大豆遗传转化技术研究进展

高效、稳定的遗传转化体系是开展大豆转基因育种及功能基因组学研究的重要前提。自1988年首次建立基因枪和农杆菌介导的大豆遗传转化技术以来,围绕影响大豆转化效率提高的各种因素,国内外学者对大豆转化方法进行了多方面的改进,包括在共培养基中添加抗氧化剂类化合物,选用强毒农杆菌菌株以及不同的外植体和筛选剂等。经过20多年的发展,大豆遗传转化效率不断提高,目前已报道的大豆转化效率最高可达32.6%。文章对近年来大豆遗传转化技术研究进展进行了综述,并对影响大豆转化效率的主要因素进行了探讨。     

双价抗虫转基因大豆抗苜蓿夜蛾分析

苜蓿夜蛾是影响我国大豆生产的重要食叶性害虫之一.在实验室和网室人工接虫条件下,对已获得的遗传稳定的双价抗虫转基因大豆抗苜蓿夜蛾能力进行了分析.结果表明,与对照非转基因大豆相比,抗虫转基因大豆株系T5-150和T5-195的叶片损害程度明显减轻;同时,苜蓿夜蛾幼虫食叶量显著下降、存活天数缩短,发育变慢,蛹化数也显著降低.表明抗虫转基因大豆抗苜蓿夜蛾能力显著提高.     

致病性不同的大豆花叶病毒分离物外壳蛋白的基因序列分析

鉴定了致病性差异明显的6个大豆花叶病毒分离物，对这些分离物外壳蛋白（CP）基因进行了测序。6个分离物CP基因全长均为795bp，推测的CP全长均为265个氨基酸残基。序列同源性比较表明，症状反应相同的各SMV分离物间，CP基因核苷酸和推测的氨基酸序列同源性分别为98.2%～99.6%、99.6%～100.0%；而症状反应不同的分离物间，CP基因核苷酸和推测的氨基酸序列同源性分别为90.4%～96.7%和97.7%～99.6%。结果显示，致病范围相近的分离物，序列同源性较高。     

植物叶绿体遗传转化及研究进展

叶绿体遗传转化与传统的细胞核遗传转化相比具有许多独特的优点：外源基因表达效率高,可同时转化及表达多个基因,由于通过母性遗传,因此没有基因沉默现象及位置效应,也不会造成外源DNA的扩散。目前已经有超过四十多个外源基因整合到烟草等作物的叶绿体基因组中,表现出理想的农艺性状或作为生物反应器表达高水平的生物疫苗。本文对植物叶绿体基因组转化技术的原理和优点,外源基因导入叶绿体基因组的方法,以及目前叶绿体转化研究的最新进展进行了综述,并对其应用进行了展望。     

苏云金芽孢杆菌Cry1Ab和Cry1C同源重组及转化大豆

在研究和确定Cry1Ab和Cry1C蛋白对甜菜夜蛾和斜纹夜蛾协同杀虫作用的基础上,利用同源重组技术进行Cry1Ab和Cry1C之间的结构域交换获得高效融合蛋白,利用农杆菌介导的子叶节法将融合抗虫基因表达载体导入大豆中,从而获得抗虫转基因大豆新材料。采用PCR及蛋白试纸条检测法对获得的大豆再生植株进行鉴定,测得结果初世代阳性植株为121株。对部分后代转基因植株的遗传分析表明外源基因能够稳定遗传。室内接种斜纹夜蛾鉴定表明,含有重组基因的转基因大豆对斜纹夜蛾有较强的抗性。因此,利用同源重组技术进行Cry1Aa和Cry1C之间的结构域交换,是获得高抗食叶性害虫大豆的有效途径。     

转CryIA和CpTI双价抗虫基因大豆的获得与稳定表达

【目的】将抗虫基因转入栽培大豆中,提高大豆的抗食心虫能力。【方法】利用大豆未成熟子叶体细胞胚发生系统高效转化体系,将携带有人工合成的CryIA杀虫基因和CpTI基因的高效双价杀虫基因植物表达载体pGBI121S4ABC转化到大豆主栽品种吉林20与吉林27中。【结果】GUS活性分析、PCR、Southern blot检测证明,目的基因已整合到受体大豆基因组中。T1代转基因大豆抗虫测定表明,转基因材料虫食率比对照显著降低,抗虫能力显著提高。【结论】T3～T5连续3代接虫测定结果表明,转基因大豆株系0-195和0-150的虫食率均比对照低大约30%,其抗虫能力已基本稳定。     

安全选择标记和无选择标记转基因技术研究进展

转基因植物中选择标记的存在是影响转基因植物安全的重要因素之一。目前主要从两个方面来解决转基因植物中选择标记的安全问题,一是选用安全的选择标记,二是构建无选择标记或标记删除转化系统。对目前几种重要的安全标记和无选择标记转基因技术的最新研究进展进行了综述,并对这些技术在转基因植物研究中的应用前景进行了展望。     

大豆体细胞胚胎发生系统组织学研究

大豆体细胞可以诱导发生在形态和结构上类似胚结构的胚状体。利用大豆体细胞胚发生系统进行大豆遗传转化,具有转化频率高、同步性好、转基因植株嵌合体少等诸多优点。对经根癌农杆菌侵染后,在含卡那霉素筛选培养基上生长的大豆未成熟子叶胚性细胞的发生、分化及发育进行了组织学研究。结果表明,体细胞胚以非芽体方式发生。胚性细胞可以从外植体表层或表层下1-2层细胞开始发生。随着胚性细胞的分裂,周围细胞开始退化解体,并形成具有类似胚柄结构的胚状体。之后,呈球形的胚状体突出于表皮之外,并依次发育成心形胚、鱼雷形胚和子叶形胚。以期为利用大豆未成熟子叶诱导体细胞胚发生系统高效转化体系的建立提供理论依据。     

超声波辅助农杆菌介导转化大豆未成熟胚的研究

[目的]进一步提高栽培大豆的遗传转化效率。[方法]以吉林省大豆主栽品种吉育67、吉育89未成熟子叶为外植体,对超声辅助农杆菌介导大豆遗传转化过程中处理液浓度、超声强度和时间等参数进行了优化。[结果]在农杆菌菌液浓度OD600为0.4,超声功率中,转化率约为4.35%。[结论]为进一步开展以大豆未成熟子叶为外植体的高效遗传转化及相关应用研究提供了参考。     

黄淮中北部大豆花叶病毒株系的鉴定与分布

2002-2003年采集了黄淮中北部地区为主的32个县市的大豆SMV病样981份,经初步繁殖鉴定、生物纯化及DAS-ELISA血清学检测,得到95个SMV分离物,根据95个分离物在27个鉴别寄主上的症状反应,最终确定南农1138-2、诱变30、8101、铁丰25、Davis、Bullfalo、早熟18、Kwanggyo、齐黄1号和科丰1号10个品种作为该地区SMV株系的鉴别寄主.利用它们可将95个SMV分离物划分成10个株系群,其中5个与以往鉴定株系群相同,另5个为新发现的株系群,分别将5个新株系群定名为SC-11～SC-15.研究还发现,SC-11株系群所占比例最大,是本地区优势株系;其次为SC-8株系群;SC-11和SC-13株系群分布最广,在黄淮北部各省均有分布.