提高农杆菌转化水稻频率几个因素的研究

以6个重要的籼稻和粳稻品种为材料,研究了影响农杆菌转化水稻频率的几个重要因素。结果表明,对于籼稻品种而言,CC培养基是愈伤组织的最适诱导培养基;添加1.0~2.0 mg/L ABA能有效地改善愈伤组织的质量;在继代培养基中添加山梨醇能改善愈伤组织的生长状态,降低愈伤组织的褐化。而对于粳稻品种来说,适宜的诱导培养基是NB培养基,添加ABA对愈伤组织的改善效果不明显,对于多次继代的愈伤可以适当增加蔗糖浓度以提高抗性愈伤率。此外,在筛选时期适当加大筛选压力,分化时去掉筛选压力,壮苗时加适当的选择压力,可提高转化率。在分化时,采用适宜的激素配比有利于提高分化率。应用所优化的农杆菌转化系统,获得了一些有价值的转化植株。     

农杆菌介导的小麦成熟胚转化的影响因素

为了研究农杆菌介导的小麦成熟胚转化的影响因素,以6个小麦品种成熟胚为外植体进行离体培养,以EHA105和LBA4404农杆菌为供体(含有pCAMBIA1305双元载体)材料,研究了诱导培养基、分化培养基、农杆菌菌株、愈伤组织诱导培养时间、农杆菌菌液浓度和侵染时间对小麦成熟胚愈伤组织诱导、分化、再生的影响。结果表明:(1)以小麦品种小偃22的成熟胚为材料,获得最佳的诱导培养基方案(MS+2mg.L-1 2,4-D+0.5mg.L-1 KT+500mg.L-1水解酪蛋白+150mg.L-1天门冬酰胺)和分化培养基方案(MS+2mg.L-1 ZT+0.5mg.L-1 KT);(2)6个小麦品种中,洛阳8176和张掖春小麦具有较强的再生能力,筛选培养后较多的愈伤组织分化出小绿点;(3)洛阳8716和张掖春小麦的成熟胚,经愈伤组织诱导培养6-7d,农杆菌侵染后愈伤组织再生能力强;(4)农杆菌侵染后愈伤组织的再生能力与农杆菌菌株的关系不明显,而与小麦品种基因型、侵染时间和菌液浓度有较明显的关系;(5)以小麦洛阳8716和张掖春小麦成熟胚愈伤组织为受体,黑暗条件下诱导培养6-7d,在24±1℃黑暗条件下共培养3d和500mg.L-1羧苄青霉素(Cb)除菌及10mg.L-1潮霉素筛选处理后,共得到分化植株23株,其中以洛阳8716为受体材料,由农杆菌LBA4404和EHA105转化得到的植株分别为11株和4株,植株分化率分别为3.57%和1.31%;以张掖春小麦为受体材料,由农杆菌LBA4404和EHA105转化得到的植株分别为5株和3株,植株分化率分别为1.57%和1.14%。     

橡胶树高效农杆菌转化体系的建立

在橡胶（Hevea brasiliensis）花药组织培养和胚性愈伤长期继代增殖技术的基础上,分别以巴西橡胶热研7-33—97品种的花药脱分化愈伤组织和经继代增殖的花药胚性愈伤组织为转化受体,进行橡胶农杆菌转化体系比较研究。结果表明：胚性愈伤组织是更适宜的转化受体。     

不同基本培养基和外植体对剑麻愈伤组织诱导及分化的影响

研究4种基本培养基和3种剑麻外植体对愈伤组织诱导及分化的影响。结果表明，SH基本培养基对剑麻愈伤组织的诱导和分化效果最好，出愈率为100％，愈伤量大，分化率为21.1％；用于剑麻愈伤组织诱导的最佳外植体是剑麻叶片，其出愈率最高，愈伤量最大。在整个诱导和分化过程中，剑麻对N的需求不大，而低铵盐含量对愈伤组织的诱导和分化有利；在含有较高浓度的盐酸硫胺素（VB1）的培养基中，愈伤组织的诱导率、愈伤量和分化率都有显著提高；Cu、Mo、Co等微量元素和有机成分肌醇，对剑麻愈伤组织的诱导并非必需，但对愈伤组织的分化可能是极有利的。     

二穗短柄草成熟胚再生体系建立及农杆菌介导转化研究

为建立二穗短柄草组织培养及遗传转化体系,以二穗短柄草BD21-3成熟胚为外植体,对成熟胚愈伤诱导、分化以及农杆菌侵染条件进行了研究。结果表明,在含有2.5mg·L~(-1) 2,4-D的培养基上,愈伤组织出愈率最高为93.83%;在含有0.2mg·L~(-1) KT的分化培养基上,分化率最高为38.18%;对二穗短柄草胚性愈伤组织农杆菌转化和GUS染色结果表明,侵染的过程中农杆菌菌液浓度OD_(600)为0.6、侵染时间为5min时转化率最高。     

发根农杆菌介导抗菌肽Shiva1基因转化马铃薯的初步研究

利用已构建载体530Shiva,转化马铃薯普通栽培种甘农薯1号、澳布、HLS和夏波蒂的试管苗及块茎盘的研究。结果表明,以Kan50mg·L-1和100mg·L-1作为筛选转基因细胞和植株的剂量。对于发根农杆菌侵染马铃薯试管苗应采用新鲜菌落直接涂抹伤口进行侵染,这种方法诱导生根率高且易于操作,根诱导率、成愈率及分化率远高于浸泡法;发根农杆菌转化试管苗,后期愈伤组织分化产生5个幼苗。发根农杆菌菌液侵染甘农薯1号和夏波蒂两品种的块茎盘,7d后就有很小的毛状根突起产生,2周后即有大量毛状根产生,3周后毛状根产生量有所减少,产生的毛状根3周时其成愈率分别为31.0%和27.0%,愈伤组织分化成苗比较困难,分化出3个幼苗,分化率分别为6.45%和3.70%。转化材料进行冠瘿碱检测表明,分化苗均为胭脂碱阳性反应。环腐病菌接种试管苗结果表明,分化植株与对照相比抗性明显增强。     

农杆菌介导的小麦幼胚遗传转化体系的优化

为了优化农杆菌介导的小麦幼胚转化体系,通过对4个小麦品种河农827、石新828、河农825、良星99的幼胚组织培养及再生系统的研究表明,在改良培养基MSW1和MSW2中,小麦幼胚胚性愈伤组织诱导率与MSW0培养基相比分别提高了6.0%和5.4%,并且显著提高了植株再生能力。采用混合正交试验设计,对农杆菌遗传转化过程中小麦幼胚的诱导培养基、诱导时间、农杆菌侵染浓度、侵染时间进行了优化。结果表明,在诱导培养基MSW2,诱导培养6d,OD660=1,侵染时间3h时,愈伤GUS瞬时表达率及抗性愈伤成活率最高,对河农827成活的抗性再生植株进行PCR检测,获得了候选转基因植株。     

农杆菌介导glgC-TM基因转化水稻研究

 利用农杆菌介导将glgC-TM基因导入多个水稻品种。研究表明农杆菌转化过程中，潮霉素是一种很好的筛选剂，成熟胚以及国产的羧苄青霉素不适宜用作农杆菌介导的遗传转化。不同品种以及不同的质粒在转化过程中对抗性愈伤的得率和阳性植株的转化率不存在显著影响。T1代PCR检测表明，在转基因当代就有可能获得转基因纯系。     

发根农杆菌介导抗菌肽Shival基因转化马铃薯的初步研究

利用已构建载体530 Shiva,转化马铃薯普通栽培种甘农薯1号、澳布、HLS和夏波蒂的试管苗及块茎盘的研究.结果表明,以Kan 50 mg·L-1和100 mg·L-1作为筛选转基因细胞和植株的剂量.对于发根农杆菌侵染马铃薯试管苗应采用新鲜菌落直接涂抹伤口进行侵染,这种方法诱导生根率高且易于操作,根诱导率、成愈率及分化率远高于浸泡法;发根农杆菌转化试管苗,后期愈伤组织分化产生5个幼苗.发根农杆菌菌液侵染甘农薯1号和夏波蒂两品种的块茎盘,7 d后就有很小的毛状根突起产生,2周后即有大量毛状根产生,3周后毛状根产生量有所减少,产生的毛状根3周时其成愈率分别为31.0%和27.0%,愈伤组织分化成苗比较困难,分化出3个幼苗,分化率分别为6.45%和3.70%.转化材料进行冠瘿碱检测表明,分化苗均为胭脂碱阳性反应.环腐病菌接种试管苗结果表明,分化植株与对照相比抗性明显增强.     

水稻不同外植体培养效果及其相关性分析

 以23个水稻品种（组合）或品系 (基因型)为材料，对不同外植体（花药、幼穗、幼胚和成熟胚）进行愈伤组织诱导和绿苗分化，结果表明，4种外植体的培养效果存在基因型差异，不同外植体的培养效果差异明显。花药与幼穗、成熟胚间的愈伤组织诱导率呈显著正相关，幼穗与幼胚的愈伤组织诱导率也呈显著正相关；绿苗分化率之间则不存在相关性；4种外植体的愈伤组织诱导率和绿苗分化率之间无相关性。     

应用Cre/loxP系统在转化细胞水平上高效删除转基因水稻的标记基因

 研究了Cre/loxP系统在转化细胞水平上删除转基因水稻中抗性标记基因的可行性和效率。采用农杆菌介导法将Cre/loxP标记基因剪切系统载体pNCG导入水稻细胞,用G418筛选法获得水稻抗性愈伤组织后,在组织培养不同阶段的培养基中添加25 μmol/L雌激素进行Cre基因的诱导表达和标记基因的剪切,PCR检测T0植株中标记基因nptⅡ、重组酶基因Cre和目标基因gusA的整合情况。将扩增结果为gusA（+）/nptⅡ（-）/Cre（-）的转基因植株统计为标记基因剪切成功的植株。结果表明,在抗性愈伤组织培养的预分化前、预分化和分化阶段添加雌激素诱导表达重组酶Cre均能成功切除标记基因序列,标记基因剪切成功率为6.82%~46.43%。在预分化前采用液体培养基添加雌激素诱导处理愈伤组织3 d,T0植株中标记基因的剪切效率高达173.33%,主要原因是雌激素处理提高了愈伤组织绿苗分化率。直接在分化培养基中添加雌激素诱导处理,T0植株中标记基因剪切成功率达46.43%,剪切效率（144.44%）也较高。表明雌激素诱导的Cre/loxP系统能在水稻抗性愈伤组织水平上实现对标记基因序列高效快速删除。     

亚麻转基因植株的再生及生根培养的研究

本试验以亚麻幼苗的下胚轴为外植体 ,利用抗除草剂 Basta的目的基因和 GUSINT基因 ,采用农杆菌介导法进行了亚麻转基因过程中植株再生及生根适宜培养基的筛选试验。经试验得出 :在附加少量 BA和 NAA的 Ms培养基上愈伤组织的再分化率可达31.8%～ 40 .2 %。经 GUS基因检测在脱菌后 3天亚麻下胚轴初步形成的愈伤组织的转化率可达 72 .2 %;四周后的转化率为 2 5 %;再生植株的转化率为 2 0 %。在 1/2 Ms培养基中附加 0 .0 0 1mg/L NAA可使再生植株的生根率达到 87.4%。通过试验初步建立起了根瘤农杆菌介导法亚麻转基因系统。     

亚麻转基因植株的再生及生根培养的研究

本试验以亚麻幼苗的下胚轴为外植体,利用抗除草剂Basta的目的基因和G USINT基因,采用农杆菌介导法进行了亚麻转基因过程中植株再生及生根适宜培养基的筛选试验.经试验得出:在附加少量BA和NAA的Ms培养基上愈伤组织的再分化率可达31.8%～40 .2%.经GUS基因检测在脱菌后3天亚麻下胚轴初步形成的愈伤组织的转化率可达72.2%;四周后的转化率为25%;再生植株的转化率为20%.在1/2Ms培养基中附加0.001mg/L NAA 可使再生植株的生根率达到87.4%.通过试验初步建立起了根瘤农杆菌介导法亚麻转基因系统.     

Effect of alternation of agar and agarose on the green plant differentiation frequency of calli from wild rice

In vitro culture of wild rice was difficult. Recently, we found that high agarose concentration of different media could improve the green plant differentiation frequency of calli from wild rice. We tested the effectiveness of alternation of agar and agarose in different media.     

Factors Affecting Agrobacterium-Mediated Transformation Efficiency in Rice

Several important factors affecting the efficiency of Agrobacterium-mediated rice transformation were studied with several predominant commercial indica and japonica rice cultivars. As far as indica rice callus was concerned, CC medium was the best and the quality of callus was improved with the addition of 1.0 to 2.0 mg/L ABA. It decreased the percentage of browning calli and improved the callus growing state by addition of a certain amount of sorbitol to the subculture medium. NB medium was the best for callus initiation of japonica rice, but the improvement in the quality of callus of japonica subspecies was not obvious by adding ABA. During the period of subculture, to a certain degree, increasing the sucrose concentration could improve the proportion of hygromycin resistant calli. Furthermore, the transformation efficiency would be higher by applying selection pressure in the selection stage, removing selection pressure during the plantlet differentiation period and applying selection pressure again during seedling hardening period. Besides, suitable combination of plant hormones was beneficial for callus differentiation. An efficient /Agrobacterium-mediated rice transformation system had been established for several rice cultivars and a lot of transgenic rice plants had been obtained.     

Factors Affecting Agrobacterium-Mediated Transformation Efficiency in Rice

Several important factors affecting the efficiency of Agrobacterium-mediated rice transformation were studied with several predominant commercial indica and japonica rice cultivars. As far as indica rice callus was concerned, CC medium was the best and the quality of callus was improved with the addition of 1.0 to 2.0 mg/L ABA. It decreased the percentage of browning calli and improved the callus growing state by addition of a certain amount of sorbitol to the subculture medium. NB medium was the best for callus initiation of japonica rice, but the improvement in the quality of callus of japonica subspecies was not obvious by adding ABA. During the period of subculture, to a certain degree, increasing the sucrose concentration could improve the proportion of hygromycin resistant calli. Furthermore, the transformation efficiency would be higher by applying selection pressure in the selection stage, removing selection pressure during the plantlet differentiation period and applying selection pressure again during seedling hardening period. Besides, suitable combination of plant hormones was beneficial for callus differentiation. An efficient Agrobacterium-mediated rice transformation system had been established for several rice cultivars and a lot of transgenic rice plants had been obtained.     

基因枪及其与农杆菌相结合的茶树外源基因转化条件优化

以GUS为报告基因,对基因枪介导的转化茶树愈伤的有关参数进行优化。比较了不同的预培养条件,含有PVP的培养基可提高转化频率。渗透处理不仅不能提高GUS的表达率,反而使愈伤再生困难。每枪DNA和钨粉的用量分别为0.25μg,125μg时,可得到较高的转化率。在轰击压力7MPa,射程5cm的条件下轰击一次,不论对GUS表达还是愈伤的再生都是较为适合的轰击条件。比较了农杆菌法(AGR),基因枪法(BOM)及农杆菌与基因枪结合(BTA,BPA和BOA)等方法对茶树遗传转化效率的影响。瞬间表达的结果及抗性愈伤筛选的结果都显示,农杆菌与基因枪结合使用比两种方法单独使用更有助于提高茶树转化的效率。