农杆菌介导小麦成熟胚体系的优化

针对转基因小麦成熟胚转化体系转化效率低,从提高成熟胚愈伤组织质量入手,调节小麦的基因型、成熟胚的培养时间、菌液浓度、侵染时间以及愈伤组织大小几个因素,提高成熟胚转化体系的转化效率;通过农杆菌介导,将目的基因转入到受体小麦成熟胚诱导的愈伤中,利用gus检测的方法检验转化效率;继代360d、自然生长5mm大小的受体小麦品种扬麦10,在菌液浓度OD600为0.8,侵染40min下,gus基因表达率达50%左右,接近幼胚的gus基因表达率。通过对体系的几个因素的调节,提高了农杆菌介导成熟胚转化体系的效率。     

农杆菌介导McCHIT1基因遗传转化水稻茎尖研究

为了提高农杆菌介导的水稻茎尖遗传转化效率,笔者以贵州特有的地方水稻品种‘平塘黑糯’茎尖为材料,以含有Ubiqutin启动子驱动苦瓜几丁质酶基因McCHIT1表达的植物表达载体p Cambia-UbiMcCHIT1为转化载体,采用正交试验设计,系统研究了菌液OD600值、真空处理时间和真空渗透压强对水稻茎尖遗传转化效率的影响。结果表明:在3个因素中,真空处理时间是影响水稻转化效率和死亡率的最关键因素。农杆菌介导‘平塘黑糯’茎尖遗传转化的最优条件为农杆菌菌液浓度OD600为1.0、真空处理时间为7 min、真空渗透压强为15 k Pa。GUS组织化学染色和PCR分子鉴定表明,通过本研究优化的农杆菌介导水稻茎尖遗传转化体系,已将苦瓜的几丁质酶基因McCHIT1已整合到水稻基因组中,获得转McCHIT1基因‘平塘黑糯’新种质。     

农杆菌介导小麦遗传转化条件的优化

本研究以普通小麦品种扬麦15和Alondra's的幼胚产生的愈伤组织为受体材料,通过检测gus基因的瞬时表达情况,研究了农杆菌介导的主要影响因子的转化效率。研究结果表明,在相同条件下两个品种农杆菌侵染的最佳条件不尽相同。扬麦15的最佳优化条件为:先在不添加AS的培养基中预培养,然后在菌液浓度为OD600=0.2、AS浓度为100μmol/L条件下侵染10min,最后在25℃共培养1d;Alondra's则在菌液浓度为OD600=0.5、共培养时间为2d时,表现出最佳的gus基因瞬时表达率。为小麦的遗传转化提供参考。     

玉米农杆菌转化方法

玉米是世界上三大粮食作物之一,目前,玉米产量和品质的提高较大程度依靠基因工程技术.而玉米的农杆菌转化是对玉米基因组进行遗传修饰的有效手段.综述了玉米农杆菌转化的受体、影响农杆菌转化效率的因素,以有效地提高转化效率.     

农杆菌敏感小麦基因型筛选与转化条件的优化

以13个基因型小麦的幼胚愈伤和新春9号幼胚为受体材料,利用农杆菌菌株C58C1(含有GUS外源基因)进行侵染,通过组织化学染色的方法统计GUS基因瞬时表达率,以筛选对农杆菌敏感的小麦基因型及适宜的菌液浓度和侵染时间,优化农杆菌转化的条件,为逐步建立小麦农杆菌的转化体系奠定基础.结果显示,不同基因型小麦GUS瞬时表达率在0～95.9％之间,其中新春9号、小偃328和济麦19的GUS基因瞬时表达率均在90％以上;对新鲜幼胚和预培养7d的幼胚愈伤组织分别侵染30 min和60 min,前者GUS阳性率均为0,后者分别为92.0％和95.9％,说明预培养可以显著提高受体材料对农杆菌的敏感性,提高转化效率;在不同菌液浓度(OD600=0.5、1.0、1.5)侵染时,GUS基因瞬时表达率分别为93.4％、94.0％和87.6％,不同侵染时间(15,30,60 min)下,GUS基因瞬时表达率分别为94.6％、92.0％和95.9％.综合考虑认为,适宜的小麦农杆菌转化条件为幼胚经过4～7 d预培养,在菌液浓度OD600=1.0时进行15 min的侵染.     

农杆菌介导贵州平塘黑糯茎尖转化获得转McCHIT1基因水稻研究

为了提高农杆菌介导的水稻茎尖遗传转化效率,笔者以贵州特有的地方水稻品种‘平塘黑糯’茎尖为材料,以含有Ubiqutin 启动子驱动苦瓜几丁质酶基因McCHIT1 表达的植物表达载体pCambia-Ubi-McCHIT1 为转化载体,采用正交试验设计,系统研究了菌液OD600值、真空处理时间和真空渗透压强对水稻茎尖遗传转化效率的影响。结果表明：在3 个因素中,真空处理时间是影响水稻转化效率和死亡率的最关键因素。农杆菌介导‘平塘黑糯’茎尖遗传转化的最优条件为农杆菌菌液浓度OD600为1.0、真空处理时间为7 min、真空渗透压强为15 kPa。GUS组织化学染色和PCR分子鉴定表明,通过本研究优化的农杆菌介导水稻茎尖遗传转化体系,已将苦瓜的几丁质酶基因McCHIT1 已整合到水稻基因组中,获得转McCHIT1基因‘平塘黑糯’新种质。     

农杆菌介导的地黄遗传转化体系的优化

旨在通过对农杆菌介导的地黄遗传转化体系影响因子的研究,探索最佳转化条件,为建立高效地黄遗传转化体系奠定基础。利用正交实验,通过检测地黄叶片中gus基因瞬时表达情况,对地黄遗传转化效率的决定因子进行了系统研究。正交试验表明,地黄遗传转化过程对转化效率影响程度从高到低的因素依次为：共培养时间、预培养时间、菌液浓度和侵染时间;以地黄叶片为外植体,材料不经过预培养,菌液OD600值为0.6,侵染时间5 min,并在培养基中添加100 μM乙酰丁香酮,共培养3天条件下可达最高转化效率,gus基因瞬时表达率可达65.63%。通过对根癌农杆菌介导的地黄遗传转化体系的优化,建立了高效的瞬时表达转化体系。     

农杆菌介导的梭梭BADH基因转化玉米的研究

探究影响玉米遗传转化效率的因素,对玉米遗传转化系统的建立与完善有重要意义。以‘宁玉0905’为材料,经农杆菌介导将梭梭的BADH基因转入玉米基因组。结果表明：在黑暗条件下,加入乙酰丁香酮(AS),玉米遗传转化效率提高;当菌液浓度OD₆₀₀=0.3,浸染时间为5 min时,玉米的转化效率最高;农杆菌和愈伤组织共培养2天,玉米的遗传转化效果最好。对转化苗进行PCR检测得出BADH基因已整合到玉米基因组中。当菌液的OD₆₀₀=0.3,浸染时间为5 min,农杆菌和愈伤组织共培养2天时,玉米的转化效率最高。     

pCAMBIA2300-betA-BADH双价植物表达载体的构建

将载体pCAMBIA2300-35s-OCS进行改造,增加了酶切位点Sac Ⅰ,之后,PCR扩增编码胆碱脱氢酶(CDH)的基因并用Sma Ⅰ和Xba Ⅰ将其与改造后的pCAMBIA2300-35s-OCS连接,得到单价植物表达栽体p2300-gz-betA.再通过Sal Ⅰ、Hind Ⅲ、Sac Ⅰ等酶切位点将编码甜菜碱醛脱氧酶(BADH)的基因及其启动子和终止序列连接到栽体p2300-gz-betA上,最终得到pCAMBIA2300-betA-BADH双价植物表达载体,并将其导入根癌农杆菌GV3101和LBA4404.betA和BADH是编码甜菜碱合成途径的两个关键酶的基因(CDH和BADH),也是近年来研究较多的耐盐基因,其双价植物表达栽体应用于遗传转化后,有望进一步提高转基因植物的耐盐性.     

小麦TaVIP1家族基因克隆、分子特性及功能分析

植物VIP1蛋白(Vir E2 interacting protein 1)与农杆菌侵染植物后T-DNA在细胞内的转运有关,影响植物转化效率,但还未见有关小麦中VIP1基因研究的报道。本研究利用in silico技术从普通小麦中克隆了TaVIP1家族基因,该家族基因全部由4个外显子构成,编码产物相似性高,与拟南芥AtVIP1蛋白质序列相似性仅为50.7%~51.4%。Southern杂交结果表明,TaVIP1基因在小麦基因组中存在3个拷贝。根据小麦3个TaVIP1基因的差异序列设计特异引物,以四倍体小麦Langdon与中国春D组染色体代换系为材料进行PCR检测,结合生物信息学分析,将小麦3个TaVIP1基因分别定位在4AL、4BS和4DS染色体上。亚细胞定位分析表明,TaVIP1蛋白分布于细胞膜、细胞质和细胞核中。农杆菌转化烟草,过表达TaVIP1基因降低了烟草转化效率。小麦TaVIP1基因编码的氨基酸序列与拟南芥AtVIP1基因及烟草NtVIP1基因编码的氨基酸序列相似性很低,这可能是小麦农杆菌转化效率低的原因之一。     

影响农杆菌介导甜瓜子叶遗传转化的因素

以甜瓜子叶作为根癌农杆菌介导转化的受体,通过GUS基因瞬时表达率的分析,研究此转化体系的最佳实验参数.实验结果表明,预培养时间、预培养后对外植体进行处理、感染时间、共培养时间、农杆菌工程菌的浓度等对转化效率都有一定的影响,但是根癌农杆菌诱导物AS并不能大幅度提高转化效果.对外植体进行重新处理,预培养2 d,用OD560为0.3的农杆菌工程菌感染15～25 min,共培养3～4 d的理想条件下,GUS瞬时表达率可达85%.     

根癌农杆菌介导的高效水稻遗传转化影响因素

根癌农杆菌介导的水稻遗传转化影响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、选择标记基因和转化程序等。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。     

有效去除农杆菌和籼稻转化系统优化

为了提高根农杆菌籼稻转化效率,将修饰的豇豆胰蛋白酶抑制剂基因sck和潮霉素磷酸转移酶基因hpt分别置于紧密相连的2个T-DNA上,构建载体pCDMARUSCK-HPT,电激法将表达载体转化农杆菌LBA4404获得工程菌.比较了提门叮和国产噻孢霉素对工程菌LBA4404的抑制效果,试验得出提门叮在500mg/L以内比噻孢霉素能更有效地去除水稻细胞中的农杆菌,而且低浓度条件下(250mg/L)就能有效地抑制工程菌LBA4404,并且有利于水稻转化细胞成功地再生植株.确立了工程菌LBA4404菌液浓度OD值0.8,浸染时间5min为明恢86合适的转化参数.在此基础上,采用优化的农杆菌介导法转化杂交籼稻优良恢复系明恢86,获得转基因植株127个克隆,转化效率4.5%.     

有效去除农杆菌和籼稻转化系统优化

为了提高根农杆菌籼稻转化效率，将修饰的豇豆胰蛋白酶抑制剂基因sck和潮霉素磷酸转移酶基因hpt：分别置于紧密相连的2个T-DNA上，构建载体pCDMARUSCK-HPT，电激法将表达载体转化农杆菌LBA4404．获得工程菌。比较了提门叮和国产噻孢霉素对工程菌LBA4404．的抑制效果，试验得出提门叮在500mg／L以内比噻孢霉素能更有效地去除水稻细胞中的农杆菌，而且低浓度条件下(250mg／L)就能有效地抑制工程菌LBA4404，并且有利于水稻转化细胞成功地再生植株。确立了工程菌LBA4404菌液浓度OD值0．8，浸染时间5min为明恢86合适的转化参数。在此基础上，采用优化的农杆菌介导法转化杂交籼稻优良恢复系明恢86，获得转基因植株127个克隆，转化效率4．5％。     

小麦TaNCED1基因植物表达载体的构建

以植物双元表达载体pCAMBIA2300-35为基础,设计带有酶切位点Kpn I和Xba I的一对引物,从克隆载体pGEM-NCEDI扩增到目的基因TaNCED1,酶切回收后与同样双酶切的表达载体pCAMBIA2300-35连接,获得表达载体pTaNCED!,并将所构建的载体导入根癌农杆菌GV3101菌株,为该基因的功能鉴定及通过基因工程的方法提高小麦的抗逆性奠定了基础.     

农杆菌介导的"川农"系列小麦品种遗传转化效率研究初探

基因型是影响小麦农杆菌转化效率的关键因素.本研究采用携带双元表达载体PCAMBIA-1303的根癌农杆菌菌株AGL 1,对12个"川农"系列小麦品种的幼胚和愈伤进行了遗传转化.GUS瞬时表达的染色结果表明:"川农"系列小麦不同基因型间转化效率差异较大,愈伤组织普遍较幼胚的转化率高,其中幼胚转化效率较高的品种有川农21和川农22,分别为90%和85%;愈伤组织的转化效率普遍高于幼胚,川农22和川农25的愈伤转化率都达到了100%.这些材料可进一步用来转化有益目的基因.     

稻瘟菌蛋白激发子基因pemG1植物表达载体的构建及其转化烟草的研究

设计含MluⅠ酶切位点的接头,将其连接入经KpnⅠ和BamHⅠ酶切后的质粒pCAMBIA2300-U-bi-Ocs,得到pCAMBIA2300-Ubi-adaptor-Ocs。设计含有KpnⅠ和MluⅠ酶切位点的引物,以稻瘟菌基因组DNA为模板扩增得到pemG1序列。将其连接入pMD18-T得到pMD18-T-pemG1。最后,用KpnⅠ和MluⅠ从pMD18-T-pemG1切下pemG1基因片段,将其连接入pCAMBIA2300-Ubi-adaptor-Ocs的KpnⅠ-MluⅠ酶切位点,构建成稻瘟菌蛋白激发子基因pemG1的植物表达载体体pCAMBIA2300-Ubi-pemG1-Ocs。用冻融法将pCAMBIA2300-Ubi-pemG1-Ocs导入根癌农杆菌菌株AGL-1,再通过根癌农杆菌介导转化获得了转基因烟草株系。用PCR,Northern和Western杂交验证了pemG1基因在受体烟草基因组中的整合,转录和表达。此研究为下一步通过稻瘟菌蛋白激发子基因pemG1的表达来提高转基因烟草的抗病性打下了基础。     

农杆菌介导法将DREB2A基因转入玉米

通过农杆菌介导法将耐盐基因DREB2A转入玉米自交系H99以及杂交种H99×A188中,同时研究了农杆菌浓度、侵染时间和AS浓度等因素对转化效率的影响。研究表明:农杆菌菌液浓度在OD值为0.5~0.6时农杆菌感染能力最强,适宜的侵染时间为20min;共培养基中乙酰丁香酮(AS)的适宜浓度为150μmol/L。通过该优化体系获得的转基因植株110株,经PCR分析鉴定,其中5株表现阳性,初步证明外源基因已经整合到玉米基因组中。     

农杆菌介导的小麦转基因技术研究

研究结果表明:①在农杆菌液体振荡培养2h后,当农杆菌开始分裂时,及时加入抗性选择剂,有助于抗性基因的充分表达。②经4℃条件下预处理2个月的小麦愈伤组织,通过在农杆菌液体培养基中及共培养基中都加入AS处理后,显著提高了遗传转化频率。     

pCAMBIA2300-betA-BADH双价基因植物表达载体的构建

摘要：本实验以载体pCAMBIA2300-35s-OCS为基础通过分子克隆手段,将甜菜碱合成途径的两个关键酶基因,即编码胆碱脱氢酶（CDH）的betA基因和编码甜菜碱醛脱氧酶（BADH）的BADH基因及启动子和终止序列构建在同一植物表达载体上,得到pCAMBIA2300-betA-BADH双价植物表达载体。并将其导入根癌农杆菌GV3101和LBA4404,进一步用于双子叶植物的遗传转化。