提高农杆菌介导番茄遗传转化效率的研究

利用农杆菌介导法对番茄进行遗传转化,比较了不同的农杆菌种类、农杆菌侵染时间、外植体种类及番茄品种对农杆菌侵染效率的影响.转化后得到的再生植株,利用PCR、Southern杂交检测GUS基因是否整和进入基因组.结果表明:农杆菌介导法成功介导了GUS基因导入番茄.农杆菌EHA105侵染番茄的效率明显高于LBA4404,侵染时间3 min较好.子叶外植体的转化明显优于下胚轴,黄色串珠樱桃番茄的遗传转化效率高于中蔬5号;优化的转化条件可以使番茄获得较高的遗传转化效率.     

八氢番茄红素合成酶(PSY2)基因果实特异表达载体的构建

八氢番茄红素合成酶是番茄红素合成的关键酶,通过PCR法获取PSY2基因和E8启动子序列,将目的基因和E8启动子序列构建到植物表达载体pBI101.2中,构建了果实特异表达启动子的八氢番茄红素合成酶基因植物表达载体。并采用PCR、限制性内切酶酶切和序列测定分析法,对重组质粒进行鉴定。结果表明,番茄果实特异性表达PSY2蛋白的重组质粒构建成功;通过农杆菌直接转化技术将其成功转入转化农杆菌LBA4404、EHA105,为下一步PSY2蛋白在番茄果实中特异表达奠定了基础。     

高渗处理对根癌农杆菌介导转化平菇菌丝体的影响

采用根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens,EHA105菌株)介导法,对平菇(Pleurotus ostreatus)菌丝体遗传转化的最佳试验条件进行研究,结果表明:当平菇菌丝体与甘露醇和山梨醇的混合液预处理20min,且与农杆菌共培养60min时,转化效率高且用时较少。经PCR和Southern Blotting检测表明,转移DNA(transferred DNA,T-DNA)中的潮霉素抗性基因hph已整合到转化子基因组中。     

超表达草生欧文氏菌crtB基因促进转基因番茄类胡萝卜素合成的研究

利用重组PCR 技术,将草生欧文细菌八氢番茄红素合成酶基因crtB 与豌豆质体定位序列ts-rbcS 融合,插入质粒载体PMV 中,构建了植物表达载体pBI-ts-rbcS-crtB,并通过根瘤农杆菌EHA105介导转化番茄。PCR 检测、Southern 杂交和RT-PCR 分析表明,外源基因crtB 已整合到番茄基因组中,并在转基因植株中得到表达。转基因番茄果实中的类胡萝卜素总量增加1.3 ~ 2.5 倍,八氢番茄红素、番茄红素、β–胡萝卜素和α–胡萝卜素分别增加了4.3、1.8、2.2 和2.3 倍。转化株系中内源类胡萝卜素合成基因的表达也受到广泛的影响。crtB 基因过量表达有效促进了番茄果实中类胡萝卜素的合成和积累。     

农杆菌介导菊花双菌共转化法中部分影响因素的研究

用XhoI酶切质粒pCAMBIA1301自身环化后得到T-DNA区只含GUS基因的重组质粒pCAMBIA1301-GUS,通过液氮冻融法将质粒pCAMBIA1301-GUS,pCAMBIA1300转入农杆菌LBA4404和EHA105中,并对菊花进行叶盘共转化实验,根据共培养3d后叶片中GUS的瞬间表达及其稳定共转化率,测定了不同农杆菌菌株搭配及其不同浓度配比对共转化效率的影响,结果表明：在两种农杆菌菌液浓度比为1：1时,其中EHA105/pCAMBIA1300与EHA105/pCAMBIA1301-GUS组合,共转化效率要高于其它菌株的组合,而在EHA105/pCAMBIA1300与EHA105/pCAMBIA1301-GUS组合中,两种菌液浓度比为1：2时共转化效率最高.     

东方百合“元帅”查尔酮合酶基因表达载体构建

利用Genbank中公布的东方百合"元帅"查尔酮合酶cDNA序列,从东方百合"元帅"花瓣中扩增CHS1的cDNA开放阅读框,正向插入植物表达载体pBI121,并采用液氮冻融法将其转化到根癌农杆菌EHA105中。结果表明:经酶切和菌液PCR分析鉴定,获得与预期大小相符的1 200 bp片段,得到含有目的片段表达载体pBI121-CHS1的农杆菌菌株,可用于新铁炮百合的遗传转化。     

梨品种中矮1号GA20-氧化酶基因正义和反义表达载体的构建

通过对已获得的中矮1号GA20-氧化酶基因的cDNA序列全长进行分析,选取Spe I/Bst EⅡ双酶切位点、以pCAMBIA1305为载体构建质粒。成功构建了GA20-氧化酶基因的植物正义和反义表达载体pCAMBIA1305-GAF和pCAMBIA1305-GAR,并成功转入到了农杆菌EHA105菌株中;为GA20-氧化酶基因的遗传转化和梨品种中矮1号矮化机理研究奠定了基础。     

根癌农杆菌介导寒富苹果转化体系的建立

以寒富苹果组培苗叶片为外植体,利用植物表达载体上含潮霉素抗性基因的根癌农杆菌EHA105(pCAMBI-A1301)和含卡那霉素抗性基因的根癌农杆菌EHA105(pCAMBIA2301)对影响寒富遗传转化效率的因素进行系统研究。结果表明,寒富叶片对潮霉素反应敏感,在附加潮霉素的培养基上寒富叶片褐化较为严重。潮霉素和卡那霉素适宜的筛选质量浓度分别为4 mg.L-1和25 mg.L-1。农杆菌介导寒富苹果转化体系的建立以MS+TDZ 2.0 mg.L-1+NAA 0.5 mg.L-1培养基为叶片离体再生芽培养基。适宜的转化条件为:菌液浓度D 600nm=0.5、叶片外植体在菌液浸泡8 min、共培养时间为3～4 d、推迟4 d进行筛选培养。抗性基因对转化效率具有明显的影响,EHA105(pCAMBIA2301)的平均抗性芽再生率(0.96%)比EHA105(pCAMBIA1301)的平均抗性芽再生率(0.58%)高出几乎50%,EHA105(pCAMBIA2301)的抗性芽再生率最高达1.87%。GUS组织化学染色和PCR鉴定结果表明本研究获得了寒富苹果转基因植株。     

虾青素合成关键酶基因bkt 在‘Brookfield Gala’苹果中的遗传转化及表达

 虾青素是一种氧化型酮式红色类胡萝卜素,具有更强的抗光氧化能力。将β–胡萝卜素酮化酶（虾青素生物合成的关键酶）基因bkt构建入表达载体pCAMBIA1301中,获得植物表达载体p1301-bkt,转化根癌农杆菌EHA105,获得工程菌,以黄肉苹果‘Brookfield Gala’无菌试管苗叶片为受体,进行遗传转化。筛选压确定结果表明：‘Brookfield Gala’对潮霉素（Hyg）很敏感,叶片再生最佳Hyg选择压为3 mg · L^-1,试管苗增殖为4 mg · L^-1,生根为2 mg · L^-1;头孢霉素（Cef）浓度≤400 mg · L^-1时对叶片再生芽数的影响不明显。GUS染色、PCR和RT-PCR检测结果表明,有8株转基因植株整合bkt基因并获得了表达,其表型有红色产生;转基因植株类胡萝卜素的HPLC测定显示,虾青素和角黄素在叶片中的积累量达到2.85和1.79 μg · g^-1。本研究结果显示有望通过调控代谢途径,在苹果中合成虾青素,提高果实自身的抗光氧化能力,防止日灼。     

露地菊离体再生体系建立及BrDFR基因遗传转化

 以露地菊（Chrysanthemum morifolium）品种‘神韵’无菌苗叶片为外植体材料,研究植物生长调节剂配比对其愈伤组织诱导再生芽的影响,以建立离体再生体系。研究结果表明,露地菊‘神韵’在含NAA 1.0 mg · L^-1 + BA 1.0 mg · L^-1的MS培养基上获得了最高的再生芽分化率。利用已经克隆的‘津田’芜菁BrDFR基因构建非抗生素筛选的表达载体。以露地菊‘神韵’的无菌苗叶片为受体,通过农杆菌介导进行BrDFR基因的遗传转化。以载体的PMI基因为筛选标记,通过甘露糖筛选获得了‘神韵’的遗传转化再生植株。经过PCR验证和Southern杂交检测证实BrDFR基因已经整合到‘神韵’基因组中。     

根癌农杆菌介导荔枝遗传转化研究

利用带有内含子的GUS基因(uidA)的瞬时表达,研究影响根癌农杆菌介导荔枝胚性愈伤组织遗传转化的若干因素。结果表明:在AGL-1、LBA4404和EHA105三种菌株中,EHA105对荔枝胚性愈伤组织的侵染力最强;采用2d的共培养时间既有较高的瞬时表达率,又避免了农杆菌的过度生长;0.5×10~8个细胞/mL的菌液密度为最佳侵染浓度;继代培养15d的胚性愈伤组织处于最旺盛分裂的时期,是转化的合适受体;愈伤组织转化前干燥处理对uidA瞬时表达率的提高有一定的促进作用。使用优化的农杆菌侵染条件获得了稳定表达uidA基因的荔枝抗性愈伤组织。     

根癌农杆菌介导的西瓜遗传转化研究

利用带有内含子的GUS基因的瞬时表达,研究影响根癌农杆菌介导的西瓜遗传转化的若干因素。结果表 明:西瓜子叶块外植体对潮霉素较为敏感,15 mg/L是适宜的筛选浓度,可明显抑制非转化组织的生长;脱菌过程中 采用500 mg/L的头孢霉素,对外植体生长影响较小;农杆菌菌株EHA105对西瓜子叶块的侵染能力较强;预培养有 利于转化;共培养3-4 d有利于提高转化频率并避免了农杆菌的过度生长;OD600值为0.3的菌液侵染10min效果最 佳;共培养培养基中添加乙酰丁香酮可提高转化频率。     

根癌农杆菌介导Cry1Ac基因转化‘雪青’梨获得转基因植株

 以‘雪青’梨叶片愈伤组织为外植体, 经根癌农杆菌介导将CaMV35S启动子调控下的Cry1Ac基因导入‘雪青’梨。698块愈伤组织和231个Kan^r芽与携带表达载体质粒pBX203的根癌农杆菌菌株LBA4404共培养3 d后, 转入含50 mg·L^-1 Kan的筛选培养基培养30 d, 15 d转接1次。结果表明,在MS + 5 mg·L ^-1 6-BA + 0.1 mg·L^-1 IAA筛选培养基中, Kan^r芽率为34.24% , 在1/2MS + 2 mg·L^-1 IBA+ 0.5 mg·L^-1 6-BA + 500 mg·L^-1AC筛选培养基中, 15.58% Kan^r芽生根。共获得再生植株32株, 经PCR和Southern-blot分析证明, 其中4株的基因组已成功导入和整合Cry1Ac基因。     

Genetic transformation of Prunus domestica L. using the hpt gene coding for hygromycin resistance as the selectable marker

The study and development of transformation technology with new selection schemes is important for various fundamental studies and for crop trait improvement via genetic engineering. Here we have shown that hygromycin resistance is an effective system for plum genetic transformation. Embryonic axes of mature seeds were co-cultivated with Agrobacterium strain LBA4404 containing the pC1381 plasmid carrying the hygromycin phosphotranferase gene (hpt) and β-glucuronidase (GUS) gene or with strain EHA105 containing the plasmid pC1301 carrying the same marker and reporter genes. The latter strain containing a pC2301 plasmid carrying the neomycin phosphotransferase gene (nptII) gene was used as a control. Infected explants were placed on shoot induction medium containing either 5 mg L⁻¹ hygromycin or 75 mg L⁻¹ kanamycin for selection. Green shoots developed from the explants under hygromycin pressure. These shoots showed continued and vigorous growth and development upon transfer onto fresh hygromycin medium. PCR using hpt sequence primers, and Southern blot analysis using a probe from the hpt gene, confirmed the presence of the transgenes and their stable integration in regenerated plants. Full transgenic plants were obtained in a greenhouse. Hygromycin selection was very effective and no escapes were observed. The study demonstrated that hygromycin resistance can be used as an effective selectable marker for plum transformation. The new system developed here is important and useful for multiple gene transformation in plum.     

抗病基因VpPR10转化‘砀山酥梨’及转化条件的优化

将源自中国野生华东葡萄的抗病基因——病程相关蛋白基因导入‘砀山酥梨’,并对转化系统条件进行优化。首先将VpPR10基因重组于中间表达载体pWR-Ⅱ,得到重组质粒pWR-Ⅱ-VpPR10;继而以改进冻融法将其导入根癌农杆菌EHA105,再利用根癌农杆菌介导的叶盘转化法进行遗传转化。根癌农杆菌浓度OD600=0.5,离体叶片侵染5min,在含有100μmol·L-1乙酰丁香酮的培养基中暗处共培养48h有利于砀山酥梨的遗传转化;经PCR分析、Southern blot和RT-PCR检测,证明目的基因VpPR10已导入并整合到砀山酥梨基因组中;转化率为1.08%。     

农杆菌介导小白菜的gus基因瞬间表达

用组织化学定位法检测小白菜ｇｕｓ基因瞬间表达情况,分析三种农杆菌对小白菜的侵染能力,结果表明：ＡＧＬ－１对小白菜的侵染能力最强,ＥＨＡ１０５次之,ＬＢＡ４４０４最弱;通过培养后定时测定ｇｕｓ基因瞬间表达情况,确定农杆菌与小白菜子叶的最佳共培养时间２－３ｄ。     

唐菖蒲脂氧合酶基因GhLOX1 对球茎膨大的影响

 以唐菖蒲（Gladiolus hybridus）品种‘Rose Supreme’的球茎为试材,应用Real time RT-PCR技术,分析唐菖蒲球茎在不同浓度的茉莉酸甲酯（methyl jasmonate,MJ）0.1、0.2、0.5 mmol · L^-1和水杨酸异羟肟酸（salicylhydroxamic acid,SHAM）0.5、0.75、1.0 mmol · L^-1处理后脂氧合酶（LOX）基因的的表达水平,并且对LOX活性、内源MJ含量以及球茎鲜样质量与体积进行测定。分析结果表明,GhLOX1表达水平、脂氧合酶活性、内源MJ含量以及球茎的鲜样质量与体积均随着MJ浓度的增加而逐渐提高。与此相反,经过不同浓度的LOX抑制剂SHAM处理后,以上各项指标随着SHAM浓度的增加而逐渐降低。同时,构建35S-GhLOX1过表达载体,利用根癌农杆菌介导法将GhLOX1导入马铃薯栽培品种‘中薯3号’的试管薯薄片中,转基因马铃薯植株块茎的数量、体积和鲜样质量分别得到了不同程度的提高。     

不同培养基在洋葱组培中的应用

为完善洋葱组培技术,针对不同的洋葱品种,使用不同的基础培养基,添加不同的生长调节剂进行培养,结果发现：洋葱品种早春黄在培养基MS+6 mg•L^-1 6-BA+0.1 mg•L^-1 NAA上增殖效果最好,连葱6号在培养基3 g•L^-1花宝+6 mg•L^-1 6-BA+0.1 mg•L^-1 NAA上增殖效果最好;在继代培养过程中添加0.25 mg•L^-1多效唑可以提高增殖率。