导入Chi-linker-Glu和Bar基因获得抗真菌和抗除草剂的转基因烟草

构建重组表达载体pBIb-CG(含有Chi-linker-Glu融合基因和Bar基因),利用农杆菌介导法将其携带的Chi-linke1r-Glu融合基因和Bar基因转化烟草(Nicotiana tobaccum L.)品种红花大金子.经根癌农杆菌侵染和共培养后,用100mg/L Kar+500mg/L Cef筛选抗性芽,获得30株抗性植株,抗性植株再生率为37％;分别对抗性再生植株中Chi-linker-Glu融合基因和Bar基因的特异性引物进行PCR检测,结果27株为阳性,占90％.PCR、Southern杂交结果证明,外源基因已整合到烟草基因组中.离体抑菌试验和除草剂抗性试验表明,转基因烟草植株对木霉菌(Tricho derma viride)、镰刀菌(Fusarium solanif sppisii)和除草剂都表现出一定的抗性.     

番茄遗传转化体系的建立及LC和GFP标记基因的表达

本研究以小型番茄(miniature Lycopersicon esculentum Mill.)Micro-Tom为试材,建立其以子叶、下胚轴为外植体的高效、稳定再生体系及遗传转化体系。结果表明,以子叶、下胚轴为外植体时,诱导愈伤组织和芽分化的适宜培养基均为MS 6-BA2.0mg/L IAA0.2mg/L,芽分化率均可高达92%。两种外植体适宜的生根培养基均为MS NAA0.1mg/L。同时,通过根癌农杆菌介导法,建立了Micro-Tom的遗传转化体系。而乙酰丁香酮能大大提高根癌农杆菌转化番茄的效率,当AS=180μm/L时,芽分化率为52.8%;OD600=0.14是转化的最佳菌液浓度;子叶外植体与农杆菌共培养后,经过诱导,根的再生,获得了抗性苗,利用绿色荧光蛋白(GFP)检测和整株表型为紫色(Lc)基因的表达,初步证明外源基因已经整合到Micro-Tom中,为番茄激活标签体系的建立奠定了基础。     

马铃薯抗晚疫病基因工程育种研究

通过改进外植体处理方法、添加乙酰丁香酮提高外植体芽分化频率、筛选芽分化培养基中激素浓度和确定转化后再生体系的筛选物质及其使用浓度等方法建立和优化了马铃薯脱毒微型种薯的根癌农杆菌遗传转化体系。利用该体系将水稻类甜蛋白基因和水稻几丁质酶基因导入津引薯8号脱毒微型种薯中,并获得转基因株系。通过PCR和southern杂交分子检测,证明ZGY-298,ZGY-283和ZGY-3013个株系均整合了这2个基因。采用晚疫病主要生理混合小种温室活体接种和离体接种进行抗病性分析表明,在晚疫病发病高峰期(接种后5～6d),转基因株系对晚疫病抗性明显高于对照品种,并可使病情蔓延推迟2～3d。     

纽荷尔脐橙成年态节间茎段遗传转化研究

建立柑橘成年态节间茎段的离体再生和遗传转化系统是实现柑橘转基因育种实用化的前提基础。本试验以纽荷尔脐橙成年态节间茎段为试材,初步建立了脐橙成年态节间茎段的离体再生和遗传转化系统。结果表明采用改良的预处理灭菌法对成年态茎段进行消毒处理,污染率明显降低。节间茎段在MS＋3mg／L6-BA的培养基上,不定芽再生率较高。采用根癌农杆菌介导法将外源抗真菌病基因chit42导入其中,抗性芽通过二次嫁接后获得再生植株,PCR检测4株抗性植株中有2株扩增出该特异性条带,RT-PCR分析进一步确认外源基因chit42能够在转基因植株的基因组中表达。     

棕色棉茎尖基因枪遗传转化

为了建立高效的棉花茎尖遗传转化体系,以棕色棉品种新彩棉5号为材料,采用茎尖培养和基因枪遗传转化方法,通过对凝固剂种类、活性炭含量、卡那霉素浓度、渗透处理时间、轰击压力、轰击距离等因素的优化,建立了棕色棉新彩棉5号茎尖基因枪遗传转化技术体系。结果表明,不同凝固剂种类、活性炭含量、卡那霉素浓度、渗透处理时间、轰击压力和轰击距离对棕色棉茎尖转化率有明显影响。最佳的遗传转化体系为:前渗处理4 h,轰击压力7.586 MPa(1100 psi),轰击距离9 cm,轰击后恢复培养4 d,然后在MSB+8 g·L~(-1)琼脂+125mg·L~(-1)卡那霉素筛选培养基中筛选25 d。获得抗性芽后,在添加1 g·L~(-1)活性炭的生根培养基中诱导抗性芽生根,并获得抗性再生植株。通过PCR和q PCR检测,5200个茎尖共获得16株阳性转基因植株,转化率为0.31%。该技术体系的建立为棕色棉的遗传转化奠定了基础,为彩色棉育种提供了新的材料。     

菊花‘金不凋’再生及遗传转化体系的构建

‘金不凋’属于典型的日中性菊花,可作为日中性菊花开花分子机理的理想研究材料,目前尚未建立‘金不凋’的再生及遗传转化体系。本研究以‘金不凋’叶片为外植体,分别对影响再生及转化体系的主要因素进行试验。结果表明‘:金不凋’叶盘愈伤组织的不定芽分化最佳培养基为MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.5 mg/L,不定芽分化率为90.0%,平均再生不定芽数达5.5556个;相关性分析表明褐化率与愈伤诱导率以及平均再生愈伤组织数之间存在显著的负相关关系;试管苗最佳生根培养基为MS,生根率为100%。在‘金不凋’再生体系建立的基础上,初步建立了其遗传转化体系:‘金不凋’叶盘经过24 h预培养,在菌液浓度OD600=0.6的农杆菌中侵染10 min,共培养2 d,延迟培养5 d,叶片不定芽分化潮霉素临界浓度为2 mg/L,生根筛选潮霉素临界浓度为5 mg/L时,转化效率最高。通过潮霉素抗性筛选和PCR鉴定,获得3株PCR阳性菊花苗,转基因阳性苗频率为2.5%,本研究为‘金不凋’的基因工程育种提供了技术基础。     

罗汉果遗传转化体系的建立

本研究以罗汉果(Siraitia grosvenorii(Swingle)C.Jeffery)子叶为外植体,通过农杆菌介导法,探讨影响罗汉果转化的几个重要因素,建立罗汉果稳定的遗传转化再生体系。结果表明:农杆菌转化前对子叶进行预培养可以促进细胞分裂,预培养的最佳时间为1d,侵染时间以为20～30min为宜,共培养最佳时间为4d,附加100μmol/L的乙酰丁香酮(AS)可促进转化。通过潮霉素抗性不定芽分化和抗性不定根分化的两轮筛选及PCR检测,获得56株PCR阳性植株,阳性转基因植株频率为6.86%,初步证明目的基因已经整合到罗汉果基因组中。     

苹果属无融合生殖相关基因SERK1遗传转化的研究

本研究以p BI121为植物表达载体,在已构建的无融合生殖基因表达载体p BI121-Mh SERK1和p BI121-Mhd SERK1的基础上,利用根癌农杆菌介导法,将苹果属无融合生殖相关基因SERK1转入受体植株烟草中。研究结果表明:烟草叶片浸染后,经共培养和选择培养形成再生芽,分别获得7株p BI121-Mh SERK1和6株p BI121-Mhd SERK1转烟草抗性植株,PCR检测证明已成功获得Mh SERK1和Mhd SERK1烟草转化株系。本研究可为下一步无融合生殖相关基因功能验证研究奠定基础。     

双丙氨磷在橡胶树遗传转化中的应用

本研究以GV3101::pMP90RK为工程菌株,bar基因作为筛选标记基因,研究了双丙氨磷在橡胶树根癌农杆菌介导法转基因体系中对转基因愈伤组织的筛选效果,并利用该体系将橡胶树转录因子HbWRKY5转入橡胶树无性系热研8-79中。实验结果表明,3mg/L双丙氨磷可作为橡胶树转基因体系中抗性愈伤组织筛选的最佳浓度。本研究中共获得了3个抗性愈伤组织系,抗性愈伤经过体细胞胚发生共获得234个体细胞胚,经植株再生培养后共获得22株再生植株。对再生植株进行的PCR鉴定结果表明,所获得的再生植株均为转基因植株。因此,bar基因结合双丙氨磷的筛选体系可以作为橡胶树转化体系中的有效筛选体系。     

甘蓝型油菜下胚轴一步不定芽再生培养及遗传转化应用

本研究建立了以甘蓝型油菜下胚轴为外植体的一步不定芽再生培养和遗传转化体系。首先,以甘蓝型油菜中双11号含部分子叶节的下胚轴为外植体,从6-BA和NAA配比、Ag NO3以及无菌苗苗龄等方面对影响油菜组织培养的因素进行了研究,建立了甘蓝型油菜快速高频一步不定芽再生培养技术体系。该技术体系为,切取5 d苗龄含部分子叶节的下胚轴置于添加4 mg/L 6-BA的MS基本培养基中培养,5 d再生出不定芽,再生频率为100%。在此基础上,进行了甘蓝型油菜的遗传转化,成功地将用p FGC5941双元载体构建的Bn TFL1基因干扰载体转入中双11号中。整个转化过程中,芽的诱导生成只需5 d,接着完成抗性芽的PPT筛选需要30 d,整个转化周期从播种到得到生根抗性苗仅需大约70 d,而传统转化方法抗性芽的诱导筛选需要90 d,整个转化周期需要130 d左右,大大缩短了转化周期,简化了转化过程,提高了转化效率。     

棉花HSP70基因植物表达载体的构建及转化烟草的研究

为研究棉花HSP70 基因在转基因植物中抗旱效果,利用前期克隆的GhHSP70 基因,以pCAMBIA1304 质粒为植物表达载体,构建了GhHSP70 基因的植物表达载体CAMBIA1304-HSP70;采用冻融法转入根癌农杆菌EHA105 菌株,通过叶盘法对模式植物烟草进行遗传转化研究。结果表明,在潮霉素(50 mg/L)选择压力下获得的烟草转化不定芽和完整植株,经过PCR方法以及GUS基因组织化学法检测鉴定转基因烟草,其中有5 株为阳性植株。初步证实了GhHSP70 基因已导入烟草基因组中。为进一步研究该基因的功能提供实验基础,同时为后续转化棉花改善其抗旱能力奠定基础。     

改良大豆子叶节再生体系的研究

采用大豆种子萌发5~6 d后的子叶节作外植体，对农杆菌介导的大豆遗传转化系统及其影响因素进行了研究。结果表明，将子叶节与农杆菌共培养60 h后放入含卡那霉素50 mg/L的诱芽培养基上，待苗长至4~5 cm后放入生根培养基中进行生根，最后移栽到培养土中，效果较好。对大豆遗传转化再生的主要因素，如大豆基因型、诱导出芽所需激素浓度、卡那霉素筛选压力等条件做了一系列的研究，建立了一个比较好的遗传转化系统，其转化率达到2.8%。     

‘北林雄株1号’和‘北林雄株2号’叶片再生体系的建立

为了解决白杨杂种三倍体‘北林雄株1号’和‘北林雄株2号’无性繁殖困难问题,以白杨杂种三倍体‘北林雄株1号’和‘北林雄株2号’的半木质化嫩枝为材料,对外植体消毒方法以及不同激素组合对叶片诱导不定芽的效果进行研究。结果表明：（1） ‘北林雄株1号’和‘北林雄株2号’启动培养最佳的消毒处理方法为20%浓度的84消毒液处理20 min;（2）激素6-BA以及TDZ对‘北林雄株1号’叶片不定芽再生率以及再生系数的影响显著,NAA对叶片不定芽再生率影响不显著,对再生系数的影响极显著,筛选出‘北林雄株1号’叶片再生的适宜培养基为MS+ 0.2 mg/L 6-BA+ 0.1 mg/L NAA+ 0.005 mg/L TDZ;（3）激素6-BA、NAA以及ZT对‘北林雄株2号’叶片再生率和再生系数的影响均达到了显著水平,筛选出‘北林雄株2号’叶片再生的适宜培养基为MS+ 1.0 mg/L 6-BA+ 0.05 mg/L NAA+ 1.2 mg/L ZT。‘北林雄株1号’与‘北林雄株2号’高效叶片再生技术体系建立,为该品种的规模化无性繁殖以及后续的基因工程育种等研究提供了技术基础。     

提高农杆菌介导法将PinII抗虫基因导入滇型水稻的转化效率

本论文对滇型水稻品种玉优一号、HT-7的愈伤组织诱导、基因转化及植株再生进行了研究。通过实验，将质粒pCAMBI1300上带有的PinⅡ抗虫基因导入水稻愈伤组织细胞中，获得了一批Hyg抗性植株。185株抗性苗经过PCR检测和叶片对潮霉素的抗性试验，证明其中有59株为转基因阳性植株。结果显示，受体、农杆菌状态以及共培养方式等是影响基因转化效率的关键因素；以叶片对潮霉素的抗性作为转基因植株的快速筛选是可行的，大大提高了检测效率。     

农杆菌介导FT基因转化嘎拉苹果的研究

用农杆菌介导法对苹果品种嘎拉转化FT基因进行了研究,建立了苹果离体叶片高效再生体系,在含BA 5mg／L＋IAA 0．5mg／L的MS培养基上,以离体叶片远轴面（叶背面）向上,经过14d的暗培养获得再生不定芽和再生植株,再生率达97％。在转基因再生体系中,以头孢噻肟钠500mg／L和卡那霉素5mg／L,作为脱菌培养和选择培养的条件,经过感染携带拟南芥FT基因的农杆菌,获得了一批转FT基因的植株,经PCR检测,目的基因已经整合到苹果基因组中。     

药用唇柱苣苔叶片分化及植株再生研究

目的:建立濒危药用植物药用唇柱苣苔叶片分化及植株再生体系.方法:以药用唇柱苣苔(Chirita medica D.Fang ex W.T.Wang)叶片为外植体,灭菌后接种到附加不同激素配比的培养基中培养,筛选各阶段合适的培养基.结果:不定芽诱导的最适培养基为MS+ 1.0 mg/L 6-BA+ 0.2 mg/L NAA,pH =6.0,诱导率为100％;最佳继代增殖培养基为MS+0.5 mg/L 6-BA+ 0.2 mg/L NAA,pH6.0,增殖系数为12.6/30 d;最适合的生根培养基为1/2 MS+ 0.2 mg/L NAA,pH=6.0,生根率高达100％,移栽成活率为95.0％.结论:本繁殖体系可在短时间内提供大量种苗,并为种质资源的保护和可持续利用提供技术指导.     

番茄质体多顺反子定点整合表达载体的构建及其转烟草的研究

根据烟草叶绿体高频同源重组片段的已知序列(GenBank Z00044.1)设计引物,用PCR的方法克隆到1个3.663 kb的番茄叶绿体DNA片段（psbD/trnG）,命名为ctDNA。该片段与GenBank中烟草的相应片段有96.7%同源性, 与本文所用的烟草的相应片段有95.8%同源性。以其为外源多顺反子定点整合介导的同源重组片段,与来自烟草叶绿体的强启动子Prrn和终止子psbA3’,以及甘露聚糖酶基因man、绿荧光蛋白基因gfp、氨基糖苷3’-腺苷酰基转移酶基因aadA构建番茄质体多顺反子定点整合表达载体pLM2(-psbD-Prrn-RBS-man-RBS-gfp-RBS-aadA-psbA3’-trnG-)。将该载体用基因枪轰击烟草叶片,用添加了壮观霉素的选择分化培养基筛选,获得质体转基因烟草3株。用PCR、激光扫描、Western Blot、RFLP等方法检测都证实man、gfp、aadA基因已整合到烟草质体基因组中,且均得到表达。用番茄质体多顺反子定点整合表达载体成功实现在烟草质体中的表达。     

番茄黄化卷叶病毒病抗病基因Ty-1的CAPS标记建立

本研究旨在筛选获得与番茄黄化卷叶病毒抗病基因Ty-1紧密连锁的分子标记,为番茄抗病育种提供技术支撑。根据与抗病基因Ty-1紧密连锁的RFLP标记序列设计特异引物,以抗病杂合体（Ty-1/ty-1）、抗病纯合体（Ty-1/Ty-1）和感病纯合体（ty-1/ty-1）材料提取的DNA为模板,进行PCR扩增,而后经不同的核酸内切酶酶切处理,筛选获得与Ty-1基因紧密连锁的CAPS标记。结果显示从4个标记中筛选获得了2个稳定可靠的CAPS标记,即TG97和Mi23。TG97标记在抗病杂合体产生398 bp、303 bp和95 bp 3个特异片段,抗病纯合体产生303 bp和95 bp 2个特异片段,感病纯合体产生398 bp一个特异片段。Mi23标记在抗病杂合体产生402 bp和354 bp 2个特异片段,抗病纯合体产生402 bp一个特异片段,感病纯合体产生354 bp一个特异片段。研究结果表明TG97和Mi23这2个CAPS标记均为共显性标记,可用于番茄抗病育种的辅助选择中。     

海藻糖酶基因RNA干扰载体对花烟草的转化

为了能够使花烟草更好地应用于园林美化,需要进一步提高其抵抗非生物胁迫的能力。海藻糖在植物抗逆性方面具有重要作用。利用RNA干扰技术抑制植物海藻糖酶基因的表达,可以阻断海藻糖降解过程,从而使植物体内海藻糖含量增加,有望以此提高植物抵抗非生物胁迫的能力。本实验利用叶盘侵染法将带有拟南芥海藻糖酶基因干扰载体(iTre-1285)的农杆菌导入花烟草中,经过抗生素筛选初步获得阳性植株后,对阳性植株提取DNA,完成了目的基因的PCR鉴定,初步证明目的基因已转入花烟草植株中。通过本试验,在建立起花烟草基因转化方法的同时,成功地将海藻糖酶干扰基因转入花烟草中。转基因花烟草植株的获得为后期能够进一步筛选出具有抵抗非生物胁迫的转基因植株奠定了基础。     

转GAFP-NPI基因香石竹

将双价抗病基因转入同一植物,是增强植物抗病性、拓宽抗病谱的有效措施.在建立香石竹叶片离体培养再生体系的基础上,将兔防御素基因(NP-I)和天麻毒蛋白基因(gastrodia antifungal protein,GaFP)构建在同一个植物表达载体pBin35SGAFP-NPI上,通过农杆菌介导法,利用香石竹叶片作外植体,将GAFP-NPI双价抗病基因导入香石竹品种Asso、Tuareg、ciao Bianco,经卡那霉素筛选共获得300余株转基因植株,并进行多重PCR检测,证明GAFP-NPI双价抗病基因已整合进香石竹的基因组中.琼脂糖孔隙扩散实验证明转基因香石竹对绿色木霉具有抑菌活性,说明了GAFP和NPI双价抗病基因在转基因植株中得到了表达.