农杆菌侵染玉米芽尖转化BcWRKY1转录因子基因的初报

以玉米自交系鲁9801、K10芽尖为受体,采用农杆菌介导法转化BcWRKY1转录因子基因,同时优化了遗传转化体系。结果表明,乙酰丁香酮浓度为100μmol/L、0.05个大气压下真空处理侵染10 min转化率最高。实验共筛选出98株除草剂抗性植株,其中23株PCR呈阳性,18株结实。     

BcWRKY1转录因子基因花粉管通道法转化玉米的初报

采用花粉管通道法,以LH1037、合344、05-2044等7份优良玉米自交系为试材,转化转录因子BcWKKY1基因,并优化了遗传转化体系。结果表明,当转化DNA溶液浓度为200μg/mL、授粉后9 h转化,结实率和转化率最高;转基因玉米的发芽率均低于非转基因对照。共获得T0代PPT抗性植株89株,PCR阳性植株55株,其中36株结实。T1代转基因植株的PCR和PCR-Southern阳性率为86.7%。     

二穗短柄草成熟胚再生体系建立及农杆菌介导转化研究

为建立二穗短柄草组织培养及遗传转化体系,以二穗短柄草BD21-3成熟胚为外植体,对成熟胚愈伤诱导、分化以及农杆菌侵染条件进行了研究。结果表明,在含有2.5mg·L~(-1) 2,4-D的培养基上,愈伤组织出愈率最高为93.83%;在含有0.2mg·L~(-1) KT的分化培养基上,分化率最高为38.18%;对二穗短柄草胚性愈伤组织农杆菌转化和GUS染色结果表明,侵染的过程中农杆菌菌液浓度OD_(600)为0.6、侵染时间为5min时转化率最高。     

大豆子叶节遗传转化体系的优化研究

为了提高大豆转化效率,建立一个稳定高效的大豆遗传转化体系,选择了4个代表性基因型大豆子叶节为外植体,以子叶节和丛生芽GUS瞬时表达率为指标,优化了大豆遗传转化过程。结果表明:在侵染阶段分别进行超声波和抽真空辅助处理,GUS染色显示,4个基因型品种处理不同时间后遗传转化效率均有不同程度提高,超声波30 s或者抽真空2 min后农杆菌的侵染效率提高最为明显,转化效率分别提高8%~42%、16%~41%。在芽诱导前期进行PPT浓度筛选,4种基因型的最适PPT浓度均为0.2 mg·L~(-1),转化效率提高18%~33%。     

农杆菌介导大豆子叶节遗传转化体系的优化

利用农杆菌菌株EHA105,对17个栽培大豆品种的大豆子叶节进行了侵染,从大豆基因型、氯气灭菌时间、外植体状态、菌株活力、侵染浓度、侵染时间、共培养时间等方面进行了优化。结果表明:氯气灭菌14~18 h,可在不影响大豆种子活力的同时最大限度的减少污染;暗处理1 d的外植体活力高于光照处理5~7 d的外植体;菌液浓度(OD600nm)在0.8~1.0且侵染浓度(OD600nm)为0.6~0.8时GUS瞬时表达率最高;适宜的侵染时间和共培养天数分别为30 min和4 d。在上述优化研究基础上,形成一套综合的转基因体系,该体系的最高转化率可达3.33%。不同处理下的GUS瞬时表达率以及17个大豆品种的丛生芽诱导率综合评价显示,适宜转化的基因型为TL-1、HC-3、HC-6、Williams 82。     

农杆菌介导玉米H99遗传转化体系的优化

遗传转化率低是转基因技术进一步发展的限制因素。优化玉米转化体系的研究大多以幼胚为受体材料、以GUS基因为报告基因,在一定程度上限制了取材的时间和数量。研究利用携带pCAMBIA1302（含绿色荧光蛋白基因-Green Fluorescent Protein）质粒的 EHA105菌株对玉米自交系H99的愈伤组织进行侵染,借助活体荧光检测技术对GFP基因的瞬时表达进行评价。结果表明,农杆菌侵染液浓度OD₆₀₀为 0.7～0.8、侵染时间20 min、共培养60 h时,GFP瞬时表达率最高,达到23.47%。     

农杆菌介导小麦成熟胚愈伤组织的遗传转化研究

为建立和优化小麦成熟胚愈伤组织遗传转化体系,以筛选出的适合小麦成熟胚组织培养再生的普通小麦山农2618为材料,采用农杆菌介导法对其成熟胚愈伤组织进行转化,对影响转化效率的因素如侵染菌液的浓度、侵染时间、超声波处理、真空处理等进行了研究.结果表明,这些因素对小麦成熟胚遗传转化效率有很大影响.菌液侵染浓度OD600为0.8、侵染时间为60 min时转化效率最高.在此基础上辅以超声波处理、真空处理可明显提高转化效率,最高转化率可达8.1%.对转化愈伤组织和转化植株分别进行GUS染色和PCR检测,结果表明外源基因已整合到小麦基因组中.     

MYB转录因子AtPHR1转化大豆研究

以MYB转录因子AtPHR1表达载体为转化对象,采用农杆菌介导子叶节转化技术将其转入栽培大豆,研究不同萌发时间、预培养时间、菌液和侵染液浓度、大豆基因型以及筛选剂浓度对转化效率的影响.结果表明:以萌发5d大豆幼苗制备子叶节外植体,预培养1d,农杆菌菌液OD600为0.7,侵染液OD600为0.5或0.7进行转化,100 mg.L-1卡那霉素进行筛选的抗性芽诱导率最高;5个供试品种中,以五星2号的转化率最高,约为2.0％;经PCR检测转化后的大豆植株,获得了含有转录因子AtPHR1的5个大豆新材料.     

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。     

利用农杆菌介导法将PVA-CP基因导入马铃薯品种东农303的研究

以马铃薯早熟品种东农303的微型薯为受体材料,对其再生和农杆菌介导的遗传转化体系进行了研究,成功地将PVA-CP基因导入马铃薯中。结果表明:在加入5mg·L-1ZT和1mg·L-1IAA的培养基上微型薯再生频率最高达95%;农杆菌侵染薯块时,用浓度为OD600=0.5的菌液,侵染5min,共培养2d转化频率最高;在诱导芽阶段加入75mg·L-1的卡那霉素,采用延迟筛选的方法。得到的抗性芽有22株在含100mg·L-1卡那霉素的培养基上生根。经PCR和PCR-Southern杂交检测,15株为阳性植株。初步证明了PVA-CP基因已导入并整合到马铃薯品种东农303的基因组中。     

农杆菌介导法将抗草甘膦基因EPSPS转入玉米自交系的研究

通过农杆菌介导法将抗草甘膦基因EPSPS转入玉米自交系H99中,同时研究了农杆菌浓度、侵染时间及共生培养条件等因素对转化频率的影响。结果表明:菌液浓度OD600为0.6、侵染时间20 min、共生培养时间3 d为最佳转化条件。获得的转基因植株经PCR分析鉴定,其中7株表现阳性,证明外源基因已经整合到玉米基因组中。     

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。     

延缓叶片衰老ZmIPT2基因的玉米遗传转化及功能验证

从玉米自交系郑58中克隆Zm IPT2基因并构建单子叶植物表达载体,通过农杆菌侵染萌动胚方法将其转入玉米自交系K10中,对转基因后代进行分子检测和功能验证。结果表明,Zm IPT2基因c DNA全长969 bp,成功构建其单子叶植物表达载体p CAMBIA5300-ubi-Zm IPT2。农杆菌侵染萌动胚法共转化K10种子5 163粒,获得T0代PCR阳性幼苗48株,其中13株结实收获种子;获得的3个T2代株系PCR阳性率符合3∶1的分离比,且RT-PCR检测呈阳性;2个T2代转基因株系的成熟期叶绿素含量和细胞分裂素含量极显著高于对照,相对绿叶面积和叶面积持绿期极显著或显著高于对照,百粒重和小区产量显著高于对照。结果初步证明,Zm IPT2基因在玉米中的过表达可延缓叶片衰老,提高玉米产量。     

农杆菌介导法将高赖氨酸蛋白基因sb401导入玉米的研究

以玉米杂交组合PA×PB的胚性愈伤组织为材料,通过农杆菌介导法将高赖氨酸蛋白基因sb401导入到玉米中。经过双丙胺膦筛选,共获得70株再生植株,其中15株经PCR检测呈阳性,将部分PCR呈阳性的植株进行Southern杂交,结果表明,sb401基因已经整合到玉米基因组中。bar蛋白试纸条检测结果呈阳性,推测目的蛋白得到了表达。     

基因枪共转化法获得玉米转基因植株的研究

通过基因枪共转化方法将磷高效利用phy基因、钾高效利用AlHAK1基因和筛选标记bar基因等外源基因导入玉米自交系H99的1 500块愈伤组织中。经PCR分析,获得79株阳性植株,其中53株为AlHAK1阳性,49株为phy阳性,23株为AlHAK1和phy阳性,单基因转化率为5.27%,双基因转化率为1.53%,共转化整合比率达到29.11%。     

耐盐碱转基因玉米的获得及其抗性分析

依据Gen Bank数据库中发表的拟南芥DREB基因序列进行优化,人工合成DREB基因序列,构建植物表达载体,通过农杆菌介导法将DREB基因转入玉米自交系Hi II中,获得转DREB基因玉米材料,经过分子检测获得4个阳性转化事件。在不同浓度水平的Na Cl溶液(40、80、120 mmol/L)和Na_2CO_3溶液(10、20、30 mmol/L)胁迫下,研究其耐盐碱性。结果表明,DREB基因已经整合到玉米基因组中,转DREB基因玉米的耐盐碱性获得显著提高,80 mmol/L的Na Cl溶液和20 mmol/L Na_2CO_3溶液可以作为转DREB基因玉米的耐盐碱分析条件。     

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。     

农杆菌介导法将抗草甘膦基因转入玉米自交系

利用农杆菌介导法将抗草甘膦基因(ssu-G₂-aroA)转入优良玉米自交系R18-599和齐319,侵染后的愈伤组织转至潮霉素浓度为10 mg/L的筛选培养基上,继代筛选3轮,每轮3周;得到的抗性愈伤组织在含有潮霉素浓度为3 mg/L的分化培养基上进行分化,R18-599获得30株再生植株,齐319获得18株再生植株。经PCR鉴定后共得到7株转化抗性植株(4株R18-599、3株齐319)。经PCR-Southern及RT-PCR检测结果表明,ssu-G₂-aroA基因已稳定整合到了玉米基因组中,并在RNA水平上得到表达。     

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.