农杆菌介导春小麦遗传转化体系的优化研究

采用携带GUS基因双元表达载体p1301-Pubi-Ecppc的根癌农杆菌菌株C58c1、LBA4404和EHA105对4个春小麦品种的幼胚愈伤组织进行了遗传转化。结果表明,3M1.5为最佳诱导培养基;扬麦158和扬麦10是用于小麦遗传转化的良好基因型。对农杆菌转化条件进行进一步优化,得出用农杆菌C58c1侵染预培养15d的扬麦158幼胚愈伤组织,当侵染液浓度为OD6000.8、侵染40min、共培养3d时,可以提高农杆菌介导小麦遗传转化的筛选频率和PCR阳性率。对所得到的具有hyg抗性的愈伤和抗性植株进行GUS基因化学组织检测和PCR分子鉴定,初步证明Ecppc基因已整合到小麦再生植株基因组中。本研究初步建立了农杆菌介导小麦的遗传转化体系。     

农杆菌介导玉米转基因的影响因素研究

研究了农杆菌介导玉米转基因过程中涉及的外植体选择、高渗和农杆菌共培养、选择培养基筛选转化体等因素对愈伤组织生长及转化效率的影响。结果表明,同一基因型玉米自交系中有少数幼穗幼胚诱导出的愈伤组织生长速度快,转化效率高;高渗和农杆菌共培养以及除草剂筛选抑制愈伤组织的生长,致使部分转基因愈伤不能分化成苗,并提出其解决途径。     

玉米优良自交系综3、综31的转化研究

以生产上广泛应用的玉米自交系综3、综31和P9－10为培养材料，设计多种培养基进行实验。结果表明：培养基D、P比较适宜这3种自交系愈伤组织的诱导。通过改良培养基成分，使其适宜愈伤组织诱导，继代和植株再生。在此基础上，用基因枪法将外源Bt基因导入幼胚和愈伤组织，再生植株的PCR、PCR Southern检测和总DNA Southern杂交结果显示，外源基因确已整合到玉米自交系综3、综31的基因组中，为抗虫育种工作奠定了一定的基础。     

农杆菌介导的花生遗传转化体系的优化

以花生胚小叶及其诱导形成的愈伤组织为转化受体,采用农杆菌介导法,通过评估外植体GUS基因瞬时表达率,优化花生遗传转化条件。结果表明,侵染液中添加表面活性剂2-氮吗啉乙烷磺酸(MES)150mg/L或烟草提取物0.5ml/30ml有利于提高胚小叶外植体GUS瞬时表达率;采用针刺法辅助农杆菌介导转化,其胚小叶外植体多点GUS瞬时表达率(29.1%)明显高于未针刺的对照(12.1%);利用愈伤组织作为转化受体,其多点GUS瞬时表达率高达70.1%。利用此优化体系进行花生遗传转化,获得的抗性苗2011年经嫁接、移栽于试验田,PCR检测获得了T0代转基因植株,2012年部分T1代植株也检测出目的条带。     

CHI-PAT双价基因遗传转化贵州禾来拢

以贵州禾来拢幼胚为转化受体,用农杆菌介导法将几丁质酶和抗除草剂抗性双价基因（CHI-PAT）导入来拢幼胚,筛选出抗性愈伤组织并获得抗性植株.抗性植株经GUS组织化学及PCR检测呈阳性,转基因植株对50 mg/L的Basta溶液有抗性.初步证明CHI和PAT基因已整合进了水稻基因组中.     

农杆菌介导高羊茅遗传转化体系的建立

为建立农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导高羊茅(Festuca arundinaceaSchreb.)遗传转化体系,以草坪型高羊茅品种凌志的胚性愈伤组织为受体材料,通过gus基因瞬时表达检测,研究了多种因素对农杆菌介导转化的影响。结果表明,农杆菌介导高羊茅胚性愈伤组织转化的适宜条件为:愈伤组织在含BAP和NAA各0.5mg/L的培养基上预培养3d;菌液浓度OD600值0.7,感染时间15min;农杆菌预培养基和悬浮培养基以及共培养基中添加100μmol/L的乙酰丁香酮;共培养温度23℃,共培养时间3d,共培养基pH值5.2。不同浓度潮霉素筛选效果试验表明,采用低浓度(50mg/L)潮霉素连续筛选,再生获得的转基因植株数最多,因此是最为可取的筛选方式。     

以玉米幼胚为受体转化海藻糖合成酶基因

本文将含酿酒酵母海藻糖合成酶基因（TPS1）的重组质粒pC1300WTPS,用农杆菌EHA105介导转化玉米幼胚,不经诱导愈伤组织而筛选分化直接成苗。通过对幼胚大小和半胱氨酸(Cys)浓度筛选,发现长度在1.5～2.0mm的幼胚更适合农杆菌介导的幼胚转化,并且在农杆菌与幼胚的共培养阶段添加200mg/L的半胱氨酸,能够有效降低幼胚在农杆菌浸染过程中的褐化率（29.3%）,比对照褐化率（53.7%）减少约一倍。经PCR检测216株转化植株,得到1株阳性植株。     

黄淮麦区推广品种小偃22农杆菌遗传转化体系的建立

小偃22小麦是目前陕西省生产上的主栽品种,在黄淮麦区其他地区也大面积推广种植。本文通过对小偃22小麦胚性愈伤组织的来源﹑生理状态和干燥时间,根癌农杆菌的接种浓度和侵染方式,AS的添加浓度,胚性愈伤组织和根癌农杆菌的共培养温度和共培养时间,潮霉素的筛选浓度和筛选方式等参数进行比较研究,建立了小偃22小麦农杆菌遗传转化体系。结果显示,以来源于幼穗的胚性愈伤组织作为转化受体较为适宜,愈伤组织生理状态为从幼穗直接诱导30d后继代1次并培养15d的胚性愈伤组织,农杆菌侵染前对胚性愈伤组织干燥处理30 min较为适宜;农杆菌菌液浓度为0.8OD,采用抽真空侵染5min＋非真空侵染10min的浸染方式,共培养温度为22℃,共培养时间为72h,AS的适宜添加浓度为150μmol/L;筛选方式选用在抗性愈伤组织筛选阶段经75mg/L潮霉素筛选后,在分化阶段不再进行筛选或采用25mg/L低浓度潮霉素筛选。通过重复转化验证试验和分子生物学鉴定,表明该遗传转化体系具有可行性。     

根癌农杆菌介导谷子的遗传转化

将带有gus基因的双元表达载体pBI121，由根癌农杆菌(Agrobacterum turnefaciens)LBA4404介导转到谷子(Tetaria italica)的愈伤组织中，经50mg／L卡那霉素筛选，获得抗性愈伤组织，抗性愈伤组织进一步筛选分化得到转化植株。经Sorthern杂交和GUS活性检测，表明外源基因已经整合到谷子基因组中，并且可以有效地表达，转化效率为6．6％。     

玉米不同部位愈伤组织诱导及植株再生的比较研究

为建立稳定高效的玉米再生体系,选用6个玉米常用自交系的成熟胚、幼胚、茎尖和幼嫩叶段作为外植体,在含有不同外源激素的培养基中诱导愈伤组织及植株再生,比较研究这6个玉米自交系的诱愈率和分化率,并观察愈伤的形态。结果表明,在适宜的培养条件下,不同基因型、不同外植体均能分化出苗,但其再生率差别较大,其中玉米幼胚的诱愈率和分化率最高,其次为茎尖、成熟胚,幼嫩叶段相对较低。不同外植体的培养基类型和外源激素的浓度配比有着很大的不同,且不同基因型的愈伤差异也较大。本研究筛选出了3个愈伤胚性良好、分化率较高的玉米基因型辐80、综31和Mo17。玉米茎尖、成熟胚和幼嫩叶段的再生均找到了适宜的培养条件,完全能够代替幼胚作为愈伤组织诱导的初始材料,该结果为建立一套高效稳定的玉米再生体系提供了理论依据和技术参考。     

玉米幼胚和成熟胚愈伤组织诱导过程中内源激素的比较

以玉米自交系87-1的幼胚和成熟胚为材料,采用酶联免疫法测定了不同培养时间诱导的幼胚及成熟胚愈伤组织内源脱落酸(ABA)、吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA3)和细胞分裂素(ZR)含量的动态变化。测定结果表明,在0～7d时,幼胚及成熟胚的IAA和GA3含量均急剧下降, 说明在胚萌发阶段IAA和GA3需求量较大。在幼胚胚性愈伤组织发生初期（14 d左右）,两种激素含量出现峰值,反映出幼胚较高水平的IAA和GA3含量,有利于胚性愈伤组织的诱导。在胚萌发后的愈伤诱导阶段,成熟胚愈伤中IAA、GA3和ABA含量以及IAA/ABA和GA3/ABA比值明显高于幼胚愈伤,且IAA/ABA和GA3/ABA比值均大幅度上升; 而幼胚愈伤组织中IAA/ABA和GA3/ABA比值则稳定地维持在较低的水平上。可以认为, 成熟胚愈伤组织中过高水平的IAA、GA3和ABA含量及IAA/ABA和GA3/ABA比值大幅度的上升可能是导致其难以形成胚性愈伤组织的主要生理原因之一。     

玉米未成熟胚胚性愈伤组织诱导率与内源激素含量的关系

以胚性愈伤组织诱导率高低不同的9个玉米自交系未成熟胚为外植体,用改良N6培养基诱导培养愈伤组织。酶联免疫法测定不同培养时间后未成熟胚,以及由此诱导的胚性和非胚性愈伤组织,内源脱落酸(ABA)、吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA3、GA4)和细胞分裂素(DHZRI、PA、ZR)含量。结果发现,胚性愈伤组织诱导率与未成熟胚ABA和IAA含量正相关,与胚性和非胚性愈伤组织ABA含量正相关,与胚性愈伤组织GA3含量负相关。在胚性愈伤组织开始发生之际,外植体的ABA和IAA含量出现峰值,GA3含量出现低谷。因此认为,未成熟胚高水平的ABAI、AA含量和低水平的GA3含量,有利于胚性愈伤组织的诱导。但是胚性愈伤组织的ABA含量却低于非胚性愈伤组织,且胚性愈伤组织诱导率与胚性愈伤组织IAA含量负相关。由此看来,胚性愈伤组织的诱导和保持,可能还与各种激素的协同作用有关。     

由根癌农杆菌介导将葡萄糖氧化酶基因转入水稻

摘要:将具有广谱抗病作用的葡萄糖氧化酶（glucose oxidase , GO）基因插入具有潮霉素抗性选择标记的双元载体pCAMBIA1301，新构建了水稻高效表达载体pCAG1301。将此质粒导入根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens ）菌株LBA4404后,转化粳稻(Oryza. sativa L.ssp.japonica )品种日本晴(Nipponbare)的幼胚，并由筛选出的潮霉素抗性愈伤组织分化再生植株。对所得潮霉素抗性水稻植株的Southern杂交分析表明，GO基因已整合到受体基因组。淀粉-碘化钾显色反应检测到了转基因植株产生的过氧化氢，证实GO基因表达产生的葡萄糖氧化酶已经在水稻中发挥功能。抗病性鉴定表明，所得转基因水稻对稻瘟菌(Magnaporthe grisea )具有良好的抗性。     

影响玉米幼胚愈伤组织再生率的因素分析

为探讨影响玉米幼胚愈伤组织的再生率的因素,本试验以3个优良玉米自交系为材料,对影响幼胚的胚性愈伤组织诱导率、克隆指数和分化率的因素进行了研究。结果表明,3个玉米自交系幼胚的愈伤诱导率差异极显著。 生长环境对975-12影响显著,对18-599和416051影响不显著。18-599和416051的胚大小为2mm时II型胚性愈伤组织的诱导率最高,而975-12在胚大小为2.5mm时II型胚性愈伤诱导率最高。3个自交系的克隆指数和分化率一般在第3或第4代时达到最大值。综合分析表明,18-599和416051这2个自交系具有愈伤组织诱导率高、克隆能力强、易分化的优点,是玉米转基因研究中具有潜在利用价值的优良自交系。     

农杆菌介导的玉米遗传转化研究进展

农杆菌介导的转基因法是目前玉米遗传转化的主流方法之一。目前,模式玉米种质幼胚的转化体系已程式化,且开发了新筛选基因和获得不含筛选基因转基因玉米的方法,但是大多数育种骨干自交系转化频率低和转化受体基本上是幼胚。从农杆菌、受体及培养条件多方面各种因素对问题进行分析,多数研究认为针对特定基因型和受体材料建立好的受体再生系统,结合高效率农杆菌转化体系,获得多目的基因聚合（无其它外源片段）的转基因玉米将是农杆菌介导玉米转化体系研究的最终目标。本文主要从农杆菌介导（转基因）法应用于玉米遗传转化的历史、现状、问题等方面进行综述,为同领域的研究者提供一定的参考。     

γ射线对玉米愈伤组织及植株再生的影响

不同剂量的γ射线辐照不同继代时间的玉米自交系愈伤组织,愈伤组织生长速率和二倍体细胞比率随剂量升高而下降,非整倍体细胞和染色体畸变则上升。在分化培养基上,辐照后的愈伤组织,再生植株的能力降低,畸形苗明显增多。γ射线不仅能提高再生植株的变异率,而且可扩大变异范围。     

将新的人工雄性不育基因导入小麦栽培品种的研究初报

利用ＰＤＳ－１０００型氢气基因枪将我们构建的雄性不育基因导入小麦栽培品种的幼胚愈伤组织,经含除草剂Ｂａｓｔａ的抗性培养基分化和生根筛选后得到２７株绿苗,ＰＣＲ和Ｓｏｕｒｈｔｅｍ检测均发现有３种株呈阳性,初步表明基因已整合到小麦的基因组中,转化频率达０．２％左右。     

玉米自交系及F_2分离群体花药培养中的过氧化物同工酶分析

利用聚丙烯酰胺凝胶电泳分析了两个花粉诱导率不同的自交系 (A3和A46)及其杂种F2 代分离群体在花药培养过程中过氧化物同工酶的变化。结果表明 ,花药培养 7d以后 ,高诱导率自交系A3及高诱导率F2 单株均出现Rf0 50和Rf 0 52 2条过氧化物同工酶谱带 ,而难诱导自交系A46和难诱导F2 单株无此特征。据此认为 ,过氧化物同工酶可以作为花培能力选择的一项较为可靠的生化指标。