农杆菌介导优良玉米自交系Ⅱ型胚性愈伤组织遗传转化体系的建立

以玉米自交系8902、340、4112未成熟幼胚为材料,诱导、继代筛选出良好的Ⅱ型胚性愈伤组织,用农杆菌(EHA105和LBA4404)介导法转化其愈伤组织.利用本室构建的植物双元表达载体中携带的GUS报告基因对农杆菌转化系统的条件进行了研究,如农杆菌的侵染浓度、菌种类型、侵染时间、A8(乙酰丁香酮)浓度及基因型等,建立了农杆菌介导优良玉米自交系Ⅱ型胚性愈伤组织高效遗传转化体系。     

玉米愈伤组织的遗传转化和对草丁膦抗性及植株再生的研究

以玉米自交系7922、P2和H99的胚性愈伤组织为材料,通过愈伤组织对草丁膦的敏感性实验,确定愈伤组织适宜选择压,并探讨了不同激素对愈伤组织分化的影响,用带有质粒PGBIloxAp.Bt.35sp.bar的根癌农杆菌LBA4404转化玉米愈伤组织,PCR检测证明,目的基因已整合到玉米基因组中。     

刺葡萄DFR基因植物表达载体构建及转化茉莉花愈伤组织的研究

本研究以从刺葡萄克隆获得的DFR基因为目的基因，同时从质粒pCAMBIA1302中扩增获得CaMV35S启动子和NOS终止子，并利用双酶切法构建由CaMV35S启动子驱动DFR基因且带有NOS终止子的表达载体，验证测序结果显示成功构建了pCAMBIA1302-35S-DFR-NOS植物表达载体，并将该载体转化到农杆菌EHA105中。采用农杆菌注射渗透法转化烟草叶片进行瞬时表达，经鉴定，转化后的烟草叶片中能检测到GFP基因的表达。采用农杆菌介导法将该植物表达载体转化受体茉莉花愈伤组织，经多轮抗性筛选获得了转基因抗性愈伤组织，经PCR鉴定，茉莉花转基因抗性愈伤组织中检测到GFP、Hyg和DFR基因等的存在，初步证明目的基因DFR已成功整合到宿主的基因组中。茉莉花愈伤组织遗传转化体系的建立，验证了花色苷合成相关基因转化茉莉花愈伤组织的可行性，为今后通过植物转基因技术丰富茉莉花的花色奠定基础。     

根癌农杆菌介导茶树转化研究

通过检测GUS瞬间表达 ,对影响根癌农杆菌侵染茶树叶片效果的若干因素进行研究。Kan对茶树叶片愈伤组织形成的抑制浓度在 3 0mg/L左右 ,因而对以Kan为筛选标记的载体来说 ,5 0mg/LKan是较为适宜的选择浓度。茶树较为适宜的农杆菌转化系统是用OD6 0 0 为 0 5 - 0 8的LBA4 4 0 4侵染 10分钟左右 ,暗中2 8℃共培养 2 - 3天。硝酸银对农杆菌生长有抑制作用 ,不宜在共培养阶段添加     

沟叶结缕草遗传转化体系的建立

为构建有效的沟叶结缕草遗传转化体系,以沟叶结缕草愈伤组织为受体材料,通过农杆菌介导法将笔者单位克隆的耐盐相关基因ZmPDI基因转入野生型植株中,研究共培养时间、侵染液浓度、侵染时间和抗生素浓度等因子对转化效率的影响。结果表明：最佳遗传转化体系为菌株OD₆₀₀值为0.4,侵染30 min,共培养3 d后进行选择培养。特美汀在选择培养阶段最适抑菌浓度为250 mg/L,潮霉素愈伤组织筛选的最适选择压力为40 mg/L,苗筛的最适浓度为15 mg/L。通过GUS活性的组织化学分析和PCR鉴定,显示目的基因已成功转入沟叶结缕草基因组中。     

木糖筛选系统对杜鹃红山茶愈伤组织诱导及生长的影响

在农杆菌介导的遗传转化过程中,抗生素不同程度地抑制山茶转化体的生长与分化。以木糖异构酶基因xyl A为筛选标记,试图建立杜鹃红山茶(Camellia azalea)遗传体系过程中的非抗生素筛选系统。从大肠杆菌Top10中扩增出xyl A基因,并用其替换经改造的植物表达载体p CAMBIA1300中的hptⅡ基因,获得植物表达载体p CAMBIA1300-xyl A并导入根癌农杆菌EHA105中,经农杆菌介导转化烟草结果表明,xyl A标记基因可以替代卡那霉素应用于烟草转化体中,且效果更优。以杜鹃红山茶带柄叶片、茎段、子叶为外植体诱导的愈伤组织,生长状态均表现良好,愈伤组织启动诱导的所需天数比对照组提前约10 d,生长量为对照组的1.5~2.5倍。可以认为25 g/L的木糖浓度是适合杜鹃红山茶愈伤组织诱导及生长的筛选浓度。     

基于玉米自交系E28的农杆菌介导与基因枪转化体系的建立及比较

以玉米自交系E28的胚性愈伤组织为受体,分别利用农杆菌介导法和基因枪轰击法对携带有GUS基因和Bar基因的质粒进行转化,借助GUS基因的瞬时表达率和抗性愈伤组织比例建立体系,并对两种方法进行比较。农杆菌介导法以OD6000.6、浸染30 min、25℃共培养3 d、加入0.01%的silwet L-77为最佳参数;基因枪轰击法为4.5 MPa、11 cm轰击距离最佳参数。农杆菌介导法与基因枪轰击法的GUS瞬时表达率没有显著差异,基因枪法的抗性愈伤组织比例显著高于农杆菌介导法,基因枪轰击法较农杆菌介导法更有利于获得转基因后代。     

茶树农杆菌转化系统和基因枪转化系统的优化

在用农杆菌浸染前,将茶树外植体预培养在含有PVP(polyvinylpyrrolidone,16g/L)的预培养基上2-3d可提高转化频率。优化后的茶树基因枪转化体系,即制弹程序:60 mg/1ml钨粉悬浮液10 l中加入1.6 l质粒DNA(1 g/l),再分别加入0.1 mol/L的亚精胺4 l,2.5 mol/L 的CaCl2 15 l,最后定容至48 l;每次轰击上样量为8-10 l。基因枪转化后抗性筛选2个月,抗性愈伤组织存活率为5.0%~12.1%。     

基因枪及其与农杆菌相结合的茶树外源基因转化条件优化

以GUS为报告基因,对基因枪介导的转化茶树愈伤的有关参数进行优化。比较了不同的预培养条件,含有PVP的培养基可提高转化频率。渗透处理不仅不能提高GUS的表达率,反而使愈伤再生困难。每枪DNA和钨粉的用量分别为0.25μg,125μg时,可得到较高的转化率。在轰击压力7MPa,射程5cm的条件下轰击一次,不论对GUS表达还是愈伤的再生都是较为适合的轰击条件。比较了农杆菌法(AGR),基因枪法(BOM)及农杆菌与基因枪结合(BTA,BPA和BOA)等方法对茶树遗传转化效率的影响。瞬间表达的结果及抗性愈伤筛选的结果都显示,农杆菌与基因枪结合使用比两种方法单独使用更有助于提高茶树转化的效率。     

根癌农杆菌农杆菌介导抗菌肽基因转化大豆的研究

为利用抗菌肽基因培育转基因大豆抗病材料,采用根癌农杆菌介导法将抗菌肽基因和绿色荧光蛋白基融合因转入大豆胚尖外植体。结果表明,60mg/L的卡那霉素可以对转化植株进行有效的筛选;在共培养时添加200µmol/L乙酰丁香酮有利于抗菌肽基因的转化;在生根培养基中不添加卡那霉素更有利于转化苗的成活。目的基因特异的PCR检测和绿色荧光蛋白表达分析,发现抗菌肽基因已转入大豆,并得到表达。     

发根农杆菌介导的茶树发根高频诱导与遗传转化

以两种野生型发根农杆菌菌株、三种共培养培养基和六种外植体为试材,建立了茶树发根高频诱导体系,最高发根诱导频率达30%以上。最佳发根诱导体系为：OD₆₀₀为0.5~0.8的发根农杆菌菌液侵染已培养60~70βd苗龄无菌苗茎段10~50βmin,在添加100βmmol/L乙酰丁香酮的YMB固体培养基上共培养2βd,在含500βmg/L头胞噻肟钠的MS培养基上诱导发根。发根在不含激素的LG₀培养基上生长迅速,产生大量侧枝和根毛。PCR证实,发根农杆菌Ri质粒T-DNA的rolA、rolB和rolC基因已经插入到发根基因组DNA中。应用此发根诱导体系,以含携带Bt基因的双元载体质粒pCAMBIA2301的发根农杆菌15834,侵染茶树外植体诱导出发根,PCR和GUS组织化学染色证实外源基因已经插入到基因组DNA中并获得表达。     

苎麻再生体系的建立及抗虫转基因苎麻的获得

建立了以下胚轴切段为外植体的高效苎麻再生体系，并通过农杆菌介导法将Bt毒蛋白基因导入到苎麻体内，获得了16株独立来源的转化植株。经点杂交分析和PCR-Southem分析，结果表明有12株苎麻转化植株的基因组中整合有外源Bt基因。     

茶叶儿茶素对发根农杆菌的抑制作用及抗酚菌株筛选研究

本文研究了茶叶儿茶素对发根农杆菌的抑制作用并进行了抗酚菌株的筛选。结果表明：儿茶素（TC80）对发根农杆菌有明显的抑制作用,其MIC90为25~100 μg/ml,这阐明了茶树中富含儿茶素等多酚类是制约农杆菌介导法对茶树进行遗传转化的关键因子。通过抗酚筛选获得的抗酚菌株R1000AP,其抗酚性提高10~40倍,其诱导茶树的发根频率提高46.5%（P<0.05）。     

几种农杆菌的耐酚性能比较与驯化研究

为了明确不同农杆菌菌种对茶多酚的耐受性能变化幅度,以及驯化培养对提高农杆菌茶多酚耐受性、从而提高茶树遗传转化中遗传转化率的作用与可行性,本文比较了茶多酚对四种农杆菌生长的抑制率,进行了耐酚菌株的驯化培养,最后比较了驯化菌株与原始菌株的转化能力。结果表明:茶多酚对几种农杆菌均有明显的生长抑制作用,但不同菌种的耐受性能差异较大;通过驯化培养得到的耐酚菌株EHA105AP,其耐酚性能提高了90.89%,同时,其在茶树叶片和愈伤中的GUS瞬时表达率也分别提高了43.85%和57.55%。     

不同基因型大豆愈伤组织对农杆菌EHA105的敏感性研究

研究了8个基因型的大豆愈伤组织GUS瞬时表达的效果及其最佳染色条件,以考察不同基因型大豆愈伤组织对农杆菌菌株EHA105的敏感性.GUS染色结果表明:不同品种对农杆菌EHA105敏感程度差别较大,吉林47和东农42愈伤GUS染色效果较好;不同品种要求的最佳染色时间存在差异,对农杆菌EHA105较敏感的2个基因型吉林47...     

茶树N-甲基转移酶基因启动子克隆及功能分析

咖啡碱是茶叶中重要的功能物质,N-甲基转移酶（NMT）是其生物合成的关键酶。本研究以英红9号茶树新梢为材料,利用hiTAIL-PCR克隆NMT1基因启动子,并采用Plant CARE等在线软件分析其顺式作用元件。根据其元件组成,设计5'递减的启动子与GUS基因一起组建了融合载体转入烟草,利用GUS染色和定量PCR方法,分析了克隆的启动子功能及其对环境因子的响应。结果表明,克隆的NMT1基因启动子长767βbp,含有TATA-box、CAAT-box等真核生物启动子基本元件及多个与植物非生物胁迫相关的响应元件。以5'递减的NMT1启动子替换pBI121中的CaMV35S启动子,构建出与GUS融合的pA、pB、pC、pD载体。在烟草叶片中进行瞬时表达,不同长度的NMT1启动子均具驱动GUS表达功能,且长度越长驱动能力越强。以含全长NMT1启动子载体pA对烟草转基因,转基因烟草各组织均检测到GUS基因的表达且表达量叶>茎>根,叶片中的表达量为根部的3倍。对转基因烟草进行不同程度光照、温度、模拟干旱和脱落酸处理后,除40℃温度条件外,其他处理的叶片中GUS基因表达在处理前后均存在显著变化,表明NMT1启动子功能受外界环境因子的胁迫影响。     

油菜热休克蛋白基因HSP81.1启动子的克隆与功能验证

利用温度诱导热休克蛋白启动子控制外源基因表达不但能提高外源基因表达的准确性,而且可以通过减少外源蛋白的积累,提高转基因作物的安全性。本研究从甘蓝型油菜（Brassica napus）基因组中扩增获得热休克蛋白基因启动子,并将其克隆至双元载体pBI121的GUS报告基因上游,构成双元表达载体pBI121 HSP GUS。通过农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导法转化烟草后获得转基因植株。对T1转基因植株研究表明,外源基因在42℃处理1h开始表达,且即使用同样条件诱导,GUS基因的表达率和表达量在不同生长时期均有差异。在第50d左右的苗期,GUS基因的表达率和表达量高,但随植株老化而逐渐下降。研究显示,利用油菜的热休克蛋白启动子可以达到温度控制烟草基因表达的目的。