提高农杆菌介导的籼稻成熟胚愈伤组织再生频率研究

为了提高籼稻红莲型保持系粤泰B(YTB)成熟胚愈伤组织再生频率和遗传转化效率,利用培养基种类、菌液浓度、侵染方法、共培养方法、愈伤组织干燥处理方法、筛选剂浓度等6个方面设计农杆菌不同的培养条件进行试验。结果表明：LB和YEB培养基都可以作为农杆菌的培养方法;真空负压处理可以明显提高转化率;共培养时在共培养基上加滤纸有利于后续的除菌工作,能够提高转化效率;愈伤组织经过适当的干燥处理可以明显提高转化效率;适宜的潮霉素浓度在40~50 mg/L之间;采用V型筛选的方法,可以使转基因植株的阳性率有所提高。总之,通过对农杆菌培养条件的优化能有效地提高农杆菌介导的籼稻成熟胚愈伤组织再生频率。     

影响农杆菌介导的小麦遗传转化条件的研究

利用小麦成熟胚愈伤组织的高效再生体系,对影响农杆菌介导的小麦遗传转化条件:预培养时间、共培养时间、抗生素(Kan)筛选压、头抱霉素浓度、菌液浓度和侵染时间等进行了研究。最后确立的转化条件为:预培养时间为1～2d,共培养时间为3d,Kan筛选压为100mg/L,头孢霉素所用浓度500mg/L,当菌液浓度OD600=0.6浸染45min。并对得到的再生植株进行了PCR检测,初步证实了目的基因转到了小麦基因组中。     

根癌农杆菌介导的巴西橡胶树胚性悬浮细胞的遗传转化

为了建立橡胶树胚性悬浮细胞遗传转化体系,用根癌农杆菌EHA105（携带pCAMBIA1301,含有gusA和hpt Ⅱ）侵染胚性悬浮细胞团,用GUS检测的方法分析了共培养时间和菌液浓度对转化效率的影响;同时,测定了胚性细胞团对潮霉素敏感性。结果表明适宜的共培养时间为3天,适宜的菌液浓度为OD600=0.4~0.6。潮霉素的致死剂量为15 mg/L。使用大约1 g鲜重的胚性细胞团,经过转化和选择培养,获得53块抗性愈伤组织,经诱导获得7个体细胞胚。GUS检测和PCR鉴定证实了gusA基因已经整合到橡胶树基因组中。本研究为根癌农杆菌介导的橡胶树胚性悬浮细胞遗传转化体系建立奠定了基础。     

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。     

农杆菌介导玉米遗传转化体系的研究

为了提高玉米自交系的遗传转化率,建立农杆菌介导玉米遗传转化体系。通过农杆菌菌株EHA105侵染玉米自交系7922的胚性愈伤组织,以β-葡萄糖苷酶基因(GUS)为报告基因研究几种因素对遗传转化体系的影响。结果表明：（1）当农杆菌浓度OD600=0.6时,GUS瞬时表达率最高为35.3%;（2）当侵染时间为15 min时,GUS瞬时表达率最高为37.3%;（3）当共培养时间为3天和恢复培养时间为4天时,GUS瞬时表达率最高为29.1%。因此选择农杆菌浓度OD600=0.6,侵染时间15 min,共培养3天和恢复培养4天,为最佳遗传转化条件。通过优化影响遗传转化体系的因素,初步建立了农杆菌介导的玉米遗传转化体系。     

紫薇腋芽高效遗传转化技术体系构建

紫薇(Lagerstroemia indica)是中国及世界上重要的木本观花植物,高效的遗传转化技术是开展紫薇基因功能验证和分子育种的关键技术之一。因此,为构建紫薇高效的遗传转化技术体系,本研究以紫薇腋芽为受体材料,探究了卡那霉素浓度、农杆菌菌液浓度和侵染时间对紫薇遗传转化效率的影响。结果表明,腋芽萌发筛选最适的卡那霉素浓度为300 mg/L,最优转化条件为农杆菌菌液浓度OD₆₀₀=0.2～0.8、侵染时间10～15 min,遗传转化效率最高为25.93%。预培养、共培养及筛选培养的培养基为MS+1.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA+30 g/L Sugar。本研究建立了不依赖愈伤组织的紫薇高效遗传转化技术体系,为紫薇重要性状基因的功能验证及分子育种提供了重要工具。     

西瓜‘SM1’高效遗传转化体系的构建

为构建高效的西瓜再生和遗传转化体系,本研究以西瓜‘SM1’材料子叶节为外植体,研究不同激素配比对子叶节再生的影响。在此基础上,通过农杆菌介导法导入外源基因,研究潮霉素浓度、农杆菌侵染时间、共培养时间等因素对遗传转化效率的影响,建立遗传转化体系。结果表明,‘SM1’不定芽分化最佳培养基为MS+6-BA 1.0 mg/L+IAA 0.1 mg/L,不定芽分化率为91.7%。最优遗传转化组合为农杆菌侵染时间15 min,共培养3 d,之后进行选择培养。外植体不定芽分化潮霉素最适浓度为10 mg/L,最适生根培养基为1/2MS+6-BA 0.1 mg/L+NAA 0.01 mg/L。通过潮霉素筛选和PCR鉴定,获得12株阳性转化株系,转化率为6.5%。本研究建立了高效西瓜‘SM1’再生及遗传转化体系,为进一步开展基因功能研究及西瓜遗传改良提供了技术支撑。     

加工马铃薯Atlantic无标记基因遗传转化体系建立

本研究以加工型专用品种Atlantic为实验材料,分别对影响其遗传转化的外植体、激素、预培养、菌液浓度、侵染及共培养等因素进行优化,建立了农杆菌介导的无标记基因高效转化体系,初步获得了转基因植株。研究结果表明,叶片和茎段均可作为马铃薯品种Atlantic的受体材料,转化过程中以预培养2~3 d后用OD600=0.5的菌液侵染10~15 min,在MSGⅠ(添加有5 mg/L NAA和1.0 mg/L 6-BA)培养基上共培养2~3d后,转入含有250 mg/L的MSGⅡ(0.02 mg/L GA3和2.0 g/L ZT)的培养基上诱导生芽的遗传转化效率最高,其愈伤诱导率可达83.34%,芽分化率可达48.3%。通过该转化体系将抗马铃薯PVY病毒的基因导入马铃薯,获得无标记基因的转化植株,经PCR检测,初步确定已经将外源目的基因导入了马铃薯基因组中。     

适用于4种玉米基因型的农杆菌转化方法的探讨

利用改良的农杆菌培养液、侵染液、共培养培养基和筛选培养基等技术体系,对4个玉米基因型Hi-Ⅱ、H99、国内2个优良自交系R18-599和齐319的新鲜幼胚、预培养幼胚、胚性愈伤组织进行了农杆菌转化研究,并比较了不同共培养方式对农杆菌侵染不同玉米组织的影响。结果表明,Hi-Ⅱ新鲜幼胚在固体培养基上共培养和滤纸上共培养后GUS基因瞬间表达率分别为83.7%和4.4%,前法优于后法;Hi-Ⅱ新鲜幼胚、预培养3 d的幼胚愈伤组织经农杆菌侵染后GUS基因瞬间表达率分别为83.7%和12.1%,新鲜幼胚比预培养的幼胚愈伤组织更适合于农杆菌转化。用上述优化的条件对另外3个不同基因型的2种不同外植体H99、齐319(新鲜幼胚)和R18-599（胚性愈伤组织）进行遗传转化,共培养3 d后的GUS基因瞬间表达率分别为65.2%、52.6%和58%,表明该转化体系适合于上述4种基因型的幼胚和胚性愈伤组织的遗传转化。此外农杆菌侵染Hi-Ⅱ新鲜幼胚后经在含巴龙霉素25~100 mg L^-1培养基上3轮选择后,抗性愈伤组织获得率为2.4%,近似反映了本研究的遗传转化率。其他3个基因型的抗性愈伤也正在筛选中。结果初步表明,本研究建立的农杆菌介导的玉米遗传转化体系可能对4种基因型均适用。     

四川小麦优良受体基因型筛选及农杆菌转化因素优化

为了丰富栽培小麦转化受体基因型,优化农杆菌转化小麦幼胚的技术体系,本研究评价了21份四川优良小麦品种(系)的幼胚再生能力,并以筛选到的最佳受体为材料,利用正交设计研究了预培养时间、菌液浓度、侵染时间、抑菌剂浓度、共培养方式和农杆菌菌株等易互作的6个因素对幼胚抗性愈伤再生率的影响,并探讨了筛选剂卡那霉素(Kanamycin)的适宜浓度。结果表明,21份材料中‘5157’、‘川农16’、‘R364’、‘川麦42’‘、内麦8号’的绿苗率超过了30%,可作为优良转基因受体加以利用。以‘5157’为受体材料建立农杆菌转化体系,正交试验表明菌液浓度和农杆菌菌株对幼胚抗性愈伤再生率的影响达到显著水平,而其他因素影响不显著。经优化后的遗传转化体系为:农杆菌菌株用C58C1,幼胚不经预培养,在菌液OD值为0.4的农杆菌中侵染40 min,共培养介质选用培养基,抑菌剂为200 mg/L羧卞青霉素(Carbenicillin),适宜的卡那霉素筛选浓度为50 mg/L。本研究为四川小麦遗传转化提供了5个候选基因型,为建立和优化小麦幼胚转化技术体系提供了理论依据,同时初步建立了农杆菌转化小麦幼胚的技术体系。     

小对叶植株再生及遗传转化体系构建

为了利用生物技术方法开发及改良水生植物小对叶,以小对叶（Bacopa monnieri）叶片为外植体,建立其组织培养再生体系及根癌农杆菌介导的遗传转化体系。结果表明：小对叶叶盘最佳愈伤组织诱导培养基是MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.02 mg/L;最佳分化培养基是MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.05 mg/L;最佳生根培养基是1/2MS+IBA 0.1 mg/L。最佳的根癌农杆菌介导的小对叶遗传转化条件是：外植体预培养2天,侵染菌液OD600为0.5,侵染时间7 min、共培养4天和延迟筛选4天,可获得最高转化率21.4%。     

农杆菌介导谷子成熟胚遗传转化体系的建立与优化

为建立一个稳定的谷子遗传转化体系,对216份谷子种质资源进行筛选,确定材料178成熟胚为受体材料,从植物激素浓度、防褐化剂、农杆菌菌液浓度、侵染时间、乙酰丁香酮（AS）浓度等方面对谷子再生及转化体系进行优化。结果表明,在MS培养基中加入生长素2,4-D 9μmol/L、细胞分裂素Kinetin 4μmol/L、硝酸银8mg/L,愈伤组织诱导率最高且能有效防止褐化。在侵染液和共培养基中加入100μmol/L AS,gus表达效果最好。农杆菌溶液OD₆₀₀为0.3~0.5,侵染15min,共培养3d时,抗性愈伤组织率最高。获得的转基因植株,经PCR检测及gus染色分析,确定外源bar基因已成功整合到谷子基因组中。初步建立了一套谷子遗传转化体系,为今后谷子遗传转化提供一些参考。     

农杆菌介导的高羊茅遗传转化体系的优化

以高羊茅品种猎狗5号的胚性愈伤组织作为受体材料,通过gus基因瞬时表达检测,探讨预培养培养基、预培养时间、菌液浓度、感染时间、乙酰丁香酮浓度、共培养条件等不同因素对农杆菌介导转化的影响,结果表明,高羊茅品种猎狗5号遗传转化优化条件为胚性愈伤组织先在预培养培养基(MS 6-BA0．5mg／L NAA0．5mg／L)预培养5d;然后用农杆菌菌液(OD600=0．5),感染时间10-20min,在23-25℃的温度下,共培养基(MS 蔗糖30g／L 葡萄糖10g／L CA0．5g／L Glu0．5g／L 2,4-D1．5mg／L AS 150μmol／L agar 8g／L,pH5．2～5．6)上共培养3d。在共培养基中添加AS 150μmol／L有助于提高gus基因瞬时表达率。     

农杆菌介导高粱遗传转化的相关因素优化

为建立一个稳定的高粱遗传转化体系,以高粱RHMC品种为试验材料,采用内含有P ^CAMBIA3301质粒载体的根癌农杆菌EHA105介导的方法研究了高粱遗传转化的相关因素。结果表明,外植体预培养2d,GUS表达效果最好;在侵染液和共培养基中加入200μmol/L乙酰丁香酮时,GUS表达效果最好;侵染液浓度OD₆₀₀值的适宜范围为0.8~1.0;农杆菌侵染愈伤组织的适宜时间为5~10min;共培养的适宜时间为2d。初步建立了一套高粱遗传转化体系,为今后高粱转化提供一些参考。     

沙冬青脱水素基因转化紫花苜蓿的研究

为获得抗旱性较强的转基因苜蓿植株,以紫花苜蓿品种中苜2号作为基因转化受体,通过对外植体选择、菌液浓度、选择压确定、侵染时间和共培养时间等因素进行优化,成功建立了农杆菌介导的遗传转化体系。在此基础上,将沙冬青脱水素基因通过农杆菌的介导,转化到中苜2号中。试验结果显示,子叶和下胚轴作为外植体愈伤组织诱导频率最高,可达100%;获得抗性愈伤组织与转基因植株的卡那霉素最佳筛选浓度为25 mg/L;外植体与农杆菌的共培养时间以5 d为最佳。试验共获得126株T0抗性株,PCR检测30株表现为阳性,表明脱水素基因已转入受体植株中。     

根癌农杆菌介导的磨盘柿遗传转化体系的优化

以磨盘柿叶片为外植体,通过农杆菌介导法,建立了ACC合成酶基因(ACS)遗传转化体系。研究了预培养时间、农杆菌菌液浓度、侵染时间、共培养时间和乙酰丁香酮(AS)浓度等因素对基因转化的影响。结果表明:适宜的预培养时间为2 d;用OD600值为1.0的菌液侵染15 min、共培养3 d,AS浓度200μmol/L有利于提高转化频率。经PCR分子检测,初步确定ACC合成酶基因已转入磨盘柿组培苗中。     

农杆菌介导玉米遗传转化影响因子的研究

以东北春玉米自交系7922、340、78599、921及美国杂交种H99等幼胚愈伤组织为受体,利用农杆菌介导法转化Bt(CryIA.)基因,研究菌液预处理、愈伤组织状态、侵染培养基、侵染时间及共培养条件等因素对转化频率的影响。根据转化愈伤组织的除草剂(Basta)抗性筛选结果评估转化率,表明继代培养3￣5d的愈伤组织适于转化,其中以继代5d的7922愈伤组织转化率最高,为46.6%;不同基因型对农杆菌转化率存在差异,H99的抗性愈伤组织率为34.57%,7922为26.27%、340为21.36%、78599和921抗性愈伤组织率仅为8.02%和6.78%。基因型间差异显著;浸染培养基中加入(AS100￣200mg/L)抗性愈伤转化率明显提高;菌液浓度OD6000.5￣0.6、侵染时间5￣10min、共培养时间3d最佳。     

棉花农杆菌介导转化体系中影响抗性愈伤组织诱导率的因素

 以冀无2031为材料,采用正交设计方法,研究了农杆菌介导的棉花下胚轴遗传转化过程中菌液浓度、侵染时间、共培养时间和共培养温度对抗性愈伤转化效率的影响。结果表明,4个因素均对抗性愈伤的诱导率有极显著影响,其诱导效应依次是共培养温度>菌液OD值>侵染时间>共培养时间。按照正交设计的原则,最终得到农杆菌介导转化棉花下胚轴的最佳条件是：菌液OD值为0.3,侵染15 min,24 ℃共培养24 h,下胚轴抗性愈伤的转化效率最高。用珂312、中521和农大94-7对所选出的最佳组合进行了进一步验证,结果3个品种在优选组合下的抗性愈伤组织诱导率都很高,分别为93.85%、86.72%和85.83%。     

农杆菌介导玉米遗传转化体系的优化

以自交系18H、M017、9046和178的幼胚为材料,进行愈伤组织诱导,用根癌农杆菌EHA105和LBA4404对获得的Ⅱ型胚性愈伤组织进行转化,导入TERFI-LeERF2基因,并对农杆菌介导玉米遗传转化体系的条件进行了优化。结果表明：使用毒性较强的根癌农杆菌EHA105侵染愈伤组织;农杆菌浓度在0D600=0．6,侵染时间20min;侵染后的愈伤组织经7d的恢复培养后,先进行低浓度选择压的筛选培养,再进行高浓度选择压的筛选培养,以及在筛选培养基中添加10mg／LAgNO,提高了抗性愈伤组织的获得率。获得植株经PCR鉴定表明,外源基因已经整合到玉米自交系18H的基因组中。     

纯合四倍体马铃薯遗传转化体系优化及转基因块茎的褐化鉴定

以农杆菌介导的反义POT32基因对纯合四倍体马铃薯不同外植体类型进行遗传转化,发现叶片预培养2d,侵染10min,共培养3d所得的抗性愈伤组织频率最高,污染频率最低。茎段预培养2～3d,侵染8min,共培养2d能够获得较高的抗性愈伤组织频率和较低的茎外植体污染率。试管微型薯在农杆菌工程菌侵染10min时获得高达52.8%的抗性愈伤组织频率。另外,1mg/LNAA 5mg/LGA3 2mg/LZT的激素配比能够有效促进不定芽分化并提高转化频率,其不定芽及转化频率分别为12.5%和8.3%。对块茎褐化的检测结果表明,转基因块茎的褐变强度和PPO活性明显低于对照(未转基因品种),且PPO活性与褐变强度及褐变指数呈正相关(r1=0.8244**,r3=0.7524*)。损伤后的转基因块茎的褐化出现时间及褐化指数明显迟于及低于对照。