activities in novel ways.     

分子生物学新方法在AM真菌生态学研究中的应用

随着分子生物学技术的发展,新的技术和方法应用于AM真菌研究,使AM真菌生态学的研究得到了迅速发展,从过去的物种多样性过渡到了以分子特征为主要依据的遗传多样性。本文综述了聚合酶链式反应(PCR)、限制性片段长度多态性分析(RFLP)、随机扩增DNA片段的多态性(RAPD)、rRNA基因序列分析、核酸分子杂交技术、同功酶分析、荧光染料染色及以技术为基础的rRNA和rDNA分析等分子生物学方法的基本原理以及在AM真菌生态学研究中的应用现状和前景。     

李属植物遗传转化研究现状及展望

现代分子生物技术如遗传转化在植物育种方面有重要作用。综述了李属植物遗传转化研究取得的进展,介绍了外植体类型、培养基组成、生长调节因子和培养条件等对李属植物遗传转化的影响,并分析了影响转化的关键问题,最后对将来的工作重点提出了建议。     

OsVIP1 RNAi转基因水稻植株的构建

为进一步阐明农杆菌介导的遗传转化分子机制,进而利用分子生物学方法提高农杆菌转化水稻效率,以水稻品种中花11为遗传转化受体材料,利用RNAi技术对水稻中拟南芥AtVIP1蛋白的同源蛋白进行了功能研究。通过同源性比对得到水稻中拟南芥AtVIP1蛋白的同源蛋白序列,命名为OsVIP1,构建了该蛋白基因2个片段(R1和R2)的RNAi表达载体pDS1301-2-R1和pDS1301-2-R2,通过农杆菌介导的方法分别转化水稻中花11。对转基因抗性愈伤进行统计,结果表明,由携带pDS1301-2-R1和pDS1301-2-R2载体转化的抗性愈伤的形成受到一定程度抑制。经PCR检测,证明2个片段R1和R2均成功整合到再生水稻植株基因组中;半定量RT-PCR分析显示部分RNAi转基因植株中OsVIP1基因表达被成功抑制。     

薰衣草及其次生代谢产物的分子生物学研究概述

深入了解薰衣草分子生物学特性及其次生代谢产物分子生物学作用机理，有助于为培育薰 衣草新品种和发挥薰衣草的功效提供理论参考。本文综述了薰衣草功能基因、遗传多样性及遗传转 化等研究进展，介绍了薰衣草次生代谢产物分子组成及其影响因素，次生代谢产物发挥主要功效的分 子机制，为深入开展薰衣草理论和实践研究提供参考和基础。     

真菌细胞自噬的研究进展

为了维持细胞内部物质与能量的动态平衡,真菌在进化过程中形成了一些复杂的机制来调控胞内物质的代谢和循环,其中的一条重要途径就是自噬。自噬在真核生物体内是高度保守的,其通过形成具有双层膜结构的自噬体囊泡,将细胞内受损的细胞器或蛋白质包裹起来,随后运输到液泡中进行降解。在过去20多年里,人们对真菌细胞自噬进行了深入的研究,通过对自噬相关蛋白的分析,逐渐揭示了自噬过程中的一些分子及调控机制。在对丝状真菌自噬基因功能分析的过程中,发现自噬在丝状真菌营养生长、产孢、孢子萌发、侵染结构形成以及致病力等方面都起着非常重要的作用。本综述介绍了真菌细胞自噬的分子及调控机制以及自噬基因在丝状真菌中的功能的研究进展。     

大豆遗传转化方法及再生体系研究进展

转基因技术作为现代生物技术之一,在基因功能研究和转基因育种方面取得重要进展。大豆基因组测序之后,大豆功能基因组学发展迅速,挖掘控制重要性状的基因用于转基因育种受到广泛关注。随着转基因大豆新品种培育重大专项的实施,我国建立了基因克隆、遗传转化、功能研究、转基因品系安全评价等转基因育种研究技术体系和监管体系。其中,转基因大豆遗传转化技术体系的研究取得了较快的进展,主要集中在高效、稳定遗传转化再生体系的建立和优化,大豆遗传转化方法的探索和优化等方面。对大豆遗传转化体系、转化方法和转化效率等因素进行阐述,可为大豆基因功能研究和转基因新品种培育相关研究提供参考。     

植物病原丝状真菌RGS的研究进展

G蛋白信号调控因子（RGS）作为G蛋白信号途径中发挥重要的负调控作用的蛋白，其功能主要表现影响真菌菌丝生长、产孢等发育阶段，以及次生代谢产物、色素合成等致病性方面。近些年，随着学术界对于植物病原丝状真菌RGS蛋白研究的不断深入，产生了大量的学术报道，然而，尚缺乏对模式真菌与植物病原丝状真菌中RGS蛋白系统性对比分析的研究报道。该文对模式真菌与植物病原丝状真菌RGS蛋白的结构、分类进行综述，并通过SMART保守结构域、二级结构组成情况以及遗传关系分析，明确了植物病原丝状真菌与模式真菌中的RGS蛋白均具有保守的RGS结构域以及相似的二级结构组成情况，以及根据RGS蛋白的序列同源性，明确真菌中RGS蛋白可分为6大类，具有不同结构域的RGS蛋白分别聚类。同时，对不同真菌中RGS蛋白功能进行综述，明确植物病原丝状真菌中RGS的数量和类型均多于模式真菌，RGS蛋白功能具有保守性和独特性特征。为今后学术界进一步开展植物病原丝状真菌中RGS蛋白的作用机制解析，以及植物病原丝状真菌与其他模式真菌中RGS蛋白之间的关系解析提供理论基础。