中国水仙NtFT2正义基因表达载体的构建与愈伤组织遗传转化体系的建立

构建中国水仙Nt FT2正义基因表达载体,为进一步研究Nt FT2基因对中国水仙芽休眠调控作用提供参考;建立中国水仙愈伤组织遗传转化体系,为中国水仙愈伤组织遗传转化提供技术平台。笔者以中国水仙主芽为材料,通过PCR扩增获得Nt FT2基因;通过PCR、双酶切、连接等方法将Nt FT2基因正向插入到p CAMBIA1301双GUS植物表达载体构建Nt FT2正义基因表达载体P1301-FT2,再通过冻融法将重组质粒P1301-FT2导入根癌农杆菌。采用根癌农杆菌介导法将Nt FT2正义基因转化中国水仙愈伤组织,采用GUS组织化学染色法检测中国水仙愈伤组织遗传转化效率。结果表明,试验成功构建了中国水仙Nt FT2正义基因表达载体P1301-Nt FT2;中国水仙愈伤组织与0.5 mol/L甘露醇共培养6 h后,置于1.0 OD600的农杆菌重悬液中侵染20 min,在25℃、黑暗条件下,共培养6天,其GUS瞬时表达率达到64.28%。构建了中国水仙Nt FT2正义基因表达载体,建立了高效的中国水仙愈伤组织遗传转化体系。     

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。     

农杆菌介导的水稻遗传转化体系的建立

研究不同脱落酸(ABA)质量浓度(0、1 mg/L)、培养条件(光照、黑暗)、2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)质量浓度(0、1、2、3、4、5 mg/L)、共培养时间(1、2、3、4、5 d)、羧苄青霉素质量浓度(0、30、60、90、120、150、180、210、240、270、300 mg/L)对宁夏回族自治区水稻愈伤组织诱导率、成活率的影响,以建立农杆菌介导的宁夏回族自治区水稻遗传转化体系。结果表明,宁粳27号愈伤组织诱导率较高,最佳的ABA质量浓度为1 mg/L,最佳的培养条件是黑暗培养,最佳的2,4-D质量浓度为3 mg/L,最佳的共培养时间为3 d,最佳的羧苄青霉素质量浓度为150 mg/L。     

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。     

结缕草农杆菌介导遗传转化影响因子的初探

以结缕草愈伤组织为试材，利用农杆菌介导法辅以辐照、愈伤组织状态、共培养条件及负压处理等处理方法对愈伤组织转化频率的影响进行研究。结果表明：2Gy的辐照剂量利于提高转化频率；1—2个月的愈伤组织适于转化；全光照的共培养条件下转化频率高于16／8h光照培养和暗培养条件下转化频率；农杆菌与愈伤组织混合培养时给予适当的负压条件可提高愈伤组织转化频率和存活率。     

农杆菌介导法获得桃叶卫矛转Bt基因植株

虫害一直是制约农林作物高产、优产和稳产的重要因素,开展植物抗虫性研究具有关键的理论和实践意义。本研究使用农杆菌介导法,以桃叶卫矛(Euonymus bungeanus Maxim.)的愈伤组织为外植体材料,研究农杆菌的菌液浓度、侵染时间及共培养时间对桃叶卫矛叶片愈伤组织转化效率所产生的影响;并在建立的最佳转化体系下将苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis) Bt基因及豇豆胰蛋白酶抑制剂(Cowpea trypsin inhibitor) SCK基因导入桃叶卫矛中,最终获得稳定表达的转化植株。结果显示,在侵染菌液OD_(600)=0.5～0.6,侵染时间30 min,共培养5 d的条件下,桃叶卫矛叶片愈伤组织的转化效率最好,经PCR鉴定检测后,在23株抗性植株中有10株同时检测到两个抗虫基因的表达,证明外源抗虫基因已导入桃叶卫矛基因组中。本研究将为卫矛科植物的抗虫性育种工作提供一定的理论基础。     

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。     

根癌农杆菌介导的橡胶树花药愈伤组织遗传转化体系的建立

为建立根癌农杆菌介导的橡胶树遗传转化体系,以花药愈伤组织为受体,研究了农杆菌菌株、共培养温度、共培养时间、乙酰丁香酮(AS)等因素对遗传转化效率的影响。结果表明,农杆菌菌株、共培养温度和共培养时间对转化效率具有显著影响,AS不影响转化效率。2.2万个花药愈伤组织经EHA105菌株侵染后,转入未添加AS的培养基,22℃共培养6d,通过50mgL-1卡那霉素抗性筛选、叶片GUS染色、uidA和NptII基因PCR特异扩增、PCR产物测序及NptII基因Southern检测,鉴定出11株转基因植株,并通过嫁接和次生体胚发生,获得来自8个转基因株系的681株转基因植株,移栽成活253株。     

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。     

诱导Paracin1.7生成的刺激因子的分离与纯化

旨在分离纯化枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)中能够诱导细菌素Paracin1.7分泌的刺激因子,并探明其对副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei) HD1.7细菌素生成量及群体感应相关基因luxS表达的影响。本研究通过60%硫酸铵沉淀、CM Sepharose Fast Flow弱阳离子交换柱层析中度纯化及Superdex 75凝胶层析精度纯化,将获得的层析分离物与L. paracasei HD1.7共培养,检测共培养发酵液的抑菌活性及luxS基因的转录水平,并用SDS-PAGE与Native-PAGE检测分离物质。结果表明L. paracasei HD1.7抑菌活性为126.68%;luxS基因上调表达,为对照菌株的2.43倍;刺激因子的表观分子量约为30 kDa。本研究利用三步法初步分离纯化出诱导Paracin1.7生成的刺激因子,明确该刺激因子可以启动种间群体感应相关基因luxS,为L. paracasei HD1.7的群体感应研究奠定了理论和技术基础。     

枯草芽孢杆菌与绿萝对富营养化水体的净化

城市景观水体污染和水生态退化已经成为目前重要的环境问题。为了寻找解决景观水体富营养化的有效措施,本研究以西安市某高校校区人工湖富营养化水体为对象,利用枯草芽孢杆菌和绿萝对人工湖水体水质进行生物生态修复治理预处理实验。所有实验及指标测定方法均按照国家相关标准执行。实验结果表明,枯草芽孢杆菌和绿萝对富营养化水体均有明显的净化作用,短时间内枯草芽孢杆菌的净水效果明显优于绿萝,对明远湖总磷的去除率高达85%。将枯草芽孢杆菌和绿萝综合使用,净化修远湖和明远湖富营养化水体的效果更加显著,对水体中TN、TP、Chl-a、NH3-N、CODMn等污染质去除率均达到了80%以上。     

一种高产L-赖氨酸枯草芽孢杆菌的构建研究

为了选育一种非抗性、高产出、遗传稳定性好、低生产成本的L-赖氨酸生产菌株,以辣椒花药和枯草芽孢杆菌为试验材料,以穿梭表达载体pHT43和基因敲除载体pK18mobsacB为媒介,将辣椒花药中的高赖氨酸基因CFLR转化到枯草芽孢杆菌中。经过2次细胞内同源交换和培养基筛选,最终获得不带质粒抗性标记的高产L-赖氨酸枯草芽孢杆菌株CMCC(B)63501/pK18mobsacB-ΔALA::CFLR,该菌株连续传代20次后仍具有明显高于野生型的CFLR基因拷贝数,经HPLC验证,重组菌株L-赖氨酸含量比野生菌株提高了64.89%。结果表明,本研究所构建的非抗性高产L-赖氨酸枯草芽孢杆菌株产量高、遗传稳定性好、低纯化成本,具有良好的应用潜力。     

枯草芽孢杆菌XK-1产芽孢条件的优化

为在最大程度上提高有机磷降解菌-枯草芽孢杆菌XK-1的芽孢产量,对其产芽孢的条件进行系统研究。以菌体芽孢化的方式增强该菌适应性,采用单因素和正交试验的方法,考察不同的氮源、碳源、无机盐、pH、温度、培养时间、接种量对枯草芽孢杆菌形成芽孢的影响。结果表明：XK-1产芽孢的最佳培养基组成为：3%麸皮,3%大豆蛋白胨,0.1% CaCl2,0.05% NaCl,在此基础上的最佳培养条件为pH 7.5,温度为40℃,发酵时间为48 h,接种量为2%。经优化后,该菌株的产芽孢率达96%,为下一步该菌株在复合生物肥中的应用打下基础。     

枯草芽孢杆菌对铀的富集及机理研究

为了研究枯草芽孢杆菌在培养条件下对铀的富集能力及机理,为该菌在铀污染治理中的应用提供理论基础。通过探究铀的初始浓度、培养时间、接种量各因素对枯草芽孢杆菌富集铀特性的影响,并且利用红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)和探究菌体富集铀的部位以探讨菌体富集铀的机理。结果表明,当接菌量为6%,培养时间为48 h时,枯草芽孢杆菌对UO_2~(2+)的富集达到平衡。UO_2~(2+)初始浓度为25~100 mg/L时,枯草芽孢杆菌可正常生长,并且对铀具有富集能力。枯草芽孢杆菌对铀的主要富集部位为细胞壁,约占菌体总吸附量的89%。SEM、EDS表明菌体与铀作用后,细胞表面粗糙,铀沉积在细胞表面及周围。FTIR图谱中出现了UO_2~(2+)的特征吸收峰,羟基、胺基、羧基及菌体蛋白质等活性位点参与枯草芽孢杆菌对铀的富集作用。XPS表明菌体吸附的铀多以U(VI)形式存在。说明在一定浓度范围内,枯草芽孢杆菌在培养条件下对铀有良好的富集效果。     

Bacillus subtilis FS321的α-淀粉酶基因的克隆与表达

耐热α-淀粉酶被广泛用于食品等诸多行业,本研究从中国北方高温堆肥分离的枯草芽孢杆菌FS321中克隆了一中度耐热α-淀粉酶基因,并实现在大肠杆菌BL21（DE3）中的表达。通过PCR技术克隆Bacillus subtilis FS321的α-淀粉酶编码基因(BSA),该基因全长1980 bp。并构建重组表达质粒pET-28a/BSA,转化大肠杆菌E. coli BL21(DE3),经IPTG诱导表达,SDS-PAGE检测到大小约为73.0 kDa的重组融合蛋白,可溶性淀粉平板检测结果表明BSA在大肠杆菌中实现了有效表达。该重组α-淀粉酶的最适反应温度为50℃,最适反应pH为7.5。     

枯草芽孢杆菌B03液体发酵条件的优化

利用单因素筛选和均匀设计试验对拮抗性枯草芽孢杆菌B03发酵生产活菌体的液体培养基和发酵条件进行了研究,优化出了以经济、易得的玉米粉和豆饼粉为碳、氮源的最佳摇瓶发酵培养基,其配方为:玉米粉3.0%,豆饼粉6.0%,K2HPO4.3H2O 0.3%;最佳发酵条件为:种龄21~24 h,接种量5%,500 mL三角瓶装液量50 mL,初始pH值6.0,发酵温度35℃,摇床转速180 r/min,发酵周期60~66 h。利用优化后的培养基和发酵条件进行验证试验,获得了104.24×108~105.75×108cfu/mL的活菌体产量,较原始基础发酵培养基在常规培养条件下的菌体产量提高了96%以上。     

枯草芽孢杆菌BSD-2的GFP标记及其在黄瓜上的定殖研究

为研究枯草芽孢杆菌BSD-2在黄瓜植株上的定殖情况,采用稍加改进的电击转化方法将含有GFP基因的p GFP4412质粒导入枯草芽孢杆菌BSD-2菌株中,并测定了其生长曲线、质粒遗传稳定性及其对枯萎病菌和灰霉病菌的抑制作用。结果表明,成功获得具有绿色荧光的菌株BSD-2-GFP;标记菌株的生长趋势与野生型菌株基本一致;在无选择压力条件下连续培养56 h,菌株BSD-2-GFP的遗传稳定性为86%;其对植物枯萎病菌和灰霉病菌具有很强的抑制作用,与野生型菌株相当。通过荧光显微镜观察发现,标记菌株处理24 h后即可在黄瓜根内部发现,5 d后可在叶脉发现,且50 d后仍可在叶脉观测到。结果表明,菌株BSD-2-GFP可以很好地在黄瓜体内定殖,从而阻止病原菌的侵入。     

枯草芽孢杆菌B931防治植物病害和促进植物生长的作用

枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）B931是分离自小麦田的植物病害生物防治细菌,对多种作物土传病害都有很好的防治效果,并能促进作物生长。本研究通过转座子Tn917的转座诱变,构建了菌株B931的突变体库。自3 000多个突变体中,筛选得到了6个对小麦全蚀病菌抑制能力丧失的突变体（B931-A^－）,和多个产生长素、赤霉素、细胞分裂素能力增加的突变体B931-I⁺、B931-G⁺、B931-C⁺,以及产这3类激素能力减少的突变体B931-I^－、B931-G^－、B931-C^－。温室测定这些突变体对小麦全蚀病及棉花立枯病的防治作用,结果表明抗生素的产生是B931具有病害防治能力的主要原因。产植物激素能力变化的突变体对苗期小麦和棉花没有促生长作用,但对甘薯苗的生根有显著的促进作用。     

井冈霉素?枯草芽孢杆菌对小麦纹枯病菌室内毒力测定及药效试验

为了明确5%井冈霉素WP与200亿孢子/g枯草芽孢杆菌WP复配对小麦纹枯病的毒力作用,通过菌丝生长速率法测定了二者不同配比对小麦纹枯病菌的室内毒力,根据Wadley法评价增效作用,并对筛选出的最佳配比的药剂进行了盆栽药效实验,结果表明：5%井冈霉素WP与200亿孢子/g枯草芽孢杆菌WP在1:1的配比时增效系数最大,增效最为显著,此配比制剂用量500、125、250 mg/L时的预防效果分别达到78.8%,77.3%,75.1%,均高于50%多菌灵WP（167 mg/L）和5%井冈霉素WP（250 mg/L）,治疗效果和预防效果明显。5%井岗霉素WP与200亿孢子/g枯草芽孢杆菌1:1复配可作为防治小麦纹枯病的理想药剂。