发根农杆菌的研究进展及其应用

阐述了发根农杆菌的性质及Ri质粒的结构和功能,介绍了发根农杆菌的转化机制及其转化方法,分析了影响发根农杆菌成功转化的因素,综述了发根农杆菌在理论研究、植物基因工程、植物品种改良、植物次生代谢产物生产和植物栽培生根等方面的应用。     

发根农杆菌诱导产生发状根及其在植物科学领域中的应用

发根农杆菌Ri质粒上T-DNA中含有的rolB基因可以通过转化侵染植株形成大量的发状根。由于通过发状根体系容易获得再生的转化植株,而且这些植株可表现出很多能稳定遗传的表型变异,因此该技术在植物科学领域中有着广阔的应用前景。对发根农杆菌的生物学特性、Ri质粒的结构和功能、rolB基因的位点与特征、发根农杆菌诱导发状根的转化机制和方法、诱导发状根发根的影响因素、发状根除菌后植株再生及鉴定等方面进行了归纳和分析,并对发根农杆菌诱导产生发状根在植物科学各领域的应用进行了简单的综述。     

发根农杆菌Ri质粒的特征及其应用

发根农杆菌（Agmbacterium rhizogenes）的Ri质粒能够诱导植物产生毛状根。就发根农杆菌Ri质粒的发现、类型、结构、遗传转化等基本特征以及诱导植物产生毛状根的方法、鉴定技术和形成机制进行阐述;同时对诱导植物毛状根产生次生代谢物质的研究现状进行综述。     

发根农杆菌Ri质粒T-DNA对杜仲的遗传转化研究

杜仲是中国特有的经济树种,杜仲毛状根能够合成与杜仲含量相当的次生代谢产物。本实验用发根农杆菌ATCC15834分别感染杜仲Eucommia ulmoides Oliv的子叶、叶片、叶柄、下胚轴和根5个营养器官,结果表明杜仲植物的5个营养器官均能单独诱导出大量的毛状根。经PCR检测,发根农杆菌ATCC15834Ri质粒的rolB基因已转入杜仲毛状根基因组中。说明用发根农杆菌诱导杜仲产生大量的毛状根的方法有效,为大规模用发根农杆菌Ri质粒转化到杜仲植物中提供了理论基础。     

发根农杆菌诱导毛状根研究进展

检索国内外相关文献,从发根农杆菌的性质、其中含有的Ri质粒、发根农杆菌诱导植物形成毛状根的机制、诱导植物产生毛状根的特点、毛状根的转化方法及鉴定和毛状根的应用等方面进行综述,为其广泛深入研究提供参考。     

苦荞麦毛状根的诱导研究

利用发根农杆菌Ri1601浸染苦荞植物预培养2d的叶片外植体,经不同时间的共培养和除菌培养后获得毛状根。经硅胶薄层色谱板检测表明,发根农杆菌Ri1601和苦荞叶片上未经转化产生的不定根都不含有冠瘿碱;而经发根农杆菌Ri1601遗传转化后所产生的毛状根有冠瘿碱的存在。因此,可确定苦荞叶片上产生的毛状根为发根农杆菌Ri1601转化所得。建立了用发根农杆菌Ri1601诱导苦荞植物叶片产生毛状根的有效方法。     

几种常用的植物转基因方法

<正>1.农杆菌介导转化法农杆菌是普遍存在于土壤中的一种革兰氏阴性细菌,能在自然条件下趋化性地感染大多数双子叶植物的受伤部位,并诱导产生冠瘿瘤或发状根。根癌农杆菌和发根农杆菌中细胞中分别含有Ti质粒和Ri质粒,其上有一段T-DNA,农杆菌通过侵染植物伤口进入细胞后,将T-DNA插入到植物基因组中。2.基因枪介导转化法     

发根农杆菌对不同烟草品种发状根诱导和培养的影响

为了探讨烟草的发状根培养技术,建立高效的发状根培养系统,为次生代谢物的开发和利用提供新的途径,试验以K326、NC89、鄂烟1号烟草无菌苗为材料,对发根农杆菌C58C1 Ri质粒转化烟草产生发状根进行了研究。结果表明,3个烟草品种中K326转化效率最高,不同部位中子叶叶柄的转化效率最高,最佳的培养基为无激素的MS固体培养基(MS0)。通过根尖活体压片、PCR检测和GUS报告基因检测3种方法,证明发根农杆菌Ri质粒在转化根上得到表达。     

发根农杆菌对栝楼的遗传转化

利用5种发根农杆菌1.2556、A4、LBA9402、R1000、R1601对栝楼组培苗茎段和叶片进行感染,诱导出毛状根,PCR检测结果表明,发根农杆菌Ri质粒的rolB基因已经整合到栝楼的基因组中.     

影响人参发根中皂甙含量基因的定位及其克隆

通过发根农杆菌与人参外植体共培养，在人参根外植体上用直接接菌方法，诱导出人参发根。Southern点杂交证明：本研究获得的人参发根确已被Ri质粒的T-DNA所转化，并被整合到人参发根DNA上。根据Slightom等RiA4 TL-DNA系列分析结果，利用PCR方法从人参发根中扩增并克隆了影响人参皂甙合成基因roIC。     

灯盏花发根培养条件筛选研究

为建立灯盏花的发根培养体系,用C58C1发根农杆菌空菌株和携带目的基因的菌株转化灯盏花叶片获得发根,测定发根的生长曲线,比较不同因素对发根生长量的影响。结果表明:利用发根农杆菌C58C1菌株成功从灯盏花中诱导出了发根,并建立了灯盏花发根最优的培养体系,其诱导的最佳农杆菌菌液浓度为OD_(600)=0.6,最佳浸染时间为10 min,最佳共培养时间为2 d,在此条件下诱导率高达60%。经PCR鉴定证明Ri质粒的T-DNA已成功转化灯盏花的发根。     

青蒿植物的遗传转化研究

为了建立利用发根农杆菌诱导青蒿植物Artemisia annuaL.毛状根的培养系统,分别用发根农杆菌Ri1601、ATCC15834感染青蒿无菌苗的子叶、下胚轴、叶片、叶柄等外植体获得毛状根,并比较不同因素对毛状根诱导和生长的影响。发根农杆菌诱导青蒿毛状根的有效方法被建立,借此为青蒿大规模遗传转化提供了理论基础。     

韧皮部特异性启动子的克隆及含绿色荧光蛋白报告基因新植物表达载体的构建

用PCR方法扩增得到了长度为966bp的笋瓜韧皮部蛋白2基因启动子片段,克隆人pUCm—T载体后,获得了新的重组质粒pUCm—PSP．分别用限制性内切酶酶切重组质粒和pCAMBIA1302植物表达载体,经回收、连接、转化和鉴定后,构建了由PSP驱动绿色荧光蛋白（GFP）报告基因的新型植物表达载体pHZ03．利用细胞感受态法将新植物表达载体分别导入根癌农杆菌EHA105、GV3101、LBA4404和发根农杆菌Ri15834中．     

国内几个西瓜主栽品种的组织培养(简报)

利用植物基因工程改良西瓜(Citrullus vulgaris Schrad.)的抗病性(如转移抗黄瓜花叶病毒和西瓜花叶病毒基因)等性状将具有十分重大的意义。利用根瘤农杆菌(Agro-Ibacterium tumefaciens)的 Ti 质粒或发根农杆菌(A.rhizogenes)的 Ri 质粒在葫芦科的黄瓜、甜瓜和南瓜等作物上已建立了通过叶蕊法进行基因转化的实验系统。建立高效率的离体再生系统,是基因转化成功的关键之一。但西瓜的组培过去未受到应有的重视,直到近两年,国外才报道以基因转化为目的进行西瓜离体再生的成功例子。本实验首次利用国内几     

rolC基因对转Ri质粒三倍体毛白杨的遗传转化

通过对Ri质粒转化三倍体毛白杨植株转入rolC基因,使外源基因rolC在植物体内形成多拷贝,从而对rolC基因表达产生干扰,而减少Ri质粒转化三倍体毛白杨造成的不良形态变异.本研究建立了转Ri质粒三倍体毛白杨的叶片再生体系,筛选出叶片再生的最佳培养基为:MS+6-BA 1.0 mg·L-1+NAA 0.05 mg·L-1;确定了卡那霉素(Km)和抑菌抗生素头孢噻肟钠(CTX)的临界浓度为30 mg·L-1和400 mg·L-1;采用农杆菌介导的叶盘法,将rolC基因转入经发根农杆菌Ri质粒30148转化的三倍体毛白杨植株中,获得了18个Km抗性系,对其中14个株系进行了PCR检测,表明rolC基因已整合进再生植株中.与转Ri质粒三倍体毛白杨和未转基因三倍体毛白杨相比,部分转Ri质粒三倍体毛白杨在转rolC基因后发生了形态特征变异,比如部分无性系的叶片由原来的皱缩变为平展,部分无性系的茎由原来的直立变为弯曲,侧枝增多,节间距明显缩短.     

地黄毛状根的诱导及条件优化

以发根农杆菌Accc10060菌株侵染地黄外植体,研究不同菌液浓度、不同侵染时间和不同共培养时间对地黄毛状根诱导率的影响。结果表明,发根农杆菌Accc10060菌株可成功诱导出地黄毛状根,PCR检测发现发根农杆菌Ri质粒rol C基因已整合到地黄基因组中并得到表达;单因素试验结果显示,在地黄毛状根的诱导过程中,诱导的最佳菌液浓度为OD600=0.6,最佳侵染时间为10 min,最佳共培养时间为4 d。     

不同发根农杆菌菌株诱导番茄毛状根的研究

采用2×3×3三因子设计,研究番茄种子萌发时间、发根农杆菌菌株和侵染菌液浓度对番茄毛状根诱导率的影响。各种因子的组合均能诱导出毛状根,用PCR技术检测诱导出的毛状根,证实了发根农杆菌Ri质粒的rolB基因已经整合到番茄细胞基因组中。结果表明,番茄种子萌发时间、发根农杆菌菌株和侵染菌液浓度对毛状根诱导率有显著影响,且各因子间存在交互作用。其中番茄子叶萌发8~12 d、侵染菌液浓度为OD6000.4~0.6的发根农杆菌ATCC15834,诱导毛状根发生率最高,可达58.8%,是获得番茄毛状根的适宜组合。     

人参发根的诱导及其分子检测

[目的]探讨发根农杆菌诱导人参发根分子机理。[方法]用发根农杆菌A4菌株感染3年生人参根外植体,在无激素的MS培养基上诱导人参发根,并对其进行分子检测,考察rolB和rolC基因是否转化并整合到人参基因组中。[结果]成功获得了人参发根,该发根在固体和液体培养基上得到了很好的继代;从人参发根DNA中检测到rolB和rolC基因,与已发表发根农杆菌质粒相应的核苷酸序列的同源性达到99%。[结论]发根农杆菌质粒的rolB和rolC基因已转化并整合到人参基因组中,是人参发根产生的分子机理。     

三裂叶葛毛状根的诱导及葛根素的产生

利用发根农杆菌R1601感染药用植物三裂叶野葛叶片、茎段、芽、叶柄等外植体,诱导毛状根产生,通过PCR扩增和southern印迹试验,证实发根农杆菌Ri质粒的T-DNA片段已整合进植物的核基因组中,这些毛状根可以在无激素的培养基中快速生长.本试验探索了不同的外植体对诱导率的影响,对产生的毛状根活性物质的含量进行了分析,结果表明,葛转化中叶片是最合适的外植体,而不同的毛状根细胞株中葛根素的含量差异较大,平均含量达到4.21%.     

发根农杆菌菌株和烟草品种对毛状根诱导率的影响

采用3×3双因子设计,研究发根农杆菌菌株和烟草品种对烟草毛状根诱导率的影响。结果表明:各菌株在不同烟草品种上均诱导出毛状根,经PCR技术检测,确定了发根农杆菌Ri质粒的rolB基因已整合到烟草基因组中。不同烟草品种和发根农杆菌菌株均显著影响毛状根的诱导率;Sumxun毛状根平均诱导率最高,达到了53.4%,其适宜菌株为A4和ATCC15834;K326为34.2%,其适宜菌株为R1000;云烟85为25.6%,其适宜菌株为ATCC15834。