利用基因枪转化法获得受四环素调控的水稻雄性不育植株

利用基因枪法通过pTET-BI-Bar和pTATx-BN-Bin质粒分别将TetR和Barnase基因共转化粳稻品种台北309、4008S和籼稻品种D68。通过对R0代植株不同的基因进行PCR及Southern分析,结果表明,Barnase、TetR基因和控制Barnase基因的TA29-TX启动子均已整合到水稻基因组。其中,台北309和4008S分别获得了15株和6株阳性转基因植株,其外源基因转化率分别为4.5%和1.9%,其外源基因TetR和Barnase的共转化率分别为0.6%和0.3%。D68没有获得阳性转基因植株。     

农杆菌介导植酸酶基因转化大豆的研究

以大豆胚尖为受体,利用农杆菌介导法将来源于泡盛曲霉的植酸酶基因phy转入黑农37和吉林小粒豆中。此法取材方便,操作简单,产生嵌合体的可能性低。在筛选培养基中经草胺膦(1.0 mg.L-1)筛选,获得抗性植株。对获得的草胺磷抗性植株采用除草剂(10%Basta)筛查表型鉴定与目的基因、筛选标记基因PCR分子检测相结合的方法,检测结果直观、可信度高。最终获得5株阳性植株,转化率为0.5%。     

双T-DNA表达载体转化大豆的研究

利用含有筛选标记基因和目的基因△6-脂肪酸脱氢酶基因的双T-DNA共转化表达载体pLIN61,经农杆菌EHA101介导,采用子叶节转化法转化大豆,使用除草剂Glufosinate作为筛选剂,获得了一批携带有玻璃苣△6-脂肪酸脱氢酶基因的转基因大豆,转化效率为2.0%,共转化频率及实际转化率分别为56.25%、1.12%.PCR检测和Southern杂交结果证明,玻璃苣D6D已经整合到大豆的基因组上.RT-PCR检测结果显示,玻璃苣△6-脂肪酸脱氢酶基因在转基因大豆的转录水平上得到了表达.     

基于phy基因的双边界植物表达载体构建

采用同源克隆方法从泡盛曲霉中克隆了1 515 bp 的植酸酶基因,与黑曲霉(A. niger963)phyA2 的核苷酸同源性为95%.以植物表达载体pTTBUG8为基础,构建了由35S启动子调控、具有磷高效利用功能基因(phy)的双边界植物表达载体 pBSP.解决了bar基因及其产物 PAT蛋白的安全性及产权等问题,并为植物养分高效利用基因工程研究奠定了重要基础.     

农杆菌介导大豆子叶节转化cry1Iem基因

利用农杆菌介导法,以东北地区种植的9个大豆基因型和国外品种Williams82的子叶节为外植体,将抗虫基因cry1Iem转入栽培大豆品种中。共转化外植体1 459个,获得84棵再生植株。采用除草剂叶片涂抹法、PCR及Bar蛋白试纸条检测法对得到大豆再生植株进行鉴定,转cry1Iem基因大豆T_0阳性植株为61株。对部分T_1转基因植株的遗传分析表明,外源基因能够稳定遗传到下一代。通过对部分T_1阳性转基因植株进行Southern blot分析,证明目的基因片段均已整合到受体大豆的基因组DNA中,单拷贝率为22%左右。对获得的部分T_2材料进行了室内抗大豆食心虫鉴定,有2份转基因材料抗性较对照显著提高。     

农杆菌侵染玉米萌动胚转化抗逆基因BcBCP1

以5份优良玉米自交系为试材,采用农杆菌侵染玉米萌动胚的方法转化蓝铜蛋白类似基因BcBCP1,同时优化遗传转化体系。结果表明,菌液浓度为OD600=0.8、侵染24h、共培养3d时,遗传转化率分别达到最高;不同基因型的遗传转化率存在差异,其中丹598转化率最高,达到6.67%;丹599的遗传转化率最低,为0.56%,5个不同基因型的平均遗传转化率为2.13%。共获得PCR阳性植株43株,其中28株结实。     

大豆高代抗虫转基因后代分子检测与抗蚜虫鉴定分析

采用PCR扩增对大豆抗虫转基因高代株系目的基因进行检测,并通过生物鉴定的方法检测转基因后代抗虫性.结果表明:在共转化的3个目标基因中,含有单基因植株共409株,双基因179株,三基因36株,占所检测植株总数的百分比分别为37.8%、17.0%和3.4%;含有单个pta基因的植株数量最多,为239株,占检测植株总数的22...     

用基因枪法将小麦病程相关蛋白基因TaPR-1导入小麦的研究

为验证小麦病程相关蛋白基因TaPR-1的功能,利用gus基因瞬间表达技术对基因枪法转化小麦幼胚的两个重要参数金粉用量和轰击距离进行了优化.研究结果表明,金粉用量为250.0 μg,轰击距离9cm的轰击参数最为理想,GUS瞬间表达率和平均蓝点数分别可达89.8%和33.7个.采用此轰击参数,将TaPR-1基因导入扬麦158幼胚,经3～5 mg/L Bialaphos筛选获得49株抗性再生植株,经PCR、Southern杂交分析,其中2株为阳性植株,转化率为0.11%.对转基因小麦植株进行苗期离体叶段和田间成株白粉病接种鉴定,初步结果表明,转基因植株对白粉病抗性与对照相比无明显差别.     

GmAOC3基因转化载体构建及转化大豆的初步研究

选用内切酶SacⅠ和MluⅠ切割目标基因和载体,构建了携带bar基因的重组载体p BA002-Gm AOC3,选用2个大豆品种(Jack和南农88-1)和2种外植体(子叶节和整个子叶节),研究大豆品种和外植体对根癌农杆菌介导的子叶节转化Gm AOC3基因的影响。结果表明:外植体为整个子叶节的大豆品种Jack的出芽率和转化率最高,分别为79.5%和2.27%。经Quick Stix PAT/bar基因试纸条检测、目标基因的分子检测和草丁膦抗性鉴定,共得到转Gm AOC3基因的T0代阳性株系3株,T1代阳性转基因大豆6株,其中5株以Jack品种为受体的转基因大豆Gm AOC3基因的表达量均显著高于非转基因植株,荧光定量拷贝数检测结果显示,4株转基因单株为单拷贝,2株为双拷贝。     

农杆菌介导向玉米茎尖导入HAL1基因的初步研究

选用玉米优良自交系郑58的茎尖为受体,研究以玉米茎尖为受体进行农杆菌转化体系的可行性。用农杆菌介导法将耐盐碱基因HAL1转入玉米中,获得70株转化苗,经过300 mg/L的除草剂(Basta)筛选,共获得9株转基因植株。进一步进行 PCR检测,其中6株表现阳性,转化率达8.57%。初步证明外源基因已经整合到玉米基因组中,以玉米茎尖作为受体孢子体的转化系统可用于基因转化。     

转植酸酶基因玉米的获得及其后代的初步鉴定

构建了仅含有启动子序列、植酸酶基因和终止子序列的线性基因转化元件(UPN)及其两端分别带有T-DNA边界序列(T-UPN)和一段载体序列(V-UPN)的不同线性转化元件,不含选择性标记基因和载体骨架序列,采用花粉管通道法对选定的玉米自交系进行转化,对728株T1代转化玉米PCR检测。结果表明,UPN、T-UPN、V-UPN 3个转化元件的阳性率分别为0.44%、2.2%和1.8%,平均转化率为1.5%。检测时,以种子在果穗上的不同位置分别播种、检测。结果表明,PCR阳性株都是来源于第5～9圈的种子,这个部位的阳性率达到3.57%,说明花粉管通道法转化玉米的成功率与种子结实的位置有关。植酸酶比活结果说明外源基因在转化玉米植株内实现了蛋白质水平的表达。     

玉米花粉管通道法转化脱水素BDN1基因

通过花粉管通道法将脱水素基因BDN1转入玉米自交系合344中,并对转化后代进行PCR和RT-PCR分子检测以及耐盐性功能鉴定,筛选耐盐性较高的转基因玉米新种质.结果表明,实验共获得88株T0代除草剂抗性植株,其中31株PCR检测呈阳性,14株RT-PCR检测呈阳性,对T4代转基因株系苗期进行300 mmol/L NaCl溶液的盐胁迫处理, 2个转基因株系耐盐性比对照提高两个级别.     

Development of Marker-Free Transgenic Cry1Ab Rice with Lepidopteran Pest Resistance by Agrobacterium Mixture-Mediated Co-transformation

Cry1Ab gene was transformed into four rice varieties, Zhejing 22, Zhejing 27, Jiahua 1 and Xiushui 63 mediated by Agrobacterium-mixture co-transformation. Rice genotype had an important effect on callus induction and transformation efficiency. Different mixtures of Agrobacterium strains (EHA105 and EHA101) contained Hpt and Cry1Ab genes resulted in different frequencies of resistant calli. There was no correlation between the frequency of transformants with the ratio of the Agrobacterium strain mixture contained Hpt and Cry1Ab genes. A total of 509 transgenic plants were obtained from the four rice varieties, and 272 T₂ progenies were analyzed for Cry1Ab and Hpt genes. PCR analysis revealed that 412 regenerated plants were Hpt positive (80.94%), 62 plants were also Cry1Ab co-transformants (15.05% in total frequency), and 42 plants among the 272 T₂ progenies were Cry1Ab positive but Hpt negative. This suggests that marker-free transgenic plants could be produced by co-transformation mediated by mixed Agrobacterium strains with the selectable marker gene and target gene. Southern blot analysis of five independent marker-free T₂ transgenic lines co-transformed from Zhejing 22 showed that Cry1Ab gene had been inserted into rice genome with a single copy. The transgenic plants showed significantly stronger resistance to lepidopteron than the non-transgenic plants under no application of insecticides against lepidopteron.     

过量表达拟南芥GPX3基因提高玉米苗期抗旱性研究

通过农杆菌介导法将拟南芥抗旱基因AtGPX3导入玉米自交系郑58中,用PCR和RT-PCR法对转化玉米进行检测,在水分胁迫下对T₁代转基因玉米和非转基因玉米进行抗旱性分析。结果表明,共得到56株转化苗,检测获得9个株系的30株T₀代转基因阳性植株,抗性植株阳性率为53.6%。RT-PCR检测表明,T₁代有6个株系为稳定遗传阳性株系,并且AtGPX3基因在转基因玉米中表达量大幅度提高。耐旱性分析表明,非胁迫条件下,非转基因和转基因株系中游离脯氨酸（Pro）和丙二醛（MDA）的含量基本无显著差异。在干旱胁迫条件下,转基因玉米叶片的Pro含量高于非转基因玉米,比非转基因株系提高了46.2%;MDA含量低于非转基因玉米,比非转基因玉米下降了34%。通过导入AtGPX3基因,可以提高玉米苗期的耐旱性。     

花粉管通道法将Bt-CPTI双价抗虫基因转入玉米自交系的研究

利用花粉管通道法将Bt-CPTI双价抗虫基因对优良玉米自交系进行遗传转化。采用组培和盆栽两种方法对大量t0代转基因种子进行卡那霉素抗性筛选,获得的卡那抗性植株进行PCR及PCR-Southern检测,初步证明外源目的基因已整合到玉米基因组中,PCR-Southern阳性率达到2.19%。     

耐盐碱基因eIF1A对玉米遗传转化研究

以来自柽柳的耐盐碱基因eIF1A为研究对象,构建其单子叶植物表达载体,并利用农杆菌介导法转化极早熟玉米自交系加2和M1的胚性愈伤组织,创制转eIF1A基因玉米新材料,为耐盐碱转基因玉米育种提供技术和材料支持。结果表明,成功构建eIF1A基因的单子叶植物表达载体pCAMBIA3300-Ubi-eIF1A,共获得33株除草剂抗性植株,其中,12株目的基因和筛选标记基因PCR呈阳性反应,RT-PCR检测表明,目的基因正常转录表达。     

转酸性蛋白酶pepB基因玉米的分子鉴定与农艺性状分析

通过分子生物学技术把酸性蛋白酶pepB基因转入受体玉米自交系基因组中,培育转酸性蛋白酶pepB基因玉米新品系。以耐盐基因badh作为筛选标记性基因,经过抗性筛选,对T1、T2、T3代转基因植株进行PCR检测,得到14个T1代转基因阳性植株,32个T2代转基因阳性植株和27个T3代转基因阳性植株。Southern杂交结果表明,外源酸性蛋白酶基因已经整合进玉米基因组中。RT-PCR结果表明,酸性蛋白酶基因在受体玉米中获得表达,获得外源酸性蛋白酶pepB基因遗传表达的T3代转基因玉米株系。通过对T2、T3代转基因玉米各品系农艺性状的分析结果表明,转基因玉米各品系在株高、茎粗、穗长等农艺性状上与受体亲本没有差异,但生育期均有不同程度的缩短。     

玉米体细胞胚胎功能基因转化研究

22A基因属于TCB1家族,编码GTPase激活因子,与体细胞胚胎的发生密切相关,且只在发育的胚中特异性表达。本研究从玉米体胚中克隆Zm22A基因,并对玉米自交系Y423进行遗传转化。结果表明,以玉米自交系Y423体细胞胚胎为受体,利用Zm22A基因的干扰载体侵染,获得阳性苗。     

利用农杆菌介导合子胚转化法将Bar基因转入玉米自交系的研究

基于农杆菌介导的合子胚转化方法是一种具有自主知识产权的转基因新方法。利用该方法转化玉米合子胚,可直接获得转化种子。以东北春玉米区玉米自交系8902、Pa91、丹340作为转化受体,通过合子转化法进行抗草丁膦除草剂基因Bar的转基因研究。在获得的3 560份材料中,通过对T_1代种子苗叶面喷施草丁膦除草剂Basta,共获得153株抗性植株,抗性频率为4.3%。PCR鉴定阳性植株为102株,转化频率为2.87%。对PCR检测出的阳性植株进行自交获得T_2代,对材料继续进行抗性筛选,对抗除草剂表型的分离比率进行抗性遗传分析。     

利用RNAi方法构建MS26基因雄性不育植物表达载体及农杆菌介导玉米遗传转化研究

应用RNAi技术创制了花粉彻底败育的玉米雄性不育株系,为玉米杂交制种提供雄性不育的基础材料。构建玉米MS26 RNAi植物表达载体,其中,以玉米综31未成熟的幼胚组织为受体,利用农杆菌介导法将目的基因定向转入到玉米中,以甘露糖为选择剂进行筛选获得能够稳定遗传的转基因植株。通过Taqman探针法进行分子检测,获得18株单拷贝T0代转基因植株,碘-碘化钾染色分析结果显示,12株完全不育。在田间试验中,5个转化事件的所有T1代转基因植株在散粉期都表现雄性不育,且除此之外与野生型玉米对照植株之间没有其他形态不同。实时定量PCR结果显示,MS26 RNAi转基因玉米植株中MS26基因的表达量显著下调,由此可推断,MS26 RNAiT-DNA已经整合到玉米基因组中,并能引起完全的雄性不育。