基因枪法介导的转KN2基因小麦的获得及鉴定

【目的】获得转KN2基因的小麦植株,为研究KN2基因对提高转基因小麦抗寒性的作用,以及为利用基因工程提高小麦抗逆性奠定基础。【方法】以弱冬性小麦品种小偃22为供试材料,通过基因枪法,用含有KN2基因的植物表达载体和筛选标记基因bar共转化小麦幼胚愈伤组织,经过除草剂(Phosphinothricin,草丁膦)筛选和愈伤组织分化获得再生植株,并对得到的再生小麦植株进行PCR检测。【结果】采用基因枪法共轰击小偃22的幼胚愈伤组织1 680个,共获得再生植株17株,移栽到花盆中成活15株;根据目标基因序列设计特异引物,对成活的小麦植株进行PCR检测,结果表明获得含有bar基因和KN2基因的转基因阳性植株分别为6株和4株,转化率分别为0.36%和0.24%,bar和KN2的共转化率为0.24%。【结论】KN2基因成功地转入到小麦品种小偃22中。     

优良小麦转基因受体品种的筛选及成熟胚半胚培养的研究

为了筛选具有良好组织培养特性的优良小麦品种作为转基因受体,使转基因小麦能尽快得到应用,对4个小麦品种的幼胚和成熟胚以及7个小麦品系的成熟胚进行离体培养,考察其组织培养特性.结果表明,11个品种(系)的成熟胚成愈率都达90%以上,但不同成熟胚来源的愈伤组织的植株再生率存在很大差异:7个小麦品系的植株再生率都低于20%,而4个小麦品种的植株再生率都达35%以上,幼胚成愈率及植株再生率都分别达90%和62%以上.该研究为小麦的遗传转化提供了几个新的优良受体品种.该研究进行成熟胚培养时,采用半胚培养的方式,一方面有效地克服了成熟胚在诱导培养基上直接萌发的现象,另一方面提高了成熟胚来源的愈伤组织分化为多苗的能力.该再生体系可作为小麦胚培养的参考.     

根癌农杆菌介导Ds转座因子的水稻遗传转化

以水稻品种中花１１的幼胚,成熟胚和幼惠的愈伤组织材料,经携带Ｔｉ质粒ｐＤｓ－Ｂａｒ１３００的根癌农杆菌ＥＨＡ１０５感染和共培养后,通过５０ｍｇ／Ｌ和２５ｍｇ／Ｌ潮霉素的二次筛选,结果表明：３４％经胚愈伤组织１７％成熟胚愈组织和１６．５％幼穗愈伤组织表现潮霉素抗性,这些抗性愈伤组织转入分化和再生培养基培养,获得了１４棵转基因植株,经Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交分析,证明Ｄｓ和Ｂａｒ基因都已整合进转基因植株的     

基因枪介导的转PYL5基因小麦的获得与鉴定

【目的】通过基因枪介导共转化,获得转拟南芥抗旱基因PYL5的小麦植株,为转基因小麦的抗旱功能研究奠定基础。【方法】以小麦品种西农889、绵阳19和宁春16为供试材料,通过基因枪介导法将诱导型启动子Rd29A启动的PYL5基因和筛选标记基因Bar共转化到小麦幼胚愈伤组织中,经过除草剂PPT(Phosphinothricin)筛选和愈伤组织分化,获得再生植株。根据目标基因PYL5和Bar基因序列分别设计特异引物,对移栽成活的小麦T0代再生植株进行基因特异性PCR检测。【结果】采用基因枪分别轰击西农889的1800个、绵阳19的800个和宁春16的800个幼胚愈伤组织,经过筛选和分化分别获得了9,5和14株小麦再生植株;对转基因小麦T0代再生植株的基因特异性PCR检测结果表明,西农889、绵阳19和宁春16 Bar基因的转化率分别为0.280%,0.500%和0.750%,PYL5基因的转化率分别为0.110%,0.125%和0.500%,Bar和PYL5基因的共转化率分别为0.110%,0.125%和0.500%。【结论】PYL5基因成功转入到了小麦品种西农889、绵阳19和宁春16中。     

裸燕麦不同外植体愈伤组织诱导及再生植株变异研究

近年来，离体培养材料主要有花萼原基、子房、幼穗．种胚、颖片和花药等部分。各研究大多是用某种外植体诱导愈伤组织．进而获得再生植株。而对不同外植体愈伤组织诱导效果的比较、胚性愈伤组织状态的调控、以及再生植株后代变异性状选择效果的研究．     

影响大麦植株再生及基因枪转化因素的研究

以2个澳大利亚啤酒大麦品种为供试材料,研究了基因转化和植株再生过程中Cu2+浓度、不同受体材料、高渗处理对基因转化频率的影响.结果表明,Cu2+浓度为5.0μmol·L-1时可以显著地促进胚性愈伤组织的形成及植株再生;预培养9d的幼胚愈伤组织作为受体材料其愈伤组织的抗性率明显高于剥取当天和预培养3～4d的幼胚;基因枪轰击前6h和轰击后18h,用0.5mol·L-1的甘露醇进行渗透处理,可提高愈伤组织的再生频率.     

玉米基因枪法把五个不同基因共转移的研究

采用基因枪法把五个不同基因p35sGFP、pA ctG us、pU b iLuc、p35sPatP IV 4、pAH 2转移到玉米幼胚愈伤组织,以研究基因共转移的某些特性。试验结果表明,在处理B 1、B 2、B 3和B 4中,共获得转基因再生植株34株,分别涉及73、46、80和109个玉米幼胚愈伤组织,其基因转移频率分别是30.14%、17.39%、1.25%和2.75%。在基因转移中,一个幼胚愈伤组织一般可以获得一株转基因植株,同时也存在一个幼胚愈伤组织可以获得3株或以上的转基因植株的可能性。此外,有70%的机率能把3~4个不同基因进行至少一次克隆后共转移整合到玉米转基因再生植株上,而把五个不同基因共转移整合到玉米转基因再生植株上的机率则很低。不同基因的大小和质量会影响克隆的频率。已经整合到玉米转基因再生植株基因组上的转移基因的表达频率达到50%以上,不表达的转移基因则可能是基因沉默现象。     

玉米幼胚体细胞无性系植株再生及其移栽技术的研究

以生产中广泛应用和具有利用前途的 CEE尖端齐等19个玉米自交系为供试材料,进行幼胚培养,通过愈伤组织的诱导,继代,分化和植株再生等阶段,已获得再生植株及其后代种子,对再生植株及其后代进行了观察,本项研究对影响玉米幼胚愈伤组织的诱导,分化,继代、植株再生及其移栽和正常化生长的因素进行了分析,其中CEE自交系胚性愈伤组织已继代14个月以上,仍能保持其胚性和分化能力,为利用体细胞无性系进行抗性变异体筛选的研究,建立了一个有效的再生系统。     

Pina和Pinb融合基因表达载体的构建及其在硬粒小麦中的转化

 【目的】构建Pina、Pinb融合基因表达载体，验证Pina和Pinb基因的功能，为利用转基因技术改良小麦籽粒质地提供理论依据和基础材料。【方法】以软质小麦京411作为Pina和Pinb基因的供体，将Pina、Pinb基因融合后，与基础质粒pG4AB上的Ω和poly(A)等增强基因表达的调控序列及pAHC25上的Ubiqutin启动子和bar基因表达盒相连接，构建Pina、Pinb融合基因植物高效表达载体。利用基因枪转化硬粒小麦幼胚，并对硬粒小麦幼胚再生体系进行探索。【结果】在构建完成Pina、Pinb融合基因植物高效表达载体pFUBPaPb的基础上，转化硬粒小麦幼胚16 000多枚，经biolaphos筛选、PCR鉴定和斑点杂交鉴定，得到再生植株2 390株，35株为阳性植株。共得到T1代籽粒356粒，对种子量较多的16个单株籽粒进行蛋白表达分析，有2株检测到基因表达产物，其籽粒SKCS硬度值比受体品种分别降低了10和12。培养基SD2适于硬粒小麦幼胚愈伤组织的诱导，MS+8 mg•L-1玉米素可获得较为理想的再生频率。【结论】Pina和Pinb的共同表达降低了硬粒小麦籽粒硬度，具有软化籽粒质地的功能。     

基因枪法获得Phs-r转基因小麦植株的研究

实验以普通小麦豫麦18-64品种为供试材料,采用基因枪法对报告基因(Bar基因)和目的基因(PHS-r基因)两个重组质粒进行了共转化,获得了再生植株,并对转化植株进行了检测。结果表明:以预培养15d的幼胚愈伤组织作为受体材料其转化频率明显高于当天剥取和预培养3～4d的幼胚;在基因枪轰击前6h和轰击后18h,用0.5moL/L的甘露醇进行渗透处理,其转化频率会有明显的提高;实验通过基因枪转化与再生培养,共获得了12株再生植株,PPT检测且均表现出抗性,其中6株经PCR检测呈阳性,表明PHS-r基因已整合到小麦基因组中并正常表达。     

基因枪介导转hpa99基因小麦的获得和检测

为了探究来源于水稻细条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola)的hpa99基因改良小麦抗赤霉病的可行性,以小麦幼胚诱导的愈伤组织为转化受体,以磷酸甘露糖异构酶(phosphomannose isomerase,PMI)作为选择标记,通过基因枪法将带有hpa99基因的表达质粒AF234296导入普通小麦品种山农15。2～3次PMI筛选后,获得38株再生植株。通过氯酚红(chlorophenol red,CPR)染色以及PMI基因和目的基因hpa99的PCR检测,获得7株阳性植株,转化率为0.108%。结果表明,hpa99已整合到小麦基因组中,获得了无抗生素标记基因的转基因小麦。     

基因枪法获得GNA转基因小麦植株的研究

 以小麦品种京 411作为基因枪转化的靶材料 ,取其未成熟胚诱导愈伤组织 ,经过 10 d左右培养后 ,用含有雪花莲凝集素 (Galanthus nivalis agglutinin ,GNA)和 bar基因的质粒 p BI12 1- 2轰击 80 0个胚性愈伤组织 ,在含有4mg/ L Basta溶液的培养基上进行筛选 ,分化及生根培养 ,获得 6 7棵再生植株。田间涂抹 Basta溶液 (5 0、75 m g/ L)检测和接麦蚜实验 ,提取转基因植株基因组 DNA,用扩增 GNA基因的引物经 PCR扩增 Southern杂交 ,结果表明利用基因枪转化已从 T2 代获得了 8株含有编码 bar/ GNA基因的转基因植株。     

高亲和铵转运因子在春小麦中的遗传转化研究

为了培育可高效吸收利用铵态氮的小麦品种,将高亲和铵转运因子AtPRP3-AtAMT1;1融合基因导入优质强筋小麦品种龙辐18中,利用基因枪法对3 760个小麦幼胚愈伤组织进行了轰击。结果表明:经过筛选分化共获得69株抗性苗。用2对特异引物对转基因植株进行检测,成功获得4个转基因植株,转化率为0.11%,可作为选育高亲和铵转运因子小麦的原始材料。     

普通小麦基因转化中良好受体系统的建立

对影响小麦幼胚愈伤组织高频率再分化的条件进行了研究。结果表明,暗培养条件下诱导的小麦幼胚愈伤组织的再分化频率显著高于散光和2000lx光照条件;大田生长的小麦比温室盆栽小麦的幼胚脱分化和再分化频率高。小麦主茎穗部的幼胚组织脱分化和再分化特性显著高于小麦分蘖茎穗部的幼胚组织。不同年份、不同基因型小麦品种,及不同胚龄幼胚组织的脱分化和再分化特性有一定差异。通过诸多因素的优化和最适幼胚组织的选择,可建立小麦基因转化中不依赖于基因型的良好受体系统。     

普通小麦抗赤霉变异细胞系的离体筛选及其再生系抗性分析

通过禾谷镰刀菌毒素胁迫下的幼胚直接筛选、愈伤组织筛选、一步筛选和多步筛选相结合的方法, 从普通小麦千斤早和小偃22中筛选出了抗镰刀菌毒素变异细胞系,比较分析了不同筛选方法在不同筛选程序上的筛选效果,研究了再生株系R0代的抗赤霉特性。结果表明,利用毒素胁迫对优良品种进行抗赤霉细胞工程定向改良是有效可行的,可获得抗病性显著提高的变异株系;利用幼胚直接多步筛选,在高毒素质量浓度上获得抗性植株的比例和抗性提高的幅度均较从愈伤组织筛选和低毒素质量浓度上获得的效果更好。     

Study on the Obtaining of Transgenic Wheat with GNA Alien Gene by Biolistic Particle

The immature embryos of wheat plants, cv. Jing 411, 12 - 14 days after pollination, were cultured on SD2 medium for callus induction. After 10 days culture, 800 wheat calli were bombarded by biolistic particle coated with theDNA of plasmid pBI121-2 harboring both Galanthus nivalis agglutinin gene and bar gene. 67 green plants were finally regenerated from the bombardment calli on selection medium containing 4mg/L Basta. The results of bioassay by both inoculating wheat aphids onto the plants and applying Basta solution of 50 mg/L and 75 mg/L onto the wheat leaves in the field, and the molecular analysis, such as PCR and Southern blotting, indicated that 8 T2 plants contaning the target genes were obtained.     

Molecular Detection and Disease Resistance Identification of Transgenic Wheat with pti5-vp16 Gene

The immature embryos of wheat cultivars Liaochun10, Tiechun1 and Fengqiang3 were bombarded with gold particles coated with pti5-vp16 by gene gun and disease resistant regenerated plants were attained. In order to confirm that the plants are genuine transformed ones, a series of molecular tests were conducted as follows. Firstly, transient GUS expression test on embryos two days after bombardment was done. There were many obvious blue spots produced on the surface of bombarded embryos after GUS staining, in which the maximum reached to 85 blue spots per embryo. Secondly, PCR test was performed with DNA from the regenerated plants obtained after double selection with ppt. 6 plants were found PCR test positive. At last, further verification analysis using dot hybridization and southern blotting was carried out on those PCR positive plants and the strong hybridization signals appeared as expected. All the above tests were uniformly indicated that the disease resistant regenerated plants were true transgenic plants. When inoculated with Blumeria graminis, transgenic wheat plants of PCR positive results were mostly resistant(R) after 7 days, and resis-tant, moderate resistant(MR), moderate susceptible(MS) at 14 days respectively. The disease severity of them was distinctively lighter than that of control.     

转pti5-vp16基因小麦的分子检测和抗病性鉴定

 将携带pti5 vp16基因的pJZ170质粒附着微弹用基因枪轰入辽春 10号、铁春 1号和丰强 3号小麦幼胚 ,2d后检测瞬时表达 ,GUS染色 ,幼胚表面有明显的蓝点 ,单个幼胚蓝点数多达 85个 ;对经ppt2次筛选后的转基因小麦植株进行PCR检测 ,检出 6株阳性植株 ;对部分PCR检测呈阳性的植株进行斑点杂交和Southern印迹杂交检测 ,转基因植株均产生杂交信号。对PCR呈阳性的转基因小麦植株接种小麦白粉病菌 ,接种 7d后 ,病害表型多数为抗病 ;接种 14d后 ,病害表型为抗病、中抗及中感 ,病害严重度明显轻于对照。     

小麦幼胚离体培养的研究初报

[目的]筛选适宜小麦幼胚培养的培养基和转基因受体材料的优良基因型,为小麦转化、遗传等提供依据.[方法]以7个春小麦品种(系)的幼胚为材料,取开花后12～16 d的幼胚进行培养,20 d后统计幼胚一步成苗数和愈伤组织绿苗分化数.[结果]小麦幼胚在C17、MS和YP三种培养基上都能诱导一次成苗,其中YP培养基一次成苗率最高(75;),其次是MS(33.13;),最低的是C17(23.34;),YP培养基一次成苗的效果明显优于其它两种培养基,不同基因型间的愈伤组织绿苗分化率差异明显.[结论]筛选出适宜小麦幼胚培养一次成苗的YP培养基和一次成苗和愈伤组织分化绿苗率都较高的材料新春9号,此材料可作为幼胚培养和转基因受体材料的优良基因型.     

转反义trxs基因小麦籽粒发育过程中基因表达差异

为探讨反义trxs基因在转基因抗穗发芽小麦中的作用机制,以转反义trxs基因和非转基因小麦开花后5~30 d的籽粒为材料,采用mRNA差异显示技术分析了转基因与非转基因小麦在籽粒形成过程中的基因表达差异。结果表明,在籽粒发育过程中,转基因与非转基因小麦存在明显的基因表达差异,差异可归纳为转基因增强型、转基因减弱型、转基因特异型和沉默型4种类型,而且特异型表达明显高于增强型和减弱型;差异条带数随种子成熟度的增加而不断增多,到花后第25天达到最高(77条),然后略有下降,且在胚乳中的差异明显高于胚中的。