Bar基因的转化及抗草丁膦除草剂转基因玉米植株的获得

杂草危害已成为玉米(Zea mays L.)栽培中的一大难题,采用常规人工拔草的方式去除杂草存在操作麻烦、成本高等问题,而培育抗除草剂转基因玉米是解决这一问题的有效途径。为了获得生产中可用的抗草丁膦(phosphinothricin,PPT)除草剂的优良转基因玉米,本研究通过基因枪法将p35SIH3X质粒上的bar基因导入了优良玉米自交系18-599红幼胚诱导的愈伤组织。转化后的愈伤组织经过在含Bialaphos浓度(以有效成分PPT计算)为6,10,15mg.L-1的选择培养基中筛选3次以后进行分化,长出的小苗再经炼苗后移栽至大田,最后得到长大成活植株75株,结实收获8株。通过PCR(polymerase chain reaction)及Southern杂交等技术对抗性再生植株进行了鉴定,结果显示bar基因已整合到玉米基因组中,且已遗传至下一代,再对T1代转基因植株通过人工涂抹0.5mg.L-1的PPT进一步做表型鉴定,结果对照植株全部死亡,而转基因植株呈现出不同程度的抗性。     

转双价抗虫基因Bt-pta玉米植株的获得

以7922、8902、4112、340和853为受体材料,研究不同基因型的愈伤组织诱导与再生芽苗的关系,其中7922芽苗率为76.4%;8902、4112、340芽苗率分别为8.2%、12.7%和0%和11.8%,结果显示7922主要以体胚发生为主,芽苗率高,是遗传转化的良好受体材料。且胚性愈伤组织随着继代次数的增加变异率随之增加,应尽量减少继代次数以提高转化率。研究进一步利用PDS-100型基因枪将包含抗除草剂基因(bar)、苏云金杆菌毒蛋白基因(cryIA(a))和半夏凝集素基因(Pinelliaternataagglu-tinin,PTA)的聚合载体p3300-bt-pta导入7922的胚性愈伤组织,经PPT(3mg/L)筛选,获得抗性愈伤组织和再生植株。从获得的28株再生植株中筛选获得22株具有除草剂抗性的植株,PCR分析表明有7株同时含有Bt、PTA、Bar三个基因,共整合的频率为31.8%,结果表明将多价抗性基因同时导入玉米获得多抗的转基因玉米材料是可行的,这为通过转基因聚合育种培育创造同时抗鳞翅目害虫和同翅目害虫的玉米品种奠定了基础。     

alfAFP和spCEMA融合基因表达载体的构建及其对小麦的遗传转化

以小麦品种西农1376为受体,利用Overlapping PCR的方式构建了防御素基因alfAFP和抗菌肽基因spCEMA融合基因的表达载体,与pAHC20共转化幼胚愈伤组织,获得转基因再生T0代植株269株,春化后移栽成活188株。对叶片基因组DNA进行目的基因和bar基因PCR扩增表明其中7株是共整合植株,共整合频率为0.1%,初步证明融合基因已成功通过共转化方式导入受体小麦品种中。影响共整合率的因素分析表明,在使用除草剂PPT对bar基因进行筛选的过程中,筛选时间的缩短并不会明显降低筛选的效率。     

基因枪法将细胞周期蛋白基因CycD2导入小麦的研究

以小麦品种绵阳11作为基因枪转化的靶材料,用含有细胞周期蛋白基因CycD2和新霉素磷酸转移酶基因NPTII的质粒PBI121轰击小麦成熟胚性愈伤组织,在含有遗传霉素G418的筛选培养基对愈伤组织进行筛选后诱导得小麦再生植株,经PCR检测有4个转基因小麦植株呈阳性,South-ern-blot鉴定后进一步证明CycD2基因已经被成功导入小麦并整合到小麦基因组中。     

农杆菌介导冷调节基因（Cbcor15a）遗传转化甘蔗体系的建立

【目的】利用农杆菌介导法,将外源冷调节基因Cbcor15a导入甘蔗愈伤组织,建立快速、高效的甘蔗遗传转化体系,为培育具抗寒性甘蔗品种奠定基础。【方法】以新台糖22号（ROC22）为材料,通过对愈伤组织诱导、分化、生根等培养基进行优化,筛选出外源基因转化甘蔗的适合激素种类与用量、PPT用量、抗生素种类与用量;利用甘蔗转基因二元植物表达载体pCambia1300-Cbcor15a-bar,通过农杆菌介导法将目的基因Cbcor15a导入甘蔗愈伤组织。【结果】当农杆菌菌液OD600为0.4、侵染20 min时有利于愈伤组织分化;甘蔗愈伤组织诱导和分化培养阶段的最佳PPT为0.50mg/L。侵染后在共培养中添加500.00 mg/L抗生素Cef能有效抑制农杆菌,添加300.00 mg/L抗生素Cef能促进愈伤组织分化成苗,添加200.00 mg/L抗生素Cef能促进幼苗生根。MS培养基中添加低量NAA更有利于甘蔗愈伤组织的分化;在促进细胞分裂时KT的效果明显优于6-BA。MS培养基中添加5.00 mg/LNAA和70.00g/L蔗糖能有效促进分化苗生根。利用建立的遗传转化体系可获得286株转冷调节基因Cbcor15a的甘蔗转化植株;选取83株通过PPT抗性筛选后长势良好的转化植株进行阳性检测,其中有4株呈阳性。【结论】利用农杆菌介导的Cbcor15a基因转化甘蔗的遗传转化体系能成功将Cbcor15a基因整合到甘蔗基因组。     

小麦WZY2基因RNA干扰表达载体的构建及遗传转化

【目的】利用基因枪将WZY2基因RNA干扰表达载体pAHC-WZY2-Ri导入"郑引1号"小麦,获得WZY2基因表达缺失型小麦,为深入分析WZY2基因功能奠定基础。【方法】以植物表达载体pAHC25为基础,构建含有反向重复序列的RNA干扰表达载体pAHC-WZY2-Ri,利用基因枪将其转入"郑引1号"小麦幼胚愈伤组织中,经过筛选、PCR检测得到阳性植株。【结果】从转化的1 500个愈伤组织中获得27株再生植株。利用PCR对再生植株进行检测,获得阳性植株3株,转化率为0.2%。【结论】构建了WZY2基因的RNA干扰表达载体,成功地将WZY2基因RNA干扰表达载体导入"郑引1号"小麦,获得阳性植株。     

根癌农杆菌介导的水稻两用不育系培矮64S遗传转化体系的建立

以水稻两用不育系培矮64S成熟胚为外植体,以不同组合培养基为诱导和继代培养基,建立了适合水稻培矮64S转化的高效再生体系,并通过农杆菌EHA105介导,将大肠杆菌C1基因转入培矮64S,获得再生植株.结果表明.J0N1D3为合适的愈伤组织诱导培养基,诱导率达56.44%;通过潮霉素筛选后,获得的抗性愈伤组织分化率为73.08%,经分化,获得133株再生植株;随机挑选67株再生植株经PER检测,其中46株检测到目的条带,阳性检出率占68.66%;对PCR阳性植株进行荧光定量实时PCR分析,结果表明C1基因能在转基因植株中表达.通过对T1代PCR分析,得到目的条带,表明C1基因能在转基因后代稳定遗传.     

农杆菌介导的冷诱导基因水稻遗传转化体系的建立

利用农杆菌介导技术,以Bar基因为筛选标记,用高山离子芥的冷诱导基因Cbcor15a侵染水稻品种日本晴的愈伤组织,经分化诱导后获得了再生植株。经Cef和PPT筛选,共获得转化Cbcor15a基因的日本晴再生苗9株;经PCR检测和Basta涂抹实验,结果证明有6株再生苗呈阳性。本遗传转化体系的建立可为利用转Cbcor15a基因选育具有耐冷性的水稻新品种提供参考。     

农杆菌介导的冷诱导基因水稻遗传转化体系的建立

利用农杆菌介导技术,以Bar基因为筛选标记,用高山离子芥的冷诱导基因Cbcor15a侵染水稻品种日本晴的愈伤组织,经分化诱导后获得了再生植株。经Cef和PPT筛选,共获得转化Cbcor15a基因的日本晴再生苗9株;经PCR检测和Basta涂抹实验,结果证明有6株再生苗呈阳性。本遗传转化体系的建立可为利用转Cbcor15a基因选育具有耐冷性的水稻新品种提供参考。     

农杆菌介导的旱稻遗传转化主要影响因素

以旱稻品种鲲旱1号为材料,对农杆菌介导的遗传转化中愈伤组织的诱导、筛选、分化等的影响因素进行了研究。将PPA抗虫基因和bar抗性基因成功导入旱稻愈伤组织,经过筛选和分化最终获得了抗性植株。结果表明,改良的NB培养基适合于旱稻愈伤组织的诱导;当农杆菌浓度在OD600 nm为0.2~0.3,侵染时间为20 min时,转化效果最好;用40 mg/L的PPT筛选30 d后,可以获得抗性愈伤组织;将已筛选的抗性愈伤组织在预分化培养基上培养5~7 d能有效提高分化率。     

抗除草剂转基因玉米研究

本研究选用了6种培养基配方对6种不同的玉米(Zea mays L.)基因型材料进行了组织培养实验,筛选出YD这一优良基本培养基配方,再用这一基本培养基对23份玉米材料进行组织培养分析,从中选出了18-599红等9份优良玉米材料。最后用18-599红作为受体,通过基因枪法导入了外源bar基因,转化后的愈伤组织经过在含bialaphos浓度(PPT)为6、10、15mg/L的选择培养基中筛选3轮后,得到长大成活植株75株,结实收获植株8株。PCR鉴定结果表明,bar基因已整合到玉米基因组中。     

Agrobacterium-Mediated Transformation of Embryogenic Calli of Anliucheng and Regeneration of Plants Containing the Chimaeric Ribonuclease Gene

Anliucheng (Citrus sinensis Osbeck), a very seedy and widely spread acidless sweet orange cultivar in south of China, was transformed by the strain of Agrobacterium Tumefaciens EHA105 carrying pTA29-barnase gene, which will induce pollen sterility in transgenic plants. The embryogenic calli of Anliucheng were co-cultivated with Agrobacterium tumefaciens for 3 days, and then transferred to selective medium containing 50 mg L-1 basta (a kind of herbicide) for 5 weeks. The resistant calli were recovered and regenerated 118 embryoids. A total of 13 entire plants were obtained after micro-grafted on trifoliate orange. These regenerated plants were verified by PCR amplification and confirmed by PCR-Southern blotting analysis.     

栽培番茄耐盐突变体的离体筛选

栽培番茄品种“矮黄”的子叶作为外植体诱导愈伤组织 ,用 Na Cl进行直接高盐胁迫筛选。结果表明 ,2 2 5 mmol/LNa Cl直接高盐胁迫获得了耐盐突变体 ,1 0株完整的再生耐盐植株 ,在 1 5 0 mmol/L Na Cl的盐胁迫下 ,成活率可达 70 % ,而未经胁迫筛选过的原始株成活率则为零。其中 ,1株耐盐突变株能正常开花、结果。对其后代离体培养的茎尖和下胚轴外植体耐盐性进行比较 ,表明其后代仍然保持耐盐性     

类番茄茄茎段原生质体再生成株的研究

利用类番茄茄 (SolamumlycopersicoidesDun .)无菌苗幼嫩茎段酶解获得大量原生质体 (个 ) (2× 10 6/g) ,将原生质体密度稀释至 1× 10 5/mL于HMA培养基中培养 ,则 10d左右出现小细胞团 ,38～ 40d形成肉眼可见的小愈伤组织 (1～ 1.5mm) ,转移至MC增殖培养基 2周后 ,再转移到 15 #分化培养基诱导出芽 ,切取芽体转入5 0P培养基诱发根原基 ,再转入 5 0 #发根培养基形成发达根系 ,成为再生植株 ,整个再生周期 80～ 90d ,再生植株移植至土壤中均能正常生长、开花     

转hrfAXoo基因水稻对白叶枯病的抗性

将来自水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv．oryzae)编码harpinxoo的hrfAxoo基因连接到双元载体pBI121上，构建成含hrfAxoo基因的植物表达质粒pBMH9。以粳稻R109成熟胚诱导愈伤组织，由根癌农杆菌EHA105介导，将含有hrfAxoo基因的重组质粒pBMH9转化水稻愈伤组织。用G-418抗生素做抗性筛选，产生抗性愈伤组织的频率为85％，转化植株的再生频率为53％。根据hrfAxoo基因两端序列和pBMH9中外源片断的旁侧序列设计2对引物，通过PCR扩增验证转化水稻中的靶基因序列。对部分转基因水稻进行RT—PCR和Northern blot分析，结果显示hrfAxoo基因在转基因水稻中能正常表达。抗病性鉴定结果表明，转基因水稻在，ID、T1和T2代对水稻白叶枯病有较好的抗性；在转基因系中水稻白叶枯病菌的生长明显受到抑制。因此，本研究获得对水稻白叶枯病抗性提高的转基因水稻。     

用基因枪法将抗除草剂bar基因导入小麦的研究

用基因枪法将含有抗除草剂bar基因的植物表达载体导入优良品种小麦幼胚愈伤组织,并通过GUS瞬时表达对沉淀剂、轰击距离、金粉用量等轰击参数进行了优化。用除草剂对轰击后的材料进行分化生根筛选,共获得33株再生苗。通过PCR检测和涂叶检测,初步证明其中4株已将bar。基因整合到小麦基因组中,平均转化率为0．33％。     

低能氩离子束介导将绿色荧光蛋白基因导入小麦的研究

用低能氩离子束介导将改良的绿色荧光蛋白基因（ｍＧＦＰ４）导入小麦栽培品种皖９２１０和皖麦３２号的成熟胚细胞。在含有１００￣１４０ｍ／Ｌ巴龙霉素培养基上继代培养后,获得了一批抗性愈伤组织。经过分化培养,皖９２１０获得５株再生苗,皖麦３２号获得３２株绿苗,对照的２００枚成熟胚未获得再生苗。对再生苗进行ＰＣＲ检测,均扩增出６００ｂｐ的ｎｐｔⅡ基因片段。取４株长势好的绿苗进行Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交分析,结果     

Plant Regeneration from Immature Inflorescence Culture and Genetic Transformation of Wheatgrass (Agropyron cristatum × A. Desertorum cv. Hycrest-Mengnong)

The plants of hybrid wheatgrass (A. Cristatum ×A. Desertorum cv. Hycrest-Mengnong) were directly induced from embryogenic callus regenerated from immature inflorescence. Immature inflorescence was cultured on improved MS medium containing 2.0-3.0 mg L-1 2,4-D to regenerate callus. The calli were then transferred to hormone-free MS medium for differentiation and 1/2 MS medium for rooting. Results showed that callus initiation frequency was 83.4% and plant regeneration frequency was 59.6%. Phosphinothricin acetyltransferase (bar) gene was transformed into the hybrid wheatgrass by particle bombardment. Resistant callus was obtained using selecting agent, herbicide glufosinate of 0.5 mg L-1, and some transgenic plants were recovered in vitro. The transgenic plants were identified by PCR and Southern blot analysis and these plants developed normally in the glufosinate medium, whereas the nontransgenic plants did not. The results demonstrated that bar cDNA integrated into the genomic DNA of the transgenic plants. The transgenic frequencies of bar gene were 1.1%.     

合欢组织培养和快速繁殖研究

将合欢成熟胚的胚芽接种于含２，４—Ｄ２ｍｇ／Ｌ＋ＫＴ０．１ｍｇ／Ｌ的ＭＳ培养基上诱导愈伤组织，再转入合ＢＡ３ｍｇ／Ｌ＋ＮＡＡ０．５ｍｇ／Ｌ的ＭＳ分化培养基上，２周后分化出芽，利用这些芽进行切段扩繁。将苗转入含ＮＡＡ０．５ｍｇ／Ｌ的ＭＳ生根培养基上生根，移栽成活率达９０％以上。所诱导的愈伤组织经过一年的继代培养，其分化能力仍很强。培养中发现高温能增加玻璃苗的发生频率。     

农杆菌介导的水稻草矮病毒NS6基因的转化

水稻草矮病毒(Ricegrassystuntvirus,RGSV)RNA6片段毒义链编码的非结构蛋白NS6,与病害症状密切相关,被称为病害特异蛋白.因此,应用农杆菌介导法,选取对RGSV表现不同抗性的台农67、中花6号、中花12号、中花15号、台中1号、合系28和063817个水稻品种,以其未成熟胚或成熟胚预培养4d后,诱导生长旺盛的愈伤组织为外植体,将NS6基因导入其中,对影响水稻再生及农杆菌转化的主要因素进行了比较研究,并获得了转NS6基因工程植株.结果表明,以未成熟胚为受体,获得的抗性愈伤组织转化率明显高于成熟胚;水稻不同品种对农杆菌转化反应不同;添加一定浓度乙酰丁香酮和葡萄糖,可提高抗性愈伤组织形成率;选用G418进行抗性筛选能获得转NS6基因再生植株,用卡那霉素筛选产生的愈伤组织则未能获得再生植株.