转cry 1Iem基因大豆的培育及抗虫性检测

以大豆子叶节为外植体,应用农杆菌介导法,将抗虫(cry1Iem)基因转化大豆.筛选标记为bar基因.经Glufasinate筛选,获得大量抗性植株.对转基因T_0、T_1、T_2代植株进行PCR检测,初步证明cry1Iem基因已经整合到大豆基因组中.对T2代PCR阳性植株幼嫩豆荚,采用圆盘分隔法接人初孵幼虫,进行初步的抗虫性检测,得到1株具有明显抗虫效果和7株抗虫效果较好的转基因植株.     

大豆炸荚基因GmAGL8的转基因鉴定与功能初探

炸荚是大豆的一种自然特征属性,是影响大豆产量的重要因素之一。本研究以前期获得的转大豆炸荚相关基因GmAGL8的T_1代植株为材料,继续繁育获得T_2和T_3代;采用PCR和RT-q PCR检测方法对转基因植株进行基因遗传稳定性和表达情况分析;并以野生型中黄10号为对照,对大豆炸荚性状进行了鉴定分析。结果表明:转基因植株阳性率T_1代为87.5%,T_2和T_3代均达到100%,说明GmAGL8基因已基本能够在转基因后代中稳定遗传。RT-q PCR检测结果显示,转基因植株中GmAGL8基因的相对表达量都明显高于非转基因植株,且各转基因植株之间表达量具有差异性。对T_1、T_2和T_3代植株炸荚率进行了统计,不同世代转基因大豆的平均炸荚率为9.09%,而非转基因大豆炸荚率为83.3%,转基因与非转基因大豆之间炸荚率存在显著差异。综上所述,GmAGL8基因已基本实现在大豆转基因后代中稳定遗传并正常表达,表型鉴定结果初步证明了GmAGL8基因与大豆炸荚性状相关。     

大豆胚尖转化体系优化和cry1C*基因转化大豆的研究

以抗大豆食心虫品系东农8004的胚尖为外植体,通过对芽诱导和芽伸长培养基进行优化,建立8004的胚尖转化体系,利用该体系进行cry1C*基因的转化,对获得的抗性再生植株进行分子鉴定和抗虫性鉴定。结果表明:在芽诱导培养基中附加1.67 mg·L-16-BA,丛生芽诱导率最高,达到80%,在芽伸长培养基中附加0.5 mg·L-1GA3和0.1mg·L-1IAA,芽伸长率最高为54%。共获得94株PPT(100μg·m L-1)抗性再生植株,PCR检测阳性14株,阳性率为14.89%。对4株T0代阳性植株进行大豆食心虫抗性鉴定,其中C-1植株的食心虫抗性明显高于野生型8004,说明在大豆中表达cry1C*基因能提高大豆对食心虫的抗性。     

农杆菌介导法将Bt(cryⅠA)基因导入大豆的研究

构建含有Bt(cry Ⅰ A)基因的植物表达载体pCAMBIA3300-Bt,以大豆子叶节为受体,通过农杆菌介导法将Bt基因导人大豆品种黑农37中,获得转基因植株.并进行人豆的再生和遗传转化系统优化的研究,以获得较高的转化率.结果表明:在6-BA浓度为1.7 mg·L-1时,丛生芽分化率最高,确定该品种大豆在从生芽分化阶段的草铵膦筛选浓度为3.5 mg·L-1获得转化质粒pCAMBIA3300-Bt的转基因植株,其中T1代PCR阳性植株19株.采用real-time PCR的方法对T1代抗性植株进行Bt基因的转录水平的分析,初步证明Bt基因已整合到受体大豆的基因组内.     

一种简便大豆原位转基因方法研究

以萌发大豆幼苗顶芽为外植体,经纵切及农杆菌侵染后种植到大田中,转化植株用除草剂进行表型鉴定,存活植株进行PCR验证,并分析目的基因EPSPS在T2代转基因植株中的遗传情况;总计获得草铵膦涂抹表型鉴定阳性T0植株75株,草甘膦喷雾鉴定阳性T1植株65个,PCR测序阳性T1植株6个,PCR测序检测转化效率为0.14%;获得T2代PCR阳性植株52个,初步证明目的基因EPSPS能在子代中遗传;该方法能有效解决基因型依赖及再生植株困难等问题,缩短转化周期,为根癌农杆菌阶段的大豆遗传转化体系的优化与改良提供了参考。     

抗虫基因Cry8-like在大豆中的遗传转化及抗虫性初步鉴定

利用无缝克隆技术把抗虫基因Cry8-like重组到pCAMBIA3301载体上,成功构建了含有抗草铵膦筛选标记的植物表达载体pCAMBIA3301-RSP-Cry8-like-nos。将该载体通过农杆菌介导法转入两个受体大豆品种吉农28和吉农42中,经PCR检测,吉农28和吉农42分别获得了17株和13株T_1阳性植株,36株和25株T_2阳性植株。T_2转基因植株Southern杂交结果显示,目的基因以单拷贝的形式整合到大豆基因组中。荧光定量PCR检测结果表明,Cry8-like在转基因植株幼根得到了表达,而非转化受体对照未检测到荧光信号。室内抗暗黑鳃金龟幼虫鉴定结果表明,转基因植株提高了抗暗黑鳃金龟幼虫的能力。     

根癌农杆菌介导大豆转Bt-cryIA抗虫基因

通过根癌农杆菌介导法,以子叶节为外植体将抗虫基因cryIA转入东农50大豆品种中,对获得的T₀、T₁和T₂代植株采用PCR、RT-PCR及Southern杂交法进行分子检测,并对转基因大豆进行食心虫室内抗性鉴定。经PCR鉴定,T₀植株有4株为阳性植株,T₁有3株为阳性植株,T₂有9株为阳性植株。对3株T₁ 阳性植株进行RT-PCR检测,均扩增得到1 800bp目标片段, Southern杂交分析显示,有2株出现杂交信号,分别为单拷贝和双拷贝。室内抗虫鉴定表明转基因植株食心虫抗性明显优于对照品种,在蛋白质及脂肪酸含量等品质性状上,与对照没有显著差异。证明cryIA基因已整合到受体大豆基因组中,该基因在大豆T₁转基因植株中能够正常转录,抗虫基因cryIA的导入可以提高东农50对大豆食心虫的抗性,其后代的遗传稳定性还有待于进一步的研究。       

RNA干扰高油GmPEPc基因转入大豆研究

通过构建GmPEPc基因的植物RNAi双元表达载体,并通过农杆菌介导的大豆子叶节遗传转化方法将控制油脂和蛋白合成途径的相关基因GmPEPc转入受体品种沈农9号中,通过抑制大豆内源GmPEPc基因的表达,增加油脂积累,从而获得高油的转基因大豆新品种。在大豆组织培养过程中,共切取大豆外植体407块,获得T0代转化苗35株,转化率8.9%。通过对转基因后代中目的基因的整合及表达情况进行分子鉴定。获得23株T_1代转基因后代,其中高抗草丁膦除草剂(喷施浓度300 mg·mL~(-1))14株,通过PCR检测结果表明其中12株为PCR阳性;PCR和Southern杂交检测表明,GmPEPc基因已经成功插入到转基因大豆植株基因组DNA中。对T_1代测定结果显示,转基因大豆籽粒的平均含油量比对照高9.51%,平均蛋白质含量下降5.44%。这些研究结果为筛选高油脂含量的转基因大豆新株系提供了依据,为下一步高油新品种的选育提供了种质基础。     

抗虫基因cry1Ab13在大豆中的遗传转化及抗虫性鉴定

cry1Ab13基因是抗虫基因,编码的杀虫晶体蛋白对鳞翅目害虫具有一定的毒杀作用,构建了植物表达载体pCambia3300-35S-cry1Ab13,通过花粉管通道法将该载体转入大豆品种吉农28中,经PCR扩增检测得到15株T_1代阳性植株。Southern blotting分析显示有5株出现杂交信号,并以单拷贝形式整合到大豆基因组中。荧光定量PCR测定结果表明:cry1Ab13基因在转化植株的叶、茎秆中均有表达,每株表达量各不相同,在叶片部位表达量相对较高,最高为6.7,最低为2.5;在茎部表达量最高为0.76,最低为0.31。对T_1代阳性植株籽粒,采用圆盘分隔法接入大豆食心虫幼虫,进行初步抗虫试验,结果显示转化植株抗虫效果明显,但后代稳定性还需进一步研究。     

GmAOC3基因转化载体构建及转化大豆的初步研究

选用内切酶SacⅠ和MluⅠ切割目标基因和载体,构建了携带bar基因的重组载体p BA002-Gm AOC3,选用2个大豆品种(Jack和南农88-1)和2种外植体(子叶节和整个子叶节),研究大豆品种和外植体对根癌农杆菌介导的子叶节转化Gm AOC3基因的影响。结果表明:外植体为整个子叶节的大豆品种Jack的出芽率和转化率最高,分别为79.5%和2.27%。经Quick Stix PAT/bar基因试纸条检测、目标基因的分子检测和草丁膦抗性鉴定,共得到转Gm AOC3基因的T0代阳性株系3株,T1代阳性转基因大豆6株,其中5株以Jack品种为受体的转基因大豆Gm AOC3基因的表达量均显著高于非转基因植株,荧光定量拷贝数检测结果显示,4株转基因单株为单拷贝,2株为双拷贝。     

TaCYP78A5基因过表达小麦的遗传和功能初步分析

为了验证小麦籽粒大小相关基因TaCYP78A5在小麦籽粒发育中的功能,对pINO启动子驱动的TaCYP78A5基因过表达的转基因小麦后代株系进行了鉴定,检测了T_0代植株目标基因拷贝数,定量分析了7个T_1代阳性植株的目标基因表达,并对其籽粒大小进行了统计。结果表明,利用Bar试纸条和目标基因特异PCR检测相结合的方法对21株转基因T_0代再生苗进行检测,共鉴定出14个阳性植株,除2个植株的目标基因拷贝数为3和1个植株为7外,其余11个T_0代转基因植株目标基因插入拷贝数均为1~2个,其中有6个单拷贝植株。与野生型相比,7个T_1代阳性植株目标基因表达量均极显著增加,粒厚和粒宽均有不同程度增加,粒重极显著增加。     

耐旱基因cspB转化大豆的研究

为提高大豆的耐旱性,本研究根据大豆偏爱的密码子将来源于枯草杆菌抗旱相关基因cspB序列进行了优化,并构建了植物表达载体pCAMBIA3301-cspB,利用农杆菌介导法将cspB基因导入大豆栽培品种Bert中。用于遗传转化子叶节外植体共3 800个,经PCR和Southern鉴定,并结合PPT抗性筛选,共获得了95棵阳性转基因植株,转化率为2.5%。经初步筛选,获得了7份耐旱性较好的转基因大豆新材料。这些材料将进一步用于耐旱转基因大豆新品种培育工作。     

农杆菌介导法将Bt（cryI4）基因导入大豆的研究

构建含有Bt（cryIA）基因的植物表达载体pCAMBIA3300-Bt，以大豆子叶节为受体，通过农杆菌介导法将Bt基因导入大豆品种黑农37中，获得转基因植株。并进行大豆的再生和遗传转化系统优化的研究，以获得较高的转化率。结果表明：在6-BA浓度为1．7mg·L^-1时，丛生芽分化率最高。确定该品种大豆在丛生芽分化阶段的草铵膦筛选浓度为3．5mg·L^-1。获得转化质粒pCAMBIA3300-Bt的转基因植株，其中T1代PCR阳性植株19株。采用real—timePCR的方法对T4代抗性植株进行助基因的转录水平的分析，初步证明成基因已整合到受体大豆的基因组内。     

水稻热激蛋白基因HSP90转化大豆的研究

由于干旱和盐碱化的严重影响,我国大豆生产受到很大限制。为了提高大豆的抗旱性,培育抗旱转基因大豆新品种,利用农杆菌介导的子叶节遗传转化技术体系,首次将水稻热激蛋白基因HSP90导入大豆受体材料Bert中,通过HSP90在大豆中过表达,获得了耐旱转基因大豆新材料。本试验中4 000个子叶节外植体用于遗传转化,再生转化苗经PCR和Southern杂交鉴定结合PPT抗性筛选(bar为筛选标记),共获得128棵阳性转基因植株,转化率为3.2%。经初步筛选,获得15份耐旱性较好的材料,其耐旱性显著优于对照。研究结果为进一步筛选耐旱转基因大豆新材料奠定了较好的基础。     

利用农杆菌介导合子胚转化法将Bar基因转入玉米自交系的研究

基于农杆菌介导的合子胚转化方法是一种具有自主知识产权的转基因新方法。利用该方法转化玉米合子胚,可直接获得转化种子。以东北春玉米区玉米自交系8902、Pa91、丹340作为转化受体,通过合子转化法进行抗草丁膦除草剂基因Bar的转基因研究。在获得的3 560份材料中,通过对T_1代种子苗叶面喷施草丁膦除草剂Basta,共获得153株抗性植株,抗性频率为4.3%。PCR鉴定阳性植株为102株,转化频率为2.87%。对PCR检测出的阳性植株进行自交获得T_2代,对材料继续进行抗性筛选,对抗除草剂表型的分离比率进行抗性遗传分析。     

农杆菌介导的大豆植株整体转化

农杆菌介导的植物整体转化法主要以植物的分生组织和生殖器官作为外源基因导人的受体,通过真空渗透法、浸蘸法及注射法等方法使农杆菌与受体材料接触,以完成可遗传细胞的转化,通过抗生素筛选和分子检测鉴定转基因植株后代.以大豆幼苗的顶端生长点和叶腋生长点为靶点,通过农杆菌介导的整体转化法--注射法进行转录因子DREB1C基因的遗传转化,最终获得6株T0代PCR阳性转基因植株,转化率为9.2%.T1代植株的PCR、Southern blot和RT-PCR鉴定结果表明获得1株阳性植侏,DREB1C基因以单拷贝形式整合于大豆基因组中,在200 mmol·L-1NaCl胁迫条件下在转录水平得到成功表达.该方法克服了大豆组织培养再生难、转化率低的缺点,是一种高频、简单、快捷的非组培遗传转化途径.     

农杆菌介导大豆子叶节遗传转化体系的优化研究

以大豆品种"中豆32、Peking、早熟18、绥农14"子叶节为受体材料,用农杆菌介导法转入与抗逆相关的小麦Na /H 逆向转运蛋白基因(TaNHX2),探索外植体大小、培养基主要成分、培养时间等因素对外植体分化的影响,旨在优化遗传转化条件,提高大豆转基因的遗传转化效率.研究结果表明,以健康外植体获得率、抗性丛生芽获得率和抗性芽伸长比率为指标,筛选并建立的优化转化系统为:大豆萌发和不定芽诱导时分别加入0.5 mg L-16-BA和1.0 mg L-16-BA,浸染时间为30 min、共培养时间为3 d;外植体大小为2/3子叶,kan抗性筛选浓度第一阶段和第二阶段分别是60和50 mg L-1;利用上述方法,已获得中豆32转基因再生植株,经PCR分子检测,证明目的基因TaNHX2已导人并整合到大豆基因组中,转化率为3.78%.     

未成熟种子子叶节转化体系优化及转EPSPS/GAT基因大豆新材料创制

以丛生芽率为指标,将农杆菌介导的大豆未成熟种子子叶节转化与成熟种子转化体系进行比较,明确了诱导过程中草甘膦筛选浓度、未成熟种子生理状态,改进大豆外植体的获得方式并减少了组培环节,建立了未成熟种子子叶节转化体系。利用Jack黄熟后期的种子作为受体材料,在15 mg·L-1的草甘膦筛选浓度下获得了9株PCR检测阳性植株并且生长正常可育,T0代经测序及Southern Blot分析,进一步证明外源基因已整合进大豆基因组中,其中2个株系的T1代植株经PCR检测符合3∶1的分离比,且表型鉴定筛选出抗性转基因植株,为抗草甘膦转基因大豆育种提供了新材料。     

根癌农杆菌介导的大豆子叶节转化体系的优化

以13种不同基因型的大豆为材料,研究了大豆外植体再生过程中不同大豆基因型对丛生芽数目的影响,选取优势基因型为受体材料,比较了在草丁膦和潮霉素筛选压力下外植体的再生情况,并确定其合适的筛选浓度,在对农杆菌介导的子叶节转化体系优化的基础上进行了大豆转化效率的研究。结果显示:在相同的芽诱导条件下,山宁14产生的丛生芽最多,更适合于大豆子叶节转化;与其它筛选剂相比,采用潮霉素的梯度筛选更有利于抗性苗的成活,其最适筛选浓度为8 mg.L-1;通过检测GUS基因的表达和分子鉴定证明外源的GUS基因已插入到转基因植株的基因组中,转化效率达到3.2%。     

基因枪介导法获得转BtCry1Ac基因抗虫玉米植株的研究

利用基因枪介导法将含有Cry1Ac基因的质粒转入玉米愈伤组织,获得转Bt基因玉米植株,对所获得的转基因植株进行PCR分析和金标免疫试纸鉴定。结果表明,部分转化植株呈阳性,说明目的基因已经整合到玉米基因组中。将转基因植株自交获得T1代种子,对T1代植株进行田间抗虫鉴定,结果表明,与对照相比转基因玉米植株的抗虫活性明显强于非转基因植株。