小油桐外植体的KN1基因遗传转化及其超量表达的转基因植株

本研究采用农杆菌介导法将KN1基因遗传转化小油桐,并获得了转基因植株。在研究中分析了农杆菌菌液菌液的浓度、侵染时间和外植体的大小对遗传转化效率的影响以及KN1基因超量表达对转基因植株再生的影响。研究结果表明：以苗龄15d左右的小油桐无菌苗子叶为外植体,农杆菌菌液浓度OD600为0.6～0.8时,侵染8min,外植体大小为（0.8×0.8）～（1.0×1.0）mm时,遗传转化效果最好;对抗性芽及再生植株进行GUS及PCR检测结果表明,KN1基因已经整合到小油桐植物基因组中。KN1基因的超量表达可提高小油桐再生芽分化,影响转化芽及植株的外观形态及叶片的表型,包括芽及植株矮小,茎杆粗壮;叶片缩小,边缘分裂,对称性丧失,无子叶柄等。     

转KN1毛果杨细胞分裂素、赤霉素含量及其相关形态结构

为了研究KN1基因超量表达对木本植物生长发育的影响,本研究测定了转KN1基因毛果杨细胞分裂素类激素及赤霉素的含量,并进行表型及解剖结构观察。结果表明,转基因毛果杨植株细胞分裂素类激素ZR、dhZR和iPA的含量分别为14.14ng/g、18.29ng/g和12.43ng/g,明显高于对照的9.44ng/g、12.47ng/g和7.60ng/g,而赤霉素GAs含量为9.61ng/g,低于对照的12.14ng/g,从而引起其植株矮化、分枝增加、叶片增厚、叶色变深、表皮细胞增大、栅栏和海绵组织发达等现象。本研究将为探索KN1基因对木本植物生长发育的影响提供依据。     

河北杨不同再生途径组培苗遗传稳定性的RAPD检测

;运用RAPD标记对河北杨不同培养途径获得的再生植株遗传稳定性进行检测,结果表明,以试管苗幼嫩叶片为外植体,通过直接不定芽发生途径获得的再生植株(20株)与对照株间表现出相同的条带数,说明此途径具有较高的遗传稳定性;以试管苗幼嫩叶片为外植体诱导愈伤组织,通过器官发生途径获得的再生植株(20株)中有2株分别在引物S268和引物S104中各出现一条多态性带,位点变异率为2/288,楦株变异率为2/20,说明此培养途径过程中发生体细胞无性系变异,遗传稳定性较前者低,因此河北杨不同培养途径再生植株间存在遗传稳定性差异.     

根癌农杆菌介导的转录因子DREB1A基因在地被菊花中的遗传转化

以地被菊花（Dendranthema grandiflomm cv．White Snow）无菌苗叶片为外植体，在附加不同浓度植物生长调节剂的MS基础培养基上诱导培养，通过器官直接发生途径获得再生植株。结果表明，2．0mg/L 6-BA和0．2mg/L NAA组合可获得93．8％的再生芽。将含拟南芥（Arabidopsis thaliana）逆境诱导转录因子DREB1A基因的植物表达载体pBI-DREB1A导入根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）LBA4404，农杆菌介导法遗传转化地被菊花White Snow叶盘，经PCR和PCR—Southem检测，DREB1A基因已整合到转化植株的基因组中。遗传转化过程中，预培养2d后，将OD600=0．5～0．7的根癌农杆菌稀释30倍后侵染叶盘10min，再共培养2d，有利于获得最高遗传转化效率。     

ipt基因促进矮牵牛遗传转化效率及热激启动子驱动基因删除

本研究主要探讨ipt基因对矮牵牛遗传转化不定芽诱导影响及拟南芥热激启动子hsp18.2驱动重组酶基因flp的热诱导外源基因删除表达载体在矮牵牛中的基因删除效果。本研究中将植物表达载体pBin-hsp18.2：flp-35S：ipt及对照载体pBin-hsp18.2：flp遗传转化矮牵牛,以获得转基因植株,分析比较不定芽的诱导和转基因植株进行的热激基因删除。研究结果表明,ipt基因可促进矮牵牛遗传转化过程中不定芽的诱导,其不定芽诱导率为21.5%,显著高于对照的8.7%。在44℃,6h,热激6次的条件下,转基因矮牵牛植株表型恢复正常,经GUS蛋白表达分析及PCR、RT-PCR检测,证明外源基因已经被删除。转基因矮牵牛基因删除效率最高可达43.8%。本研究为ipt基因在一些遗传转化困难植物转基因中的应用奠定了基础。     

爬行卫矛再生体系建立及根癌农杆菌介导的遗传转化

以爬行卫矛(Euonymus fortunci var.radicans)无菌苗下胚轴为外植体,在附加不同浓度植物生长调节剂的MS基础培养基上诱导培养,通过器官直接发生途径获得再生植株.结果表明,0.5 mg/LBAP和0.01 mg/L NAA组合的诱导效果最佳,其不定芽再生率高达92%,外植体平均不定芽数目为4.2个.将含有雪花莲凝集素基因(Galanthus nivalis agglutinin,GNA)的植物表达载体pBCGm导入根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)LBA4404,通过农杆菌介导法遗传转化爬行卫矛的下胚轴,经PCR和PCR-Southern检测,GNA基因已整合到转化植株的基因组中.遗传转化过程中,外植体不经预培养,菌液浓度OD=0.6,共培养3 d,有利于获得最高遗传转化效率.     

爬行卫矛再生体系建立及根癌农杆菌介导的遗传转化研究

以爬行卫矛(Euonymus fortunei var. radicans)无菌苗下胚轴为外植体,在附加不同浓度植物生长调节的MS基础培养基上诱导培养,通过器官直接发生途径获得再生植株。结果表明,0.5mg/L BAP和0.01mg/L NAA组合的诱导效果最佳,其不定芽再生率高达92%,外植体平均不定芽数目为4.2个。将含有雪花莲凝集素基因(Galanthus nivalis agglutinin,GNA)的植物表达载体pBCGm导入根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)LBA4404, 通过农杆菌介导法遗传转化爬行卫矛的下胚轴,经PCR和PCR-Southern检测,GNA基因已整合到转化植株的基因组中。遗传转化过程中,外植体不经预培养,菌液浓度OD=0.6,共培养3d,有利于获得最高遗传转化效率。     

冷诱导基因转录因子CBF1的组成型表达对植物的抗寒性及生长发育的影响

通过农杆菌介导法将玉米泛素启动子(Pubi)调控的CBF1基因以及CaMV35启动子调控的GUS基因一起转化烟草,研究了冷诱导基因的转录因子CBF1(CRT/DRE binding factor 1)对植物抗寒性及生长发育的影响。结果表明:CBF1的组成型表达增强了冷敏感植物的抗寒性;在表型上使植株矮壮,叶片着生密集,叶色深绿,叶厚度增加;促进侧枝生长,延长营养生长期,推迟花期;对植株的结实性无明显影响。植株抗寒能力以及表型变化程度与CBF1的表达强度相关。因此,利用CBF1基因进行植物遗传改良时应根据物种的应用特点采用合适的表达调控策略。     

一个新的马铃薯patatin classⅠ基因的cDNA在烟草中的表达及其酶活性

摘要：将马铃薯(Solanum tuberosum )块茎特异蛋白patatin classⅠ基因cDNA与CaMV 35S启动子融合，构建了植物表达载体pBSSP。用电激法将表达载体导入根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）LBA4404，然后转化烟草(Nicotiana tabacum )叶片获得再生植株。经PCR、PCR-Southern、Northern杂交和蛋白质检测，证明patatin classⅠ基因cDNA已整合到烟草基因组中并在转基因植株中转录和表达。酯酰水解酶（lipid acylhydrolase, LAH）活性分析显示，转基因烟草植株的叶片中LAH活性明显提高。     

黑果枸杞高效植株再生与遗传转化体系的建立

为建立高效的黑果枸杞组织培养与遗传转化体系,本研究以黑果枸杞叶片、茎节、茎段为外植体,在含有不同浓度组合的NAA和BAP培养基上进行愈伤组织和不定芽诱导比较;选择黑果枸杞叶片为材料,采用农杆菌介导法,将带有绿色荧光蛋白基因(sGFP)的双元表达载体导入黑果枸杞,探讨侵染时间和抗生素浓度对遗传转化效果的影响。结果表明,黑果枸杞的最适植株再生体系为:以叶片为外植体,MS基本培养基中添加0.5 mg·L^-1NAA和0.3 mg·L^-1BAP,愈伤组织诱导率为88.56%,不定芽诱导率为54.54%,将不定芽置于1/2MS培养基中进行生根诱导,生根率为95%;稳定高效的遗传转化体系为:农杆菌侵染液OD₆₀₀为0.25,共培养3 d,卡那霉素(kanamycin)和羧苄西林(carbenicillin)浓度分别为25和250 mg·L^-1。愈伤组织和不定芽诱导时经卡那霉素和荧光标记双重选拔,愈伤组织阳性率为85.47%,出芽生根后经PCR鉴定,阳性转化率为29%;利用实时荧光定量PCR检测转基因植株,导入的外源sGFP基因均有较高的表达水平。本研究为利用基因工程技术对黑果枸杞进行品种改良提供了技术支撑。     

冷诱导基因CBF-4转化辣椒与转基因植株抗寒性分析

以4个辣椒（Capsicum annuum L. ）品种为试材,利用根癌农杆菌介导的带柄子叶转化法将拟南芥CBF-4基因转入辣椒,通过调整预培养、共培养以及延迟培养时间等因素,优化并完善了甜椒品种B12的遗传转化体系,并对获得的60株卡那霉素抗性再生植株进行PCR和RT-PCR检测表明,46株为阳性转基因植株,转化率高达76.67%。经过低温处理后,对阳性植株的抗寒性生理、形态指标分析发现,转基因植株的SOD、POD和MDA活性都明显高于未转基因植株,转基因植株比未转基因植株的株型紧凑,叶片肥厚、平直,叶色浓绿,叶面积大。     

匍匐型地被菊再生及遗传转化体系的建立

为构建有效的地被菊再生和遗传转化体系,本研究以匍匐型地被菊雨花落英叶片为外植体,研究不同苗龄和激素配比对叶盘再生的影响;通过农杆菌介导法将外源基因导入野生型植株中,研究预培养、延迟培养、抗生素浓度等遗传转化条件对转化效率的影响。结果表明,雨花落英叶盘转基因最适再生条件为,以苗龄为30 d的组培苗幼嫩叶片为外植体,设置再生培养基配方为MS+6-BA 1.5 mg·L^-1+NAA 0.8 mg·L^-1,此时再生率高达91.11%,平均芽数为5.90;最优遗传转化组合为预培养2 d,侵染5 min,共培养2 d,延迟培养5 d,之后进行选择培养。羧苄青霉素在延迟培养阶段最适抑菌浓度为400 mg·L^-1;潮霉素叶盘筛选的最适选择压为8~10 mg·L^-1,生根筛选最适浓度为11 mg·L^-1;培养后期加入6-KT可以有效提高抗性芽的再生率;调节6-BA浓度为1.0 mg·L^-1,蔗糖浓度为40 g·L^-1,可以将得到的玻璃化苗转化为正常苗。分子鉴定结果表明,15株抗性苗中有10株阳性苗,阳性苗概率为67%;与野生型植株相比,9个株系的CmERF12基因均受到了明显的抑制表达。本研究建立了地被菊雨花落英再生和遗传转化体系,为进一步进行基因功能研究和遗传改良奠定了一定的理论基础。     

农杆菌介导的洋桔梗遗传转化体系的建立

以洋桔梗叶片为外植体,建立了植株再生体系,并在此基础上,用根癌农杆菌介导法,研究了影响洋桔梗转化的若干因素。结果表明,诱导最佳培养基为MS+6-BA 1.0mg/L+NAA 0.15mg/L,不定芽诱导率达74.5%;不定芽生根培养基为1/2MS+IBA 0.5 mg/L,生根率达90%。不定芽分化阶段和生根阶段的Km筛选浓度分别为45mg/L和15mg/L;根癌农杆菌菌液浓度OD600值为0.6,侵染时间10min,共培养时间3d,有利于抗性芽的产生。Km筛选得到的抗性植株经过PCR和Southern检测表明,八氢番茄红素合成酶基因(PSY)已经整合到洋桔梗基因组中。     

阔叶猕猴桃抗生素敏感性及遗传转化的研究

以阔叶猕猴桃(Actinidia latifolia)叶片为外植体,研究了各种抗生素对形态分化和器官形成的影响,并以叶盘为受体,通过根癌农杆菌介导法获得了抗性愈伤组织和抗性芽,组织化学染色表明gus基因已在植物组织中表达。研究结果表明,对不定芽分化来说,头孢霉素(Cef)效果明显好于羧苄青霉素(Carb)。Cef浓度为300mg.L-1时效果最好,再生频率达100%,平均再生芽数达最大为9.76个芽/外植体。生根过程中高浓度的Cef(≥200mg.L-1)明显抑制生根,而Carb对生根没有显著影响。在卡那霉素(Kan)和Carb组合处理中,Carb对生根没有显著影响,但Kan明显抑制生根。随着Kan浓度的升高,生根率和平均根数迅速减少,当浓度升高到50mg.L-1时,生根完全被抑制。因此,农杆菌介导的阔叶猕猴桃遗传转化中愈伤组织和不定芽诱导过程宜选用300mg.L-1Cef来抑制农杆菌生长,Kan筛选的临界浓度为20mg.L-1。在抗性芽生根过程中Kan浓度应该控制在50mg.L-1以内,并改用Carb作为杀菌剂,生根效果会更好。该研究确定了农杆菌介导的阔叶猕猴桃叶片遗传转化中使用抗生素的种类和用量,为通过基因工程对阔叶猕猴桃进行遗传改良奠定了基础。     

朝天罐的离体培养与植株再生

以朝天罐（Osbeckia opipara）的茎段为外植体进行离体培养植株再生研究,结果表明：茎段在适宜的培养基上可形成愈伤组织,并分化成再生植株。培养基MS + 6-BA 2 mg/L  + NAA 0.2 mg/L + 蔗糖30 mg/L+ 琼脂7 mg/L,既适合于愈伤组织的诱导,也适合于愈伤组织的增殖和分化,诱导率为83.3％;丛生芽增殖的最佳培养基为MS + 6-BA 0.2 mg/L+ NAA 0.1 mg•L-1 + 蔗糖 50 mg/L + 琼脂 7mg/L,增殖系数为 7.2; 试管苗生根的最佳培养基为1/2 MS + NAA 0.5 mg/L + IBA 0.2 mg/L + 6-BA 0.05 mg/L + 蔗糖 20 mg/L + 琼脂 7 mg/L,生根率为100％。     

提高外源基因在转基因植物中表达效率的途径

利用转基因技术获得具有目的性状的转基因植株,是进行作物品种改良的有效方式.但基因沉默等现象降低了外源基因在转基因植物中的表达效率.从外源基因的DNA修饰水平、翻译后蛋白的定位、以及转基因方式等方面综述了国内外植物基因工程中的相关研究;分析了外源基因表达效率低的原因;提出了克服基因沉默并实现外源基因高效表达的途径.