百合遗传转化体系研究进展

遗传转化可以广泛利用外源基因,定向改变百合的性状,创造新的品种。对百合遗传转化再生体系的建立、遗传转化载体的构建、遗传转化方法的选择和应用以及转基因植株的检测方法等方面的研究进展进行了综述,有助于加深对百合遗传转化的认识,进一步扩大遗传转化技术的应用范围。     

百合植株再生及遗传转化研究进展

百合是多年生单子叶球根花卉，具有食用、药用及观赏价值。近年来，百合的需求量逐渐加大，育种目标也越来越丰富，百合快速繁育及培育优良新品种一直是研究的热点。传统繁殖方式繁殖系数低且速度慢，通过组织培养技术建立再生体系及遗传转化体系有利于百合的快速繁育及优良品种选育。本文从外植体的选择、培养基类型、器官直接发生途径、器官间接发生途径、体细胞胚状体途径、遗传转化受体及方法的选择等方面概述了百合植株再生及遗传转化的研究进展，为百合高效再生体系及遗传转化体系的建立提供参考依据。     

生物技术在百合上的应用

对生物技术在百合 (Liliumspp .)上的应用研究进展进行了综述 .生物技术在百合上的应用主要包括以下几个方面 :利用植物离体培养技术成功建立了百合快速繁殖体系和脱毒苗生产技术程序 ;利用胚胎拯救技术克服了百合杂交前后障碍获得百合新品种 ;蛋白质分子标记、DNA分子标记在百合的初步应用 ;通过农杆菌介导法、基因枪法、电激法等进行了百合的遗传转化 ,并通过基因枪法成功地获得了百合转基因的植株 .     

生物技术在百合上的应用

对生物技术在百合 (Liliumspp .)上的应用研究进展进行了综述 .生物技术在百合上的应用主要包括以下几个方面 :利用植物离体培养技术成功建立了百合快速繁殖体系和脱毒苗生产技术程序 ;利用胚胎拯救技术克服了百合杂交前后障碍获得百合新品种 ;蛋白质分子标记、DNA分子标记在百合的初步应用 ;通过农杆菌介导法、基因枪法、电激法等进行了百合的遗传转化 ,并通过基因枪法成功地获得了百合转基因的植株 .     

百合遗传转化体系的建立

通过根癌农杆菌介导的遗传转化方法,建立了百合金黄精灵(ButterPixie)鳞茎的遗传转化体系。确定了适宜百合转化的筛选剂草甘磷的浓度:芽分化阶段为1.6mg.L-1,根分化阶段为0.8mg.L-1。除菌剂头孢的使用浓度为500mg.L-1。并且确定OD600=0.5的菌液浓度侵染20min,共培养pH5.2培养3d时对百合有最高转化效率。研究确定了预培养时间为4d,在共培养培养基中去除NH4NO3或加入阿魏酸均可提高转化效率。得到抗性植株12株,PCR初步检测发现其中7株为PCR阳性植株,转化效率为58.3%。     

百合分子生物学研究进展

综述了百合分子生物学的研究进展,主要包括4个方面,即百合基因组学、转录组学和蛋白组学的研究;百合遗传多样性分析和5种分子标记(RAPD、ISSR、SSR、AFLP、SRAP)的开发和利用;百合遗传转化体系的构建,包括农杆菌介导法、基因枪法、电激法和花粉管介导法;百合减数分裂基因、花发育基因及抗逆性相关基因的克隆和表达分析。最后指出了当前研究存在的问题,并展望了进一步研究的方向。     

百合花粉管通道法遗传转化的研究

为了提高百合花粉管通道法遗传转化效率,采用pBI121-GFP-FT载体,对外源基因携带形式、导入方式和导入时间进行了研究。对质粒和农杆菌两种形式携带的外源基因的研究结果表明：菌液形式携带外源基因有利于百合花粉管通道法遗传转化。采用切割柱头授粉后涂抹外源基因、常规授粉后涂抹外源基因以及子房注射外源基因3种导入方式进行百...     

百合的组织培养专利分析

百合具有观赏、食用、药用价值,市场需求量广,通过组织培养可快速得到品种优良的百合再生苗。通过对百合组培快繁中的外植体、再生途径、组培在种质资源保存、脱毒、遗传转化等方面应用的专利进行分析,为百合组织培养相关的技术创新提供参考。     

农杆菌介导的ACO-RNAi载体对百合胚性愈伤的转化

【目的】建立高效稳定的百合遗传转化体系,以得到甁插寿命长、开花早的百合转基因品种。【方法】以OT百合“罗宾那”的胚性愈伤组织为供试材料,从共培养方式（固体或液体共培养）、农杆菌菌液浓度（OD₆₀₀=0.4,0.6,0.8,1.0,1.2）、亚精胺浓度（0.5,1.0,1.5,2.0 μmol/L）以及超声波处理（功率60 W,处理时间分别为0,1,2,3,4 min）等方面对百合遗传转化体系进行优化。【结果】液体共培养能提高稳定表达率并减少褐化率,稳定表达率为 13.00%,褐化率为55.00%;农杆菌菌液浓度（OD₆₀₀）在0.8时为最适侵染浓度,此时稳定表达率为12.77%,褐化率为55.00%;侵染前向菌液中加入2.0 μmol/L亚精胺能提高转化效率,稳定表达率为88.30%;当超声波功率为60 W、处理时间为3 min时,百合胚性愈伤的瞬时表达率和稳定表达率均最高,分别为88.90%和27.33%;潮霉素抗性植株经GUS组织化学染色、目标基因PCR检测及Southern blot分析,证明目的基因已整合到百合基因组中。【结论】 转化条件的优化能够有效提高农杆菌介导的百合胚性愈伤组织的遗传转化率。     

百合鳞片薄层细胞培养高效再生体系的建立

为了建立适宜百合遗传转化的受体系统,以铁炮百合品种白天堂无菌苗的叶片和鳞片为外植体,薄层切割后接种于添加不同植物激素的培养基上,观察其植株再生情况,并对其建立的再生体系的遗传转化前景进行了分析比较.结果表明,叶片薄层细胞几乎没有再生能力;2,4-D和Piclofram均可诱导横向薄层鳞片细胞直接产生鳞茎芽,最适的培养基是MS+2,4-D 0.002 mg/L,在30 d内就可直接诱导出鳞茎芽,再生率达到100%,平均出芽数为2.38;MS+TDZ 0.4 mg/L+NAA 0.5 mg/L可以诱导横向薄层鳞片细胞产生愈伤.综合考虑,百合鳞片薄层培养以MS+2,4-D 0.002 mg/L诱导的直接再生体系为最佳的再生体系.     

百合基因工程研究进展

百合是最重要的园艺作物之一，它不仅是世界著名的切花，而且是蔬食和药用佳品。百合鳞茎无皮，易受病虫为害，造成产量和品质下降，其中某些病害尚未找到有效的防治方法（赵祥云等，１９９９）。应用植物基因工程技术，将外源基因导入百合现代栽培品种中，为百合的品种改良开拓了新途径。一、基因转化的受体系统建立良好的基因转化的离体再生系统即基因转化的受体系统是植物基因工程的重要前提条件，基因转化受体系统的建立，主要依赖于植物组织培养技术。自１９５７年Robb离体培养百合鳞茎成功以来，百合的组织培养技术已取得显著进展。…     

农杆菌介导的百合遗传转化受体系统的研究

[目的]研究农杆菌介导的百合遗传转化受体系统。[方法]选取改进MS培养基为基本培养基,以百合的鳞片为材料进行外植体再生和抗生素筛选试验,确定农杆菌介导的百合遗传转化受体系统。[结果]MS改进培养基中添加0.5 mg/L2,4-D、1.0 mg/L BA最有利于鳞片不定芽的分化,分化率为59.1%。小叶块在添加0.1 mg/LBA、1.0 mg/L2,4-D的MS改进培养基中的分化率最高,达94.4%,且生根情况较好。以百合的鳞片和小叶块作为农杆菌介导的基因转化的受体材料时,所用头孢霉素的浓度以400 mg/L最好,鳞片和小叶块周围几乎没有农杆菌菌斑。潮霉素筛选鳞茎的亚致死浓度为14 mg/L,潮霉素筛选小叶块的亚致死浓度为18 mg/L。[结论]该研究为百合农杆菌介导的转基因研究奠定了基础。     

应用分子标记探讨一种野生百合的分类地位

为了探讨采白辽宁省丹东市一种百合(Lilium)种质(简称丹东百合)的分类地位.应用RAPD(随机扩增多态性)分子标记方法对包括丹东百合在内的13种百合种质资源进行了亲缘关系分析.结果表明:丹东百合属于野百合种,与白天堂遗传距离最近,遗传距离为0.2667,与西伯利亚遗传距离最远,遗传距离为0.4286.     

索邦和西伯利亚百合的离体再生体系建立

【目的】确定索邦（Sorbonne）和西伯利亚（Siberia）百合的离体再生体系适合的诱导培养基、增 殖培养基、生根培养基以及最佳转化受体系统。【方法】选用索邦和西伯利亚百合的鳞茎球作为外植体,比较 它们在添加不同激素配比的培养基中的生长状况,得出两种百合诱导愈伤组织和不定芽、继代增殖、诱导生根 培养基和对卡那霉素敏感的最适条件。【结果】索邦百合最佳诱导培养基是 MS+2,4-D 1.5~2.0 mg/L,西伯利亚 百合最佳诱导培养基为 MS+2, 4-D 1.0~1.5 mg/L;两种百合的最佳继代增殖培养基均为 MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L：两种百合的最佳生根培养基为 1/2MS+NAA 0.2 mg/L、1/2MS+IBA 0.2 mg/L;筛选转化植株时,质量浓度为 150 mg/L 的卡那霉素足以抑制非转化细胞或细菌的生长。【结论】为东方百合品种种球工厂化生产及遗传转化再 生体系充实理论依据。     

花青素合成调节基因Rosea1转化东方百合索邦的研究

以东方百合索邦无菌苗鳞片为受体材料,利用农杆菌介导法将花秦素合成调节基因Rosea1导入百合,并对遗传转化体系进行优化。结果表明,外植体经过1 d预培养、侵染液以及共培养基中均加入50μmol/L乙酰丁香酮(AS)、共培养基去除NH4NO3并将pH值调至5.5,共培养3 d,有利于提高遗传转化率。获得的部分抗性植株经PCR检测,扩增出特异条带,初步证明Rosea1基因已整合到索邦百合基因组DNA中。     

百合属遗传多样性研究进展

百合是一种集药用、食用及观赏于一体的重要花卉,具有极高的经济价值,研究其遗传多样性具有重要的理论和实践意义。分别从表型、染色体、蛋白质及DNA分子水平分析了百合属植物遗传多样性的研究进展,并针对百合属植物遗传多样性研究中存在的问题提出了建议与展望。     

百合AGPase基因RNAi载体构建及遗传转化研究

【目的】AGPase基因可在百合鳞茎膨大发育过程中影响淀粉的合成代谢,从而调控鳞茎发育,构建干扰AGPase基因RNAi载体并遗传转化进行反向下调作用研究,可为该调控机制的研究提供更多信息。【方法】克隆300 bp的AGPase基因保守序列,利用Gateway技术通过BP反应将该序列插入入门载体p DONR221,进行LR反应将该序列正反向插入干扰载体p Jawohl8-RNAi中,经过酶切鉴定所构建RNAi载体的正确性;并通过农杆菌介导法转入百合组培苗中,PCR检测RNAi载体转化农杆菌,荧光定量PCR检测农杆菌转化植株的AGPase相对表达量变化。【结果】成功构建p DONR221-AGPase入门克隆与p Jawohl8-RNAi-AGPase表达载体,遗传转化百合愈伤诱导出AGPase表达量下调的转化植株。【结论】采用Gateway技术可方便构建RNAi表达载体,选择的AGPase保守序列能作为干扰片段对百合AGPase自身转录的mRNA进行下调。     

月季、玫瑰遗传转化系统的研究进展

对近年来月季和玫瑰遗传转化体系的建立和遗传转化研究进展进行了简要综述,为它们建立高效遗传转化体系奠定了理论基础。     

花青素合成调节基因B1/C1转化东方百合'索邦'的研究

百合是全球著名的切花商品花卉,较低的遗传转化效率限制了百合转基因育种的发展,建立高效、稳定的遗传转化体系对于培育转基因新品种至关重要。外源花青素合成调节基因的表达可使花青素在植物细胞内积累, 使植物体外观上表现出色彩的变化,易于观察, 因此可作为报告基因用于植物转基因研究,快速报告细胞、组织、器官或植株是否被转化。本文以东方百合‘索邦’无菌苗鳞片为受体材料,利用农杆菌介导法将花青素合成调节基因B1/C1导入‘索邦’中。通过草甘膦敏感性试验,确定了草甘膦筛选的质量浓度为2.1 mg/L,对农杆菌介导的遗传转化体系进行了优化,研究了侵染液及共培养基成分对抗性芽诱导率的影响,以MS培养基为基本培养基,设置了7种类型改良MS培养基。结果表明:当MS培养基中去除大量元素时,抗性芽获得率相对较高,可达(18.31±1.71)%。在此条件下,将培养基中30 g/L的蔗糖替换成70 g/L的麦芽糖,可使抗性苗诱导率增至(22.27±3.48)%。热激和超声波结合使用能够明显提高抗性苗的获得率,其中以42 ℃热激1.5 min、120 W超声波超声20 s抗性苗获得率最高,可达(26.80±2.24)%。抗性植株经PCR和Southern检测,获得了1株单拷贝转基因植株,初步证明B1/C1基因已整合到‘索邦’基因组DNA中,并且转基因植株叶片、叶柄、鳞茎的花青素含量均高于非转基因植株,说明花青素合成调节基因B1/C1在转基因百合中获得了表达。      

百合种质资源遗传多样性及亲缘关系的RAPD分析

以百合新鲜鳞叶为材料,利用RAPD分子标记技术对16份不同生态型的百合种质的遗传多样性和亲缘关系进行了分析.研究结果表明,从120条随机引物中筛选出35条有效引物,共得到769个扩增位点,其中628个位点具有多态性,占81.7%.UPGMA聚类分析结果表明.16份百合种质在阀值为0.9407处分为2个聚类群,即百合科两个不同属的植物:百合属和大百合属;阈值为0.5790处,百合属被分为3个不同的种:百合、卷丹和细叶百合.聚类结果和亲缘关系分析表明不同供试百合之间的遗传多样性较高,亲缘关系较远,且各种质遗传距离与地理距离具有一定的相关性.