农杆菌T-DNA介导的桑树遗传转化研究进展

农杆菌介导外源基因是目前研究最多,应用最广的植物转基因方法。本文对农杆菌介导的植物遗传转化机理,以及T-DNA介导在植物基因组中的加工、转移、整合的分子机理和桑树遗传转化的近几年研究进行了综述,并对桑树基因工程进行了展望。     

植物核质转运与抗病防卫反应信号传导交叉调控

核质转运过程是真核生物对信号传导进行精密调控的重要途径,核输入载体蛋白( importin,IMP)和核孔蛋白( nucleoporin,Nup)对此承担重要功能.植物擅长使用这两类蛋白质对抗病防卫反应信号传导进行调控,影响多种激素信号传导通路.水杨酸、乙烯、茉莉酸是介导植物防卫反应的最重要的激素信号,水杨酸信号传导靠含锚蛋白序列的NPRi来调控系统性获得抗性(systemic acquired resistance,SAR),并经常与乙烯或茉莉酸对抗,而茉莉酸与乙烯常常协作.已知完全测序的拟南芥基因组至少含有26种IMP基因和18种Nup基因.据他人和笔者最近研究,IMP和Nup基因至少分别有7种可影响拟南芥的抗病性,是SAR的必要因子.初步证明IMPα-3、Nup88和Nup96促进NPR1核质转运与SAR发生发展,而Nup98对SAR则有抑制作用.根据生物信息学,IMPα-3、Nup88、Nup96和Nup98基因不仅受水杨酸而且受乙烯和茉莉酸诱导,说明分子核质运输的竞争或协同作用可能是信号交叉调控的一个重要机制.     

农杆菌介导AFT基因转入四季桔的研究

以四季桔上胚轴为外植体,研究农杆菌介导转化过程中的影响因素.结果显示,转化研究所用抑菌剂抗菌素中,替门的汀杀菌效果较好,且对外植体出芽无明显抑制作用.转化芽选择初期,2～3 d的预培养及选择培养初期3～5 d的暗培养有利于卡那霉素抗性芽的发生.PCR扩增检测结果显示,AFT基因已转化至四季桔,转基因植株-4℃处理6d时,SOD酶与脯氨酸含量均高于对照.该试验建立了四季桔上胚轴遗传转化再生系统,其再生条件为:MT基本培养基附加TDZ0.5～1.0 mg/L,替门汀300 mg/L,卡那霉素100 mg/L;预培养时间为2～3 d,共培养后3～5 d的暗培养有利于转化率的提高.     

根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)对毛白杨五种防御酶系统的影响

用野生根癌农杆菌接种毛白杨后,定期测定叶片内5种酶活性的动态变化,旨在揭示毛白杨对根癌农杆菌侵染后的生理响应,阐明杨树根癌病的病害生理。毛白杨接种病原菌后,SOD、POD、PPO前期活性高于对照,有1个酶活高峰,后期下降接近对照;CAT出现2个酶活高峰,25 d虽有下降,但一直高于对照;PAL活性变化幅度比较小,基本保持在对照水平,与对照相比差异不显著。研究结果表明:SOD和CAT对根癌农杆菌最敏感,POD和PPO次之,PAL敏感性最差。     

植物遗传转化中农杆菌侵染与植物抗性反应相互作用的研究进展

根癌农杆菌介导的植物遗传转化是现代分子育种的重要手段之一,但农杆菌转化法具有外植体基因型依赖性,使得一些顽抗物种很难获得转化植株,有效利用参与转化过程的植物基因是进一步提高转化效率的可能路径。VIP1是一种bZIP转录因子,参与植物的免疫应答反应,但最近研究发现激活VIP1蛋白会促进农杆菌介导的转化过程,通过优化植物组织培养条件,增加植物体内VIP1的表达量可以提高遗传转化效率。总结植物与农杆菌之间相互作用的分子生物学过程,将为提高植物转化效率提供新的策略。     

农杆菌介导Prd29A：DREB1A基因转化番茄的研究

DREB是植物体内一类特有的与逆境调节相关的转录因子.本试验以番茄材料06P28子叶外植体为受体,以prd29A:drEB1A嵌合基因为目的基因,利用根癌农杆菌介导的方法对番茄进行遗传转化,获得了4株抗潮霉索的抗性植株.对这些抗性植株进行GUS基因表达检测和PCR扩增检测,结果表明,其中的3株抗性植株中已经有稳定的GUS基因表达,并且PCR扩增也检测到目的基因Prd29A:DREB1A的存在.     

根癌农杆菌介导超甜玉米自交系幼胚转化研究

以超甜玉米自交系S1及其杂交种粤甜3号的幼胚为材料,建立了农杆菌介导转化的条件,获得可育的转基因超甜玉米株系。研究结果显示:农杆菌浓度、共培养温度与时间对转化效率有重要影响,最高转化效率为24.6%。Southern杂交证实,外源基因已经整合到转基因超甜玉米株系的基因组中。     

番茄受伤反应防御信号的遗传解析

番茄植株受伤诱导的蛋白酶抑制剂(PIs)为研究诱导抗性提供了模型体系,该模型体系可以说明调控系统防御反应信号传导的各种途径。在细胞间,受伤诱导PIs表达的是多肽系统素和氧脂衍生的植物激素茉莉酸,系统素和茉莉酸在同一信号途径中协同作用激活了PIs和其他相关防御基因的表达。     

农杆菌介导的玉米遗传转化研究进展、问题与分析

综述了农杆菌介导的玉米遗传转化的研究历程和现状 ,并对技术问题和未来发展趋势进行了分析和讨论。     

露地菊脚芽农杆菌真空渗透转化技术体系的建立

[目的]建立露地菊脚芽农杆菌真空渗透转化技术体系,为菊花品质改良提供参考依据.[方法]采用农杆菌真空渗透和浸染转化法对露地菊火焰的脚芽进行目的基因遗传转化,分析其PCR结果,以抗性分化苗叶片进行β-葡萄糖苷酸酶(β-glucuronidase,GUS)组织染色验证转基因植株,分析农杆菌真空渗透转化率.[结果]将含AtLFY基因和AtCO基因的表达载体分别转入露地菊根部脚芽中,通过PCR检测GUS染色鉴定后,真空渗透1次的平均转化率为11.97%,真空渗透2次的平均转化率为15.86%,菌液浸染10 min的平均转化率为3.64%,菌液浸染20 min的平均转化率为11.14%,总体嵌合率为14.58%.[结论]建立的露地菊脚芽农杆菌真空渗透转化技术体系对露地菊的遗传转化效率高,可操作性强.     

农杆菌介导黄瓜Tril基因转化及体系优化

采用农杆菌介导法将黄瓜表皮毛基因Tril转入黄瓜‘新泰密刺’品种,并研究了6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)和卡那霉素(Kan)分别对再生和转化苗筛选效果的影响。结果表明,在黄瓜‘新泰密刺’转化中,Kan抗性苗出芽率为9.67%,生根率为3.67%,转化株阳性率为0.33%;分化培养基中6-BA适宜浓度为0.5 mg/L,出芽率最高(76.33%),平均出芽天数最短(19.66 d);生根培养基中Kan浓度为60 mg/L时筛选效果最好。3种筛选方式的研究表明,仅在生根培养基中添加Kan(60 mg/L)筛选,其转化周期最短(45 d),阳性率最高(达4.0%)。     

Intraspecific deception by bluffing: a defense strategy of newly molted stomatopods (arthropoda: crustacea)

After molting, stomatopods can be evicted easily from home cavities by conspecifics because these marine crustaceans lose temporarily their body armor and the use of their raptorial appendages. Some newly molted stomatopods defend their cavities with a meral spread display, a signal correlated with attack when used by animals between molts. The use of the meral spread display actually increases after molting. Since new molts cannot fight, their use of meral spread appears to be a bluff.     

异荭草苷通过MAPK/FoxO信号通路减轻LPS诱导的RAW 264.7细胞炎症反应

为了研究异荭草苷(Isoorientin, ISO)对脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)诱导的RAW264.7细胞炎症反应的影响及其机制,将对数生长期的RAW264.7细胞随机分为对照组、模型组(LPS 1μg·mL^-1)和异荭草苷(ISO 2.5～40μg·mL^-1+LPS)给药组。各组细胞培养24 h后,MTT法检测ISO对RAW 264.7细胞毒性,Griess法检测细胞培养液中一氧化氮(NO)的含量,ELISA法检测细胞培养液中TNF-α的含量,q RT-PCR方法检测环氧合酶2(COX-2)m RNA的表达水平,蛋白质印迹分析法测定细胞中COX-2、JNK、p-JNK、p38、p-p38、FoxO1和FoxO3蛋白的表达。结果表明,与LPS模型组比较,ISO显著抑制LPS诱导的TNF-α(P<0.001)和NO(P<0.01)的产生,且未见其细胞毒性。此外,ISO以剂量依赖的方式显著抑制RAW 264.7细胞COX-2基因(P<0.001)和蛋白(P<0.05)的表达。蛋白质印迹分析显示...     

籼粳稻对农杆菌遗传转化反应的差异及提高转化率的研究

通过对粳稻品种日本晴及5个籼稻品种的研究,发现籼稻、粳稻在成熟胚愈伤组织培养、农杆菌遗传转化的最适条件方面存在差异.在MS,CC,NB培养基上,日本晴的愈伤组织诱导率达86.37%以上,远高于各籼稻品种;与农杆菌液的共培养时间,籼、粳稻均以3 d为宜;转化后的籼稻抗性愈伤组织用40 mg/L的潮霉素筛选效果较好,日本晴则需用50 mg/L的潮霉素筛选;幼苗生根阶段,籼稻的潮霉素适宜质量浓度为20～30 mg/L,日本晴的潮霉素适宜质量浓度为50 mg/L;日本晴的gus基因瞬时表达率强于各籼稻品种,hpt基因转化率也高于各籼稻品种.     

农杆菌介导的AtMYB118基因转化橡胶树易碎胚性愈伤组织体系优化

[目的]采用正交设计L25(56)优化农杆菌介导的AtMYB118基因对橡胶树易碎胚性愈伤组织的遗传转化体系,为橡胶树品种遗传改良提供参考.[方法]以75.0 mg/L卡那霉素筛选经过转化的愈伤组织;采用GUS瞬时表达检测方法评价6个因素即预培养时间、农杆菌菌液浓度(OD600)、乙酰丁香酮(AS)浓度、侵染时间、共培养温度和共培养时间对遗传转化的影响.[结果]6个因素显著影响橡胶树长期培养的易碎胚性愈伤组织的转化频率,易碎胚性愈伤组织遗传转化优化条件为:预培养0d,菌液OD600为0.7,侵染时间7 min,共培养时间5d,AS 200 μmol/L,共培养温度25℃.在此优化条件下可获得最高转化频率.经过4~6个月的筛选,获得17个GUS染色阳性的易碎愈伤组织系.经PCR和反转录PCR分析转化愈伤组织,进一步证实uidA、nptⅡ、AtMYB118基因已被整合到愈伤组织基因组中并表达.培养获得1539个胚状体,其中164个为转基因胚状体,转化频率为10.6%;最终获得4株转AtMYB118基因植株.[结论]优化获得可行有效的橡胶树易碎胚性愈伤组织遗传转化体系,可为其品种遗传改良提供技术支持.     

Regulation of bone phosphorus retention and bone development possibly by BMP and MAPK signaling pathways in broilers

The bone morphogenetic protein(BMP) and mitogen-activated protein kinase(MAPK) signaling pathways play an important role in regulation of bone formation and development,however,it remains unclear that the effect of dietary different levels of non-phytate phosphorus(NPP) on these signaling pathways and their correlations with bone phosphorus(P) retention and bone development in broilers.Therefore,this experiment was conducted to investigate the effect of dietary P supplementation on BMP and MAPK ...     

Variations on conserved signaling pathways in biocontrol and development:G protein and MAPK genes of Trichoderma. atroviride and T. virens

Filamentous fungi employ conserved eukaryotic signaling pathway to detect and respond to environmental signals, including the presence of the host. Genetic experiment in which a particular signaling protein is lost, or its activity enhanced, have defined some of the function of heterotrimeric G proteins and MAP kinases in development and virulence. A hallmark of these studies is that orthologs in different species may have different functions. Antagonistic fungal-fungal interactions form …     

工业网络安全深度防御策略——以西气东输天然气管道SCADA系统网络为例

在网络安全形势与挑战日益严峻、复杂的环境下,工业网络传统的单点式防御策略已不能满足当前网络安全形势的需要。基于互联网领域的立体式安全防护理念,根据工业网络防护特性,提出了在工业网络构建深度防御理念的方案:在工控终端部署基于白名单的安全系统,在局域网设置基于最小权限原则的访问控制策略,在网络边界增加缓解威胁的网络安全工具。将该方案应用于西气东输天然气管道SCADA系统网络进行4次渗透测试,经历了 WannaCry、Petya等蠕虫病毒攻击的考验。结果表明:基于深度防御理念的网络安全防护策略能够有效防护来自工业系统外部和内部的攻击,极大提高了 SCADA系统工业网络的安全性与可靠性。