大豆遗传转化方法及再生体系研究进展

转基因技术作为现代生物技术之一,在基因功能研究和转基因育种方面取得重要进展。大豆基因组测序之后,大豆功能基因组学发展迅速,挖掘控制重要性状的基因用于转基因育种受到广泛关注。随着转基因大豆新品种培育重大专项的实施,我国建立了基因克隆、遗传转化、功能研究、转基因品系安全评价等转基因育种研究技术体系和监管体系。其中,转基因大豆遗传转化技术体系的研究取得了较快的进展,主要集中在高效、稳定遗传转化再生体系的建立和优化,大豆遗传转化方法的探索和优化等方面。对大豆遗传转化体系、转化方法和转化效率等因素进行阐述,可为大豆基因功能研究和转基因新品种培育相关研究提供参考。     

转TaDREB3a大豆品系KD1遗传稳定性分析及抗旱性鉴定

利用基因工程技术将抗旱基因转入大豆,培育高抗旱大豆品种,可提高大豆总产量.抗旱转基因大豆KD1是通过农杆菌介导法将来源于小麦TaDREB3a基因导入大豆受体品种垦农18中获得的转基因大豆材料.利用PCR方法,对转基因大豆KD1连续3代(T2～T4代)转基因大豆进行特异性PCR检测验证.结果表明,TaDREB3a和bar基因在KD1后代中稳定遗传.进一步对外源基因作表达分析,连续3代(T2～T4)qRT-PCR检测结果表明,外源基因TaDREB3a和标记基因bar在转基因大豆叶、茎、根和籽粒中均表达且稳定遗传,且TaDREB3a基因在叶片和根中表达水平较高.Western blot结果表明,TaDREB3a和bar基因翻译的外源蛋白在转基因材料后代中稳定表达.对连续2代转基因材料抗旱性分析表明,KD1在芽期具有较强抗旱性,且其抗旱性状显著高于对照且稳定遗传.对转基因大豆KD1作靶标及非靶标除草剂抗性及耐性分析得知,外源基因bar在转基因大豆中稳定表达且在受体垦农18中表达TaDREB3a基因未改变非靶标除草剂抗性.     

大豆抗虫基因工程研究进展及发展趋势

文章论述了大豆遗传转化过程中两个重要的外源基因,Bt基因和豇豆胰蛋白酶抑制剂的抗虫机理,综述国内外大豆抗虫基因工程研究方面的进展,分析了转基因抗虫大豆的应用前景,并提出以后转基因大豆发展方向。     

转hrpZpsta抗病基因大豆的研究

【目的】将具有广谱抗病性的hrpZpsta基因导入大豆,为培育抗灰斑病的转基因大豆新品系奠定基础。【方法】采用农杆菌介导法,以大豆子叶节为受体,将具有广谱抗性的hrpZpsta基因转入大豆品种"吉林30"中,以耐盐基因badh作为筛选标记性基因,经过抗性筛选,对转基因植株进行PCR检测、Southern杂交和RT-PCR检测分析。【结果】确定的NaCl筛选浓度为200mmol/L。对T1、T2和T3代转基因植株进行PCR检测,得到T1代阳性植株30株,T2代45株,T3代284株,说明外源hrpZpsta基因在转基因后代中能够遗传。Southern杂交结果表明,外源目的基因hrpZpsta已经整合进大豆基因组中,且整合位点不尽相同。RT-PCR结果表明,hrpZpsta基因在受体大豆中获得表达。【结论】获得了hrpZpsta基因遗传表达的T3代转基因大豆株系。     

大豆α′基因在烟草植株中的表达

将大豆种子7s 贮藏蛋白α'亚基基因通过含改装 Ti 质粒的根癌农杆菌(Agrobacteriumtumefaciens)感染转化烟草叶片,并使转化组织再生成完整植株。所有再生的转基因烟草植株正常开花结籽,形在态上未发生任何变化。Southern 杂交证明,α'亚基基因已插入烟草基因组中。ELISA 分析表明,转基因植株种子中α'亚基蛋白的含量显著高于非转化植株,而在叶和茎中α'亚基蛋白的含量转化植株和非转化植株并无差异。说明α'亚基基因在转化植株中可以表达,但只在种子中积累,而不在叶片和茎中积累。由此可见,α'亚基基因在转基因烟草中的表达和积累方式与在大豆中的表达和积累方式是一致的。另外,对三株转基因植株的后代幼苗进行胭脂碱检测,表明α'亚基基因在转基因烟草中稳定遗传,后代分离比例为3:1,符合孟德尔遗传规律,故α亚基基因是以单位点的形式整合到受体的染色体上,符合一对因子遗传的规律。     

转基因水稻研究进展

从水稻转化的受体系统、转化方法以及外源基因水稻遗传改良中的应用等方面，综述了水稻转基因研究的新进展。     

转基因玉米研究进展

植物转基因技术开辟了作物遗传改良的新途径。转基因玉米是植物基因工程领域研究的热点之一。近年来,应用转基因技术已经获得抗虫、抗除草剂和其他有用性状的转基因玉米。在此,就玉米转基因在受体系统、目的基因及转化方法方面的研究成果,尤其是近年来玉米转基因研究方面存在的问题、解决途径以及其他类型玉米的转基因研究进展做了综述。     

转基因技术在大豆育种中的应用

转基因技术作为一门新兴技术,在大豆育种中应用前景巨大.简要介绍了转基因技术在国内外的应用,同时概述了大豆遗传转化主要采用的花粉管通道法、农杆菌介导法和基因枪法.     

转CryIA和CpTI双价抗虫基因大豆的获得与稳定表达

【目的】将抗虫基因转入栽培大豆中,提高大豆的抗食心虫能力。【方法】利用大豆未成熟子叶体细胞胚发生系统高效转化体系,将携带有人工合成的CryIA杀虫基因和CpTI基因的高效双价杀虫基因植物表达载体pGBI121S4ABC转化到大豆主栽品种吉林20与吉林27中。【结果】GUS活性分析、PCR、Southern blot检测证明,目的基因已整合到受体大豆基因组中。T1代转基因大豆抗虫测定表明,转基因材料虫食率比对照显著降低,抗虫能力显著提高。【结论】T3～T5连续3代接虫测定结果表明,转基因大豆株系0-195和0-150的虫食率均比对照低大约30%,其抗虫能力已基本稳定。     

兰花基因工程研究进展

综述了兰花遗传转化技术中的转基因受体材料、转化的目的基因和转化方式的研究进展。     

大豆组织培养再生系统的研究进展

大豆因其愈伤组织难以分化、原生质体再生困难等因素,其再生体系一直不够完善。直到20世纪80年代初期,才成功建立了大豆的体细胞胚胎发生和器官发生再生系统。80年代末期原生质体培养获得突破。介绍了大豆器官发生再生系统、体细胞胚胎再生系统和原生质体再生系统的研究进展;对这3种再生系统进行遗传转化的优缺点作了比较;并提出了关于大豆遗传转化再生系统的几点展望。     

高梁组织培养研究进展

随着植物基因工程的发展,高粱的遗传转化已由理论研究转向应用研究,而高粱组织培养是遗传转化中的一个基础而重要的环节。论述了近年来高粱组织培养及植株再生方面的研究进展。     

大豆遗传转化的研究进展及在农业上的应用

文章介绍了应用于大豆遗传转化的研究方法,讨论了遗传转化过程中存在的再生系统不完善以及转化效率低等问题,以及遗传转化在农业应用上取得的一些成果,以便拓展其在农业上的应用范围。因此,建立高效的大豆组织培养再生体系,使之广泛应用于大豆生产成为亟待解决的问题。     

生物技术在茄子育种中的应用

为提高国内茄子遗传研究与育种水平,对生物技术在茄子组织培养、原生质体培养、体细胞杂交及基因转化等方面的应用进行了综述,并对生物技术在茄子育种过程中的应用进行了展望。生物技术为茄子育种提供了新途径,值得农业科研工作者参考。     

A callus transformation system for gene functional studies in soybean

Obtaining transgenic plants is a common method for analyzing gene function. Unfortunately, stable genetic transformation is difficult to achieve, especially for plants(e.g., soybean), which are recalcitrant to genetic transformation. Transient expression systems, such as Arabidopsis protoplast, Nicotiana leaves, and onion bulb leaves are widely used for gene functional studies. A simple method for obtaining transgenic soybean callus tissues was reported recently. We extend this system with simplified culture conditions to gene functional studies, including promoter analysis, expression and subcellular localization of the target protein, and protein-protein interaction. We also evaluate the plasticity of this system with soybean varieties, different vector constructs, and various Agrobacterium strains. The results indicated that the callus transformation system is efficient and adaptable for gene functional investigation in soybean genotype-, vector-, and Agrobacterium strain-independent modes. We demonstrated an easy set-up and practical homologous strategy for soybean gene functional studies.     

超声波辅助农杆菌介导转化大豆未成熟胚的研究

[目的]进一步提高栽培大豆的遗传转化效率。[方法]以吉林省大豆主栽品种吉育67、吉育89未成熟子叶为外植体,对超声辅助农杆菌介导大豆遗传转化过程中处理液浓度、超声强度和时间等参数进行了优化。[结果]在农杆菌菌液浓度OD600为0.4,超声功率中,转化率约为4.35%。[结论]为进一步开展以大豆未成熟子叶为外植体的高效遗传转化及相关应用研究提供了参考。     

一种快速、高效的大豆农杆菌转化技术

【目的】拟通过改进大豆外植体的组织培养、农杆菌侵染以及植株再生等关键性环节,构建快速、高效的大豆转基因技术体系,解决外源基因难以导入大豆的难题。【方法】成熟大豆种子在环境温度25～28℃、含有1 mg•L-1 6-苄氨基嘌呤的MSB5培养基上催芽24 h。保留大豆下胚轴、胚尖及1片子叶作为外植体,并在相同条件下预培养24 h。将外植体转入2/3 MSB5液体培养基（1 mg•L-1 6-苄氨基嘌呤＋100 μmol•L-1乙酰丁香酮＋携带有Ti质粒pBI121的根瘤农杆菌GV3101）中,在28℃黑暗环境下侵染21 h。侵染后的外植体在28℃黑暗条件下共培养3 d。外植体经无菌水处理后移栽到灭菌土中,并在适宜条件下培养。【结果】分子检测结果表明,本研究涉及的新型外植体的再生率高达90%以上（中品661为95%,垦农18为93%,绿75为90%）,转化效率明显提高;而利用子叶节和胚尖进行培养获得的外植体的再生率仅50%和70%。此外,本研究涉及的大豆转化体系省去了外植体后期繁琐、耗时的组织培养步骤,再生周期明显缩短。【结论】与前人报道的大豆遗传转化体系技术相比,本研究所使用的方法更加快速、高效,可为农杆菌介导的大豆转基因、突变体构建等基因组学研究提供强有力的技术平台。     

草坪草组织培养和遗传转化研究进展

综述了冷季型、过渡型和暖季型草坪草组织培养和转基因研究进展,重点介绍了草坪草组培外植体种类、再生方式和遗传转化等方面的研究进展,并指出草坪草组织培养和遗传转化中存在的问题,展望了其发展前景.     

石榴组织培养及遗传转化技术研究进展

石榴为多年生木本植物,且遗传背景较为复杂。随着生物技术的发展与运用,组织培养与基因遗传转化技术结合的方法将成为石榴育种的新途径。从石榴组织培养和遗传转化两方面分别综述外植体的选择、愈伤组织的诱导和分化,以及遗传转化的主要方法、所用基因类型和抗生素种类、转化植株的鉴定方法等,并对石榴遗传转化研究前景进行展望。