根癌农杆菌介导的植物遗传转化研究

介绍了农杆菌介导的植物原位转基因方法发展状况、技术环节以及在转化机制上的研究结果,并对存在的问题以及应用前景进行了讨论。     

农杆菌在单子叶植物上的研究进展

在植物基因工程中,农杆菌质粒介导的遗传转化是比较完善与有效的基因转移方法,但在单子叶植物上应用较少。在此,对农杆菌介导植物的机理与特点、影响农杆菌转化单子叶植物的因素、农杆菌介导转化单子叶植物的研究进展及其应用前景进行了较全面分析。     

农杆菌介导转化小麦的研究进展

在小麦转基因技术研究中,遗传转化效率一直不高。随着转基因技术的发展,人们对小麦转基因研究逐渐增多,目前使用的主要方法有基因枪法、农杆菌介导法和花粉管通道法等。文中对农杆菌介导转化小麦的研究进展进行综述,为小麦遗传转化研究奠定了基础。。。     

农杆菌介导的小麦遗传转化研究进展

从转化的机理、应用现状、影响因素和应用前景4个方面对农杆菌介导的小麦遗传转化方法进行了综述。     

农杆菌介导的植物遗传转化影响因素研究进展

农杆菌介导的高效遗传转化体系建立的关键是优化T-DNA导入的各因素,优化外植体、菌株、侵染及共培养条件等因素。文中详细阐述了农杆菌介导植物遗传转化的主要影响因素,为实践操作提供了理论依据。     

农杆菌介导遗传转化宿主的研究进展

综述了最近根癌农杆菌介导不同宿主遗传转化的转化机理和T-DNA的整合方式等方面的研究进展及目前对农杆菌介导的遗传转化中植物、真菌以及人类细胞宿主的研究进展。     

影响农杆菌介导的水稻遗传转化效率的因素

影响农杆菌介导水稻基因转化效率的因素主要有：农杆菌菌株和载体、水稻基因型、转化受体、共培养条件、选择标记基因以及转化程序等。结合实际工作,对影响农杆菌介导水稻基因转化效率的以上各种因素进行了综述,并对转化过程中存在的问题进行了讨论。     

农杆菌介导的玉米遗传转化研究进展

综述了农杆菌介导法的优点、转化机理及研究新进展,并对影响农杆菌转化玉米效率的关键因素进行了讨论.     

农杆菌介导的丹参遗传转化体系研究进展

丹参是我国传统的大宗药材,被广泛用于治疗心脑血管疾病。随着我国心脑血管疾病发病率的逐年攀升,丹参的种质资源也急需有新的提高,转基因技术作为基因功能研究和转基因育种的重要手段在丰富和优化丹参种质资源方面取得了显著成效。通过利用转基因技术中常用的农杆菌介导法来转入外源基因以及探求丹参有效成分合成代谢相关基因功能,以期获得高产、高抗丹参植株的方法已较为成熟,目前研究工作主要集中于不同遗传转化体系的建立和优化。本文就丹参遗传转化体系构建的转化原理、影响因素和研究现状三方面作出详细综述,为今后丹参基因功能研究和新品种培育提供一定参考。     

农杆菌介导杨树遗传转化效率的影响因素

分析了影响农杆菌介导杨树转化效率的因素,如植物基因型、农杆菌类型、菌液浓度、侵染时间、共培养时间、Vir基因的活化、选择标记基因等,同时指出转化受体也是影响转化效率的重要因素。     

参与农杆菌侵染及T-DNA转运过程植物蛋白的研究进展和思考

农杆菌是一种革兰氏阴性土壤病原细菌,携带具有天然转基因功能的Ti质粒或Ri质粒,能将一部分遗传物质插入到寄主植物的染色体上,使其稳定遗传和表达,赋予植物新的性状。所以农杆菌作为最有效的转化媒介,已被广泛应用于多数双子叶植物和部分单子叶植物转基因研究。虽然农杆菌介导的转化技术具有操作简单、成本低廉,转基因沉默几率小,插入基因拷贝数少等优点,但农杆菌介导植物遗传转化是一个复杂的生物学过程,需要一系列农杆菌蛋白和植物蛋白相互作用,共同完成外源基因的转入和整合。植物相关蛋白在转化过程中起着重要作用。其中,阿拉伯半乳聚糖蛋白(AGP)、植物根钙粘附蛋白和类玻连蛋白等参与农杆菌附着于植物细胞表面的过程;鸟苷三磷酸腺苷酶（GTPase）和BTI蛋白协助T-DNA和Vir效应蛋白进入植物细胞;actin、GIP、VIP等蛋白参与T-DNA复合体在细胞质中的运输的过程;与Vir效应蛋白互作的VIP1、VIP2、KAPa、PP2C、Roc等蛋白协助T-DNA定位于植物细胞核;组蛋白、VIP1和VIP2等引导T-DNA在植物基因组上的整合。由于植物种类间存在巨大差异,上述一些植物蛋白基因的过表达虽能提高农杆菌转化某些植物的转化效率,但不能提高另一些植物的转化效率。在容易被农杆菌遗传转化的植物如拟南芥、水稻中的研究表明,VIP1、VIP2、AGP、H2A等蛋白与农杆菌转化关系密切,但这些蛋白在利用农杆菌转化较难的作物如小麦、玉米中的功能还不明确,因而需要在不同植物中继续筛选和鉴定与T-DNA转化相关重要蛋白的编码基因。目前,农杆菌介导的植物遗传转化有2个显著特点,一是农杆菌介导转化烟草、拟南芥、水稻等模式植物的技术日渐成熟,二是农杆菌介导转化小麦、玉米、大豆等重要作物的技术仍然没有本质突破,植物相关蛋白在T-DNA转运、整合等过程中的作用还需要深入研究和进一步明确。文章主要对参与农杆菌介导遗传转化植物整个过程中相关植物蛋白的研究进展进行了综述,以期为提高农杆菌转化顽拗型作物的转化效率提供参考。     

农杆菌介导的pac1基因转化大豆研究

选用高感大豆花叶病毒病而再生能力较强的大豆品种和品系作为受体,对丛生芽诱导培养基、侵染菌液的制备以及根的诱导方法进行了优化。采用优化后的遗传转化体系以农杆菌介导法将pac1导入大豆,MSB培养基中附加2 mg/L6-BA+0.2 mg/LIBA进行丛生芽诱导,液体YEB重悬活化菌体后侵染,MSB培养基中蔗糖含量15%+2 mg/LIBA+0.2 mg/L6-BA进行生根诱导。共获得8株PCR检测呈阳性植株,经SouthernBlot检测,证明pac1基因已整合到大豆基因组中。转基因植株对病毒的抗性评价正在进行中。     

农杆菌介导甜橙遗传转化的初步研究

为改良柑桔品种，以普通溆浦甜橙（Citrussinensiscv Xupu）实生苗上胚轴为外植体，建立了农杆菌介导的遗传转化体系，并把chit42基因和phyB基因导入其中．上胚轴经农杆菌工程菌液浸染后，在共培培养基（MS＋3mg／LBA）上培养3d，然后分别转移到含有100mg／L Kan（卡那霉素，Kanamycin）和500mg／L Cef（头孢噻肟霉素，Cefotaxime）的选择培养基上培养14d后，上胚轴开始分化抗性芽，chit42基因和phyB基因的抗性芽再生率分别为27．8％和35．6％．将抗性芽在筛选培养基上培养30d后用茎尖微芽嫁接成苗．目前，嫁接苗在温室中生长良好，经PCR鉴定为转化植株．     

小麦大龄幼胚再生性能改进与农杆菌转化

 【目的】小麦幼胚再生率与幼胚大小关系密切,改进小麦大龄幼胚再生性能促进小麦转基因研究。【方法】以18个普通小麦基因型和5个硬粒小麦基因型为材料,对其开花授粉后15—17 d的大龄幼胚进行破碎处理、组织培养和农杆菌转化,对转化后的幼胚组织和获得的抗性再生植株分别进行组织化学染色检测和PCR检测。【结果】大龄幼胚培养2 d后破碎处理的再生率为18.2%,显著高于完整胚对照(.7%),培养2 d后进行破碎处理的再生效果高于4和6 d后破碎处理;不同基因型小麦大龄幼胚破碎处理后再生率为16.9%—46.7%,其中,Bobwhite和中8423大龄幼胚再生率达到了40%以上;大龄幼胚破碎后在弱光条件下培养,再生率进一步提高,较对照(完整胚黑暗培养)提高5.4%—47.4%;农杆菌侵染后GUS瞬时表达率为0—76.7%,其中科农199高达76.7%,其次为Verry(64.4%)和Alondra(47.2%);经PCR检测,农杆菌转化小麦大龄破碎幼胚获得了候选转基因植株。【结论】破碎处理和弱光培养显著提高了小麦大龄幼胚再生率,比对照提高5—10倍;科农199、Verry和Alondra大龄幼胚对农杆菌侵染比较敏感,适宜作为农杆菌转化的受体材料;农杆菌转化小麦大龄幼胚可以获得转基因植株。     

利用农杆菌介导法获得转ipt基因半夏植株

以贵州珍珠半夏Pinellia ternate(Thunb.)Breit为材料,采用根癌农杆菌介导法,探索了影响半夏遗传转化效率的主要因子.结果表明,卡那霉素的最佳筛选浓度是100 mg/L,侵染时间、共培养时间、乙酰丁香酮浓度对转化频率都有一定的影响.其中侵染时间为20 min,共培养时间为3 d,乙酰丁香酮的浓度控制在60～100 mg/L时可以有效提高遗传转化效率.在此基础上辅以超声波处理5 min,可以有效提高叶柄转化的瞬时表达率.对抗性转化植株进行Gus染色和PCR检测,结果表明外源基因ipt已经整合到半夏基因组中.     

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.     

植物基因的遗传转化方法

对现有主要植物基因的遗传转化方法进行分析,拟为植物转基因方法的选择提供借鉴。     

蝴蝶兰·文心兰遗传转化体系的初步研究

[目的]优化蝴蝶兰和文心兰的遗传转化条件。[方法]以培养3周的蝴蝶兰原球茎和文心兰愈伤组织为试材,以大肠杆菌为生长培养基,研究3种农杆菌菌株的侵染力,以及菌液浓度、侵染时间、酚类诱导物(AS)和共培养时间对转化的影响。[结果]以蝴蝶兰原球茎为农杆菌介导的外植体进行遗传转化的优化条件为:预培养时间3d,菌液侵染浓度OD600=0.3,菌液侵染时间10min,pH值5.4,菌液侵染后,与农杆菌共培养5d并添加100μmol/LAS,此条件下的瞬间表达率最高。将蝴蝶兰遗传转化的条件运用于文心兰,得到的转化率较低。3种农杆菌菌株中,EHA105菌株侵染力最强,其次是AGL1,LBA4404最弱。[结论]该研究为进一步研究蝴蝶兰和文心兰的遗传转化体系提供理论依据。     

农杆菌介导的基因转化辣椒条件的优化

对农杆菌GV3101介导转化保加利亚尖椒过程中的条件进行了探讨,得出以下优化的条件：卡那霉素（Kan）浓度35 mg/L、预培养2 d、侵染时间7-8 m in、共培养3 d、乙酰丁香酮（AS）浓度100μmol/L。     

农杆菌介导水稻转化条件的优化

应用TAC（transformation-competition artificial chromosome)载体和pCAMBIA1300分别与农杆菌LBA4404组合转化水稻成熟胚愈伤组织，探索了农杆菌转化的有关因素。结果表明：共培养培养基上铺上1张滤纸有利于控制农杆菌的过度生长；粳稻品种转化率明显高于籼稻；干燥处理能有效杀死农杆菌，并有利于提高转化率，预再生可提高抗性愈伤组织的再生率而提高转化率。