转Cry1A基因海岛棉的获得和鉴定

进行农杆菌介导转抗虫基因试验，以期选育抗虫性优良的海岛棉新品系(品种)；本实验在海岛棉体细胞胚再生体系的基础上，将携带Cry1A基因的表达载体pBI121通过农杆菌介导法转化到‘新海33号’的胚性愈伤组织中。经培养基筛选、PCR检测、RT-PCR检测、抗虫性鉴定等筛选抗虫后代。经培养基筛选共获得12棵抗性植株。PCR检测结果显示，这12棵抗性植株均能扩增出了大小相符的片段，检测结果呈阳性；RT-PCR结果显示，12棵转基因植株目的基因已经整合入基因组，且能反转录出mRNA；Bt-Cry1Ab/Ac转基因试纸条检测结果表明这12棵转基因植株含有目的蛋白；抗虫性鉴定结果证实了这些转基因植株对棉铃虫幼虫具有一定的抗性。本研究成功将抗虫基因导入至海岛棉的体内，获得了具有抗虫性的植株，其结果对转基因抗虫海岛棉新品种的培育具有一定的参考价值。     

西瓜‘SM1’高效遗传转化体系的构建

为构建高效的西瓜再生和遗传转化体系,本研究以西瓜‘SM1’材料子叶节为外植体,研究不同激素配比对子叶节再生的影响。在此基础上,通过农杆菌介导法导入外源基因,研究潮霉素浓度、农杆菌侵染时间、共培养时间等因素对遗传转化效率的影响,建立遗传转化体系。结果表明,‘SM1’不定芽分化最佳培养基为MS+6-BA 1.0 mg/L+IAA 0.1 mg/L,不定芽分化率为91.7%。最优遗传转化组合为农杆菌侵染时间15 min,共培养3 d,之后进行选择培养。外植体不定芽分化潮霉素最适浓度为10 mg/L,最适生根培养基为1/2MS+6-BA 0.1 mg/L+NAA 0.01 mg/L。通过潮霉素筛选和PCR鉴定,获得12株阳性转化株系,转化率为6.5%。本研究建立了高效西瓜‘SM1’再生及遗传转化体系,为进一步开展基因功能研究及西瓜遗传改良提供了技术支撑。     

根癌农杆菌介导的巴西橡胶树胚性悬浮细胞的遗传转化

为了建立橡胶树胚性悬浮细胞遗传转化体系,用根癌农杆菌EHA105（携带pCAMBIA1301,含有gusA和hpt Ⅱ）侵染胚性悬浮细胞团,用GUS检测的方法分析了共培养时间和菌液浓度对转化效率的影响;同时,测定了胚性细胞团对潮霉素敏感性。结果表明适宜的共培养时间为3天,适宜的菌液浓度为OD600=0.4~0.6。潮霉素的致死剂量为15 mg/L。使用大约1 g鲜重的胚性细胞团,经过转化和选择培养,获得53块抗性愈伤组织,经诱导获得7个体细胞胚。GUS检测和PCR鉴定证实了gusA基因已经整合到橡胶树基因组中。本研究为根癌农杆菌介导的橡胶树胚性悬浮细胞遗传转化体系建立奠定了基础。     

四川小麦优良受体基因型筛选及农杆菌转化因素优化

为了丰富栽培小麦转化受体基因型,优化农杆菌转化小麦幼胚的技术体系,本研究评价了21份四川优良小麦品种(系)的幼胚再生能力,并以筛选到的最佳受体为材料,利用正交设计研究了预培养时间、菌液浓度、侵染时间、抑菌剂浓度、共培养方式和农杆菌菌株等易互作的6个因素对幼胚抗性愈伤再生率的影响,并探讨了筛选剂卡那霉素(Kanamycin)的适宜浓度。结果表明,21份材料中‘5157’、‘川农16’、‘R364’、‘川麦42’‘、内麦8号’的绿苗率超过了30%,可作为优良转基因受体加以利用。以‘5157’为受体材料建立农杆菌转化体系,正交试验表明菌液浓度和农杆菌菌株对幼胚抗性愈伤再生率的影响达到显著水平,而其他因素影响不显著。经优化后的遗传转化体系为:农杆菌菌株用C58C1,幼胚不经预培养,在菌液OD值为0.4的农杆菌中侵染40 min,共培养介质选用培养基,抑菌剂为200 mg/L羧卞青霉素(Carbenicillin),适宜的卡那霉素筛选浓度为50 mg/L。本研究为四川小麦遗传转化提供了5个候选基因型,为建立和优化小麦幼胚转化技术体系提供了理论依据,同时初步建立了农杆菌转化小麦幼胚的技术体系。     

农杆菌介导海岛棉转化体系优化的研究

为建立高效规模化棉花转基因技术体系,解决棉花转化率受基因型限制、转化效率低以及转化苗畸形率高等问题。以棉花胚性愈伤组织作为受体,用农杆菌介导法将Bt基因导入海岛棉棉花品种‘新海16号’,在提高海岛棉遗传转化效率的同时,建立了相对高效地转基因再生植株成苗技术体系。结果表明：分3次依次继代于具头孢霉素浓度梯度的抗性愈伤增殖培养基,较3次均继代于含500 mg/L头孢霉素(Cef)的抗性愈伤增殖培养基MS₂,抗性愈伤增殖速度较快。且60天添加1次50 mg/L Kan时,转化苗成苗率达到最大值。降低NH₄⁺/NO₃^-水平对提高体胚发生率具有有效促进作用。选择继代90天后的愈伤组织,胚状体诱导率可达到最大值;继代180天以上的愈伤组织可以摒弃。经转化后所获的子叶畸形胚,具有较强再生能力,其产生的次生胚经再次培育出正常转基因植株这一途径可有效缩短转化周期。     

菊花‘金不凋’再生及遗传转化体系的构建

‘金不凋’属于典型的日中性菊花,可作为日中性菊花开花分子机理的理想研究材料,目前尚未建立‘金不凋’的再生及遗传转化体系。本研究以‘金不凋’叶片为外植体,分别对影响再生及转化体系的主要因素进行试验。结果表明‘:金不凋’叶盘愈伤组织的不定芽分化最佳培养基为MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.5 mg/L,不定芽分化率为90.0%,平均再生不定芽数达5.5556个;相关性分析表明褐化率与愈伤诱导率以及平均再生愈伤组织数之间存在显著的负相关关系;试管苗最佳生根培养基为MS,生根率为100%。在‘金不凋’再生体系建立的基础上,初步建立了其遗传转化体系:‘金不凋’叶盘经过24 h预培养,在菌液浓度OD600=0.6的农杆菌中侵染10 min,共培养2 d,延迟培养5 d,叶片不定芽分化潮霉素临界浓度为2 mg/L,生根筛选潮霉素临界浓度为5 mg/L时,转化效率最高。通过潮霉素抗性筛选和PCR鉴定,获得3株PCR阳性菊花苗,转基因阳性苗频率为2.5%,本研究为‘金不凋’的基因工程育种提供了技术基础。     

根癌农杆菌介导的香蕉高效遗传转化系统的建立

为建立根癌农杆菌介导的香蕉高效遗传转化系统,本研究以雄性花诱导产生的贡蕉胚性悬浮系为转化受体,从潮霉素筛选浓度和筛选方法两方面进行了优化。研究结果表明,贡蕉悬浮系在M2液体培养下潮霉素的适合筛选浓度为5mg/L。将液体共培养7d后的贡蕉胚性悬浮系转接到M2液体筛选培养基进行培养,每10d继代一次。GUS组织染色表明,经过3代抗性筛选的ECS几乎全为转化细胞。经过3个月的胚诱导培养获得成熟抗性体细胞胚,平均抗性体细胞胚得率为4580个/mLPCV。同时,转化苗的PCR检测结果表明,gus基因已整合到贡蕉基因组中。本研究表明液体筛选系统有利于转化胚性悬浮细胞的增殖,大大地提高了香蕉转基因的转化效率。     

适用于4种玉米基因型的农杆菌转化方法的探讨

利用改良的农杆菌培养液、侵染液、共培养培养基和筛选培养基等技术体系,对4个玉米基因型Hi-Ⅱ、H99、国内2个优良自交系R18-599和齐319的新鲜幼胚、预培养幼胚、胚性愈伤组织进行了农杆菌转化研究,并比较了不同共培养方式对农杆菌侵染不同玉米组织的影响。结果表明,Hi-Ⅱ新鲜幼胚在固体培养基上共培养和滤纸上共培养后GUS基因瞬间表达率分别为83.7%和4.4%,前法优于后法;Hi-Ⅱ新鲜幼胚、预培养3 d的幼胚愈伤组织经农杆菌侵染后GUS基因瞬间表达率分别为83.7%和12.1%,新鲜幼胚比预培养的幼胚愈伤组织更适合于农杆菌转化。用上述优化的条件对另外3个不同基因型的2种不同外植体H99、齐319(新鲜幼胚)和R18-599（胚性愈伤组织）进行遗传转化,共培养3 d后的GUS基因瞬间表达率分别为65.2%、52.6%和58%,表明该转化体系适合于上述4种基因型的幼胚和胚性愈伤组织的遗传转化。此外农杆菌侵染Hi-Ⅱ新鲜幼胚后经在含巴龙霉素25~100 mg L^-1培养基上3轮选择后,抗性愈伤组织获得率为2.4%,近似反映了本研究的遗传转化率。其他3个基因型的抗性愈伤也正在筛选中。结果初步表明,本研究建立的农杆菌介导的玉米遗传转化体系可能对4种基因型均适用。     

农杆菌介导的世锦B悬浮细胞团转基因体系的初步建立

本试验初步建立了农杆菌介导的世锦B悬浮细胞团转基因体系.利用世锦B成熟种子诱导愈伤组织并悬浮培养,得到生长旺盛的细胞团.将细胞团先在N6Ⅱ培养基上预培养1周,再用农杆菌侵染并在N6Ⅱ培养基上共培养,在含头孢霉素250mg/L、羧苄青霉素250mg/L、潮霉素50mg/L的N6I培养基上筛选,抗性愈伤接入MSIC分化培养基中,成苗后接入MSⅡ培养基中长成植株.抗性植株经PCR鉴定表明,外源基因已经整合到世锦B的基因组中.     

农杆菌介导转Bt基因海岛棉的获得及抗棉铃虫效果分析

本研究采用农杆菌介导法,对海岛棉胚性愈伤组织进行遗传转化。经抗性培养基筛选得到抗性胚性愈伤组织,进而嫁接得到抗性植株。通过对抗性植株进行PCR以及Southern blot检测,确定了Bt基因已经整合至抗性植株的基因组中。通过对这些转基因植株进行室内抗虫性鉴定,调查棉铃虫幼虫的死亡情况、幼虫对转基因植株叶片的取食情况以及幼虫的生长状况为指标来综合评价其抗性程度,结果表明,6棵转基因植株对棉铃虫均具有一定的抗性,5号及6号植株抗性级别达到了抗。     

农杆菌介导谷子成熟胚遗传转化体系的建立与优化

为建立一个稳定的谷子遗传转化体系,对216份谷子种质资源进行筛选,确定材料178成熟胚为受体材料,从植物激素浓度、防褐化剂、农杆菌菌液浓度、侵染时间、乙酰丁香酮（AS）浓度等方面对谷子再生及转化体系进行优化。结果表明,在MS培养基中加入生长素2,4-D 9μmol/L、细胞分裂素Kinetin 4μmol/L、硝酸银8mg/L,愈伤组织诱导率最高且能有效防止褐化。在侵染液和共培养基中加入100μmol/L AS,gus表达效果最好。农杆菌溶液OD₆₀₀为0.3~0.5,侵染15min,共培养3d时,抗性愈伤组织率最高。获得的转基因植株,经PCR检测及gus染色分析,确定外源bar基因已成功整合到谷子基因组中。初步建立了一套谷子遗传转化体系,为今后谷子遗传转化提供一些参考。     

4种地被菊再生及遗传转化条件的比较

为建立地被菊‘神韵’、‘繁星粉’、‘都市丽人’和‘粉玫瑰’的离体再生体系,明确其遗传转化条件,为通过转基因技术培育地被菊新品种奠定基础,以叶片为外植体,研究了激素配比对4种地被菊再生芽诱导的影响;通过农杆菌介导比较了4种地被菊的遗传转化条件。研究结果表明,‘神韵’、‘繁星粉’、‘都市丽人’和‘粉玫瑰’可分别在含有NAA 1.0 mg/L+ BA 1.0 mg/L、NAA 0.3 mg/L+ BA 1.0 mg/L、NAA 1.5 mg/L+ BA 0.5 mg/L、NAA 0.5 mg/L+ BA 1.5 mg/L的MS培养基上获得最佳分化率;其叶片外植体的遗传转化条件为24 h预培养、OD600分别为0.4、0.5、0.3和0.4的农杆菌侵染10 min、共培养48 h、延迟培养2天、甘露糖筛选浓度为10 g/L、头孢霉素抑菌浓度为300 mg/L。部分抗性植株经PCR检测获得了目的条带,初步证明目的基因已经整合到4种地被菊的基因组中。     

FIP-fve基因沉默载体构建和金针菇的遗传转化

为了探究金针菇FIP-fve基因对金针菇本身的生物学功能,本研究克隆FIP-fve基因正反片段并构建其RNAi载体,并将其转化农杆菌LBA4404,建立以农杆菌介导的金针菇遗传转化体系。双酶切琼脂糖电泳检测结果表明成功构建了FIP-fve基因的RNAi载体:p TCK303-fve(F)-fve(R),并用液氮转化法获得重组农杆菌转化子。金针菇遗传转化以菌丝体为外植体,潮霉素B(Hygromycin B)和头孢霉素(Cephalosporins)使用浓度分别为9μg/m L和600μg/m L。重组农杆菌浓度OD600为0.5,侵染金针菇菌丝体30 min,共培养培养基AS使用浓度为200μg/m L,共培养25℃3 d,抗性筛选10 d。最终通过潮霉素抗性筛选和PCR检测从60个外植体中筛选得到5个金针菇遗传转化子,转化率为8.33%。经过连续培养,对比观测转化子和野生型金针菇,FIP-fve基因沉默的金针菇转化子菌丝的生长在第3天、第6天和第10天明显慢于野生型金针菇菌丝。初步说明FIP-fve基因对金针菇菌丝体时期的生长发育具有一定调节作用,这为研究金针菇FIP-fve以及FIP对真菌本身生物学功能提供一定研究基础和直接证据。     

农杆菌介导的地被菊遗传转化体系的优化

本研究以地被菊‘北林黄’无菌苗叶片外植体为受体材料,以卡那霉素抗性基因为选择标记基因,对农杆菌介导的地被菊‘北林黄’的遗传转化体系进行优化。研究结果表明:选取植株中部叶片为转化受体,外植体在经过1d的预培养,用活化的OD600为0.6的农杆菌侵染10min,共培养2d,再经过3d延迟培养后转移到筛选培养基上培养,有利于提高遗传转化效率,外植体的愈伤组织获得数和抗性芽数均最高。在筛选后期,不定芽生根阶段使用的Kanamycin(Kan)选择压力为25mg/L。获得的部分Kan抗性植株经PCR检测,扩增出特异条带,初步证明目的基因已整合到‘北林黄’基因组DNA中。本研究将为进一步利用分子手段对地被菊进行遗传改良,并获得综合抗逆性提高的优异种质奠定基础。     

抗草铵膦基因bar遗传转化蓖麻

在生产过程中,杂草会极大影响蓖麻的品质和产量。随着生物技术与基因编辑系统的出现,为实现蓖麻抗除草剂的定向育种带来了可能。为了提高蓖麻抗草铵膦除草剂的能力,以‘通蓖5号’大穗型蓖麻为实验材料,利用根癌农杆菌介导法将bar基因遗传转化蓖麻子叶节,研究了农杆菌菌液侵染浓度、共培养时间和Basta筛选浓度对遗传转化效率的影响。结果表明：当农杆菌菌液浓度OD₆₀₀=0.7时,侵染15 min,共培养3 d,用1 mg/L的Basta进行抗性筛选时,遗传转化效率最高。生根后移栽的转化子经PCR检测和200 mg/L的Basta除草剂叶片涂抹检测,初步证明抗草铵膦基因bar已成功整合到蓖麻基因组中,得到具有草铵膦抗性的转基因蓖麻植株。     

可去除选择标记的转Bt基因抗虫玉米研究

将组成型表达的玉米泛素启动子与苏云金杆菌杀虫蛋白基因Bt连接，插入根瘤农杆菌双T-DNA质粒，构建一个T-DNA结构域含有抗潮霉素选择标记基因hyg，另一个T-DNA结构域含有抗虫基因的双T-DNA单子叶植物表达载体，用以转化农杆菌菌株，再通过共培养转化玉米胚性愈伤组织。通过潮霉素培养基抗性筛选，用特异PCR扩增和Southern杂交检测，从分化再生的T0代植株中，鉴定出4个转化Bt基因的阳性植株。目前，正结合进行田间分离纯合和DNA分子鉴定，培育去除选择标记基因的转基因抗虫玉米自交系。     

根癌农杆菌介导的马铃薯DM茎段遗传转化条件的优化

本研究利用以双单倍体马铃薯DM的茎段为试验材料,对影响马铃薯遗传转化的条件进行了优化,主要从对通过抗生素浓度、预培养时间、侵染时间、农杆菌浓度和共培养时间等几个因素进行了的分析,对影响马铃薯遗传转化的条件进行了优化。研究表明:头孢霉素(cef)的浓度在600 mg/L时既不影响愈伤的正常生长还能有效的抑制农杆菌的生长。潮霉素(hyg)浓度在8 mg/L时对愈伤达到半致死状态,是因为较低的潮霉素浓度无法起到对抗性愈伤的筛选作用,所以合适的浓度应为愈伤达半致死状态浓度。得到更多抗性愈伤的最佳条件为:外植体预培养时间13天,侵染时间为8 min,农杆菌浓度以OD600=0.4左右,且共培养时间3天。上述的条件的优化大大的提高了马铃薯DM的遗传转化效率。     

‘晶瑶’草莓高效再生及遗传转化体系的建立

以草莓‘晶瑶’为试材,研究不同激素种类和浓度配比对叶片诱导愈伤、愈伤分化出芽的影响,建立‘晶瑶’草莓叶片的高效离体再生体系。结果表明,‘晶瑶’叶片在MS+2,4-D 0.05 mg/L+TDZ 2.0 mg/L的诱导培养基上不定芽再生率达到79.18%。在‘晶瑶’草莓遗传转化试验中,叶盘对卡那霉素的敏感性最适筛选浓度为30 mg/L,羧苄青霉素的最适抑菌浓度为400~500 mg/L,150μmol/L乙酰丁香酮的加入可提高GUS的瞬时表达率;10 min是最适合农杆菌侵染‘晶瑶’叶片的时间;共培养48 h对叶片转化较适宜,得到抗卡那霉素并呈GUS阳性的抗性芽频率为2.38%,获得了转化阳性植株。     

农杆菌介导玉米遗传转化体系的优化

以自交系18H、M017、9046和178的幼胚为材料,进行愈伤组织诱导,用根癌农杆菌EHA105和LBA4404对获得的Ⅱ型胚性愈伤组织进行转化,导入TERFI-LeERF2基因,并对农杆菌介导玉米遗传转化体系的条件进行了优化。结果表明：使用毒性较强的根癌农杆菌EHA105侵染愈伤组织;农杆菌浓度在0D600=0．6,侵染时间20min;侵染后的愈伤组织经7d的恢复培养后,先进行低浓度选择压的筛选培养,再进行高浓度选择压的筛选培养,以及在筛选培养基中添加10mg／LAgNO,提高了抗性愈伤组织的获得率。获得植株经PCR鉴定表明,外源基因已经整合到玉米自交系18H的基因组中。     

万寿菊雄性不育两用系遗传转化体系的建立

为了筛选适合万寿菊不定芽诱导的最佳外植体及激素浓度组合,并探讨该组织部位对卡那霉素、潮霉素的抗性临界点以及头孢霉素和利福平对LBA4404的抑菌性效果,构建万寿菊遗传转化体系。本研究以三种激素为组合,以万寿菊雄性不育两用系2-2的子叶、下胚轴、叶片为材料筛选出适合万寿菊的再生体系的激素配比及最佳的组织部位;以万寿菊子叶为材料筛选其对卡那霉素、利福平、头孢霉素、潮霉素四种抗生素抗性临界点;筛选利福平、头孢霉素对农杆菌LBA4404的抑菌浓度。结果表明：1 mg/L 6-BA+0.1 mg/L IAA+30 g蔗糖的MS培养基可以作为万寿菊子叶的最佳诱导激素浓度组合,MS5和MS9可以在万寿菊叶片中诱导出不定芽,但诱导率极低,下胚轴在48个激素组合无不定芽的产生;利福平和头孢霉素两种抗生素浓度在200 mg/L时能对LBA4404农杆菌的生长起到有效的抑制,并且在该浓度下对万寿菊子叶不定芽的产生起到一定的促进作用;子叶对于潮霉素、卡那霉素的抗性浓度分别为30、100 mg/L。利用建立的万寿菊再生体系及抗生素浓度体系可以为农杆菌介导万寿菊遗传转化提供理论基础。