影响农杆菌介导大豆子叶节遗传转化因素的研究

利用GUS基因的稳定性和特异性及在植物体中瞬时表达的特点,对农杆菌介导大豆子叶节遗传转化过程中的一些影响因素(激素浓度、筛选剂浓度、基因型和农杆菌菌株)进行研究.结果表明:芽诱导阶段6-BA浓度为1.6mg· L-1时诱导效率较高;适宜的草铵膦筛选浓度为3 mg· L-1;同时对24个大豆基因型的再生能力和对农杆菌菌株...     

根癌农杆菌介导的大豆子叶节转化体系的优化

以13种不同基因型的大豆为材料,研究了大豆外植体再生过程中不同大豆基因型对丛生芽数目的影响,选取优势基因型为受体材料,比较了在草丁膦和潮霉素筛选压力下外植体的再生情况,并确定其合适的筛选浓度,在对农杆菌介导的子叶节转化体系优化的基础上进行了大豆转化效率的研究.结果显示:在相同的芽诱导条件下,山宁14产生的丛生芽最多,更适合于大豆子叶节转化;与其它筛选剂相比,采用潮霉素的梯度筛选更有利于抗性苗的成活,其最适筛选浓度为8 mg·L-1;通过检测GUS基因的表达和分子鉴定证明外源的GUS基因已插入到转基因植株的基因组中,转化效率达到3.2％.     

农杆菌介导大豆子叶节遗传转化体系的优化研究

以大豆品种"中豆32、Peking、早熟18、绥农14"子叶节为受体材料,用农杆菌介导法转入与抗逆相关的小麦Na /H 逆向转运蛋白基因(TaNHX2),探索外植体大小、培养基主要成分、培养时间等因素对外植体分化的影响,旨在优化遗传转化条件,提高大豆转基因的遗传转化效率.研究结果表明,以健康外植体获得率、抗性丛生芽获得率和抗性芽伸长比率为指标,筛选并建立的优化转化系统为:大豆萌发和不定芽诱导时分别加入0.5 mg L-16-BA和1.0 mg L-16-BA,浸染时间为30 min、共培养时间为3 d;外植体大小为2/3子叶,kan抗性筛选浓度第一阶段和第二阶段分别是60和50 mg L-1;利用上述方法,已获得中豆32转基因再生植株,经PCR分子检测,证明目的基因TaNHX2已导人并整合到大豆基因组中,转化率为3.78%.     

适于子叶节和胚尖再生体系的大豆基因型筛选

以吉育91等6个基因型大豆的子叶节和胚尖为外植体,研究了大豆不同基因型在子叶节、胚尖2个再生体系中的不定芽诱导率、不定芽伸长率和不定芽数.结果表明:基因型对大豆不同再生体系的再生有显著影响,合丰35和合丰25在子叶节体系中的不定芽诱导率和伸长率均高于胚尖体系,而黑农37的不定芽诱导率和伸长率在胚尖体系高于子叶节体系.不同基因型适合的大豆再生体系不同,合丰35、合丰25和绥农14适合选用子叶节再生体系,黑农37更适合选用胚尖再生体系,而吉育91和北京小粒豆则既可以选择子叶节再生体系又可选择胚尖再生体系.     

农杆菌介导的大豆子叶节和下胚轴转化方法的比较及优化

以东农50、东农42和黑农44的子叶节和下胚轴为外植体,对农杆菌介导的大豆子叶节和下胚轴2种转化方法进行了比较和优化.结果表明:不同转化方法对大豆的品种要求不同,东农50适合子叶节转化法,而黑农44适合下胚轴转化法.在子叶节转化体系中,卡那霉素的筛选浓度是100 mg·L-1,在下胚轴转化体系中,卡那霉素的筛选浓度是75 mg·L-1,可见下胚轴体系比子叶节体系在卡那霉素筛选过程中表现得更为敏感.在子叶节和下胚轴转化体系中,最适乙酰丁香酮浓度均为200 mol·L-1,最适共培养时间均为3 d.在子叶节转化体系中,5 d苗龄时转化率最高,而下胚轴转化体系中,4～6 d苗龄时转化率均较高,以6 d苗龄最高.     

农杆菌介导的大豆子叶节遗传转化技术流程及操作要点

大豆遗传转化效率低,是大豆转基因育种亟待解决的重要问题。以大豆子叶节为外植体采用农杆菌介导法,系统地研究了大豆子叶节遗传转化各技术环节的操作要点,包括工程菌液制备、无菌苗获得及外植体制备、农杆菌的侵染及共培养、不定芽诱导、不定芽伸长、根诱导、驯化与移栽、抗性植株的获得及转基因植株的检测等,建立了一套较稳定、高效的大豆子叶节遗传转化体系。并利用该体系,将野生大豆耐盐碱相关基因A1对大豆品种绥农28、合丰50、合丰55、东农50进行遗传转化,系统地探讨了大豆基因型、影响T-DNA的转移效率的各环节、筛选剂浓度及不同基因型转化效率等几个重要因素。     

大豆子叶节再生影响因素的研究

为了建立一个大豆子叶节高效再生体系用于大豆的遗传转化，选用10个东北主栽大豆品种（Glycine max(L.)Merr.）的子叶节作为外植体，研究了基因型、植物激素的浓度、超声波辅助处理时间…等6种影响大豆子叶节再生的因素。结果表明合丰35、合丰25、黑农40再生效率较高，平均每个外植体分化出的丛生芽数分别为6.69、6.32和5.98；确定了丛生芽分化阶段所需的BA浓度，合丰35、合丰25为1.5mg/l，黑农40为1.2mg/l。适宜的外植体大小为保留全部子叶。作为遗传转化时的除菌剂，头孢唑啉钠（Cef）在500mg/l时对子叶节的再生无显著影响。当遗传转化时使用的超声波辅助处理时间小于12秒时，对子叶节再生无显著影响。     

农杆菌介导大豆子叶节系统的两个问题突破

为解决大豆子叶节系统存在的再生和检测问题,对影响丛生芽伸长和植株检测的因素进行研究.以大豆品种黑农35的子叶节为外植体,利用L934正交试验确定影响再生系统丛生芽伸长的因素及水平,将转基因小植株的叶片培养愈伤组织以提取基因组DNA进行Southern检测.结果表明,丛生芽伸长的最佳组合为继代培养基与初始芽诱导培养基的6-BA浓度比为1/5,芽伸长培养基中添加50 mg L-1Glu、0.5 mg L-1 GA3、0.5 mg L-1ZT;Southern杂交信号说明利用叶片培养的愈伤组织能够提取足够量的基因组DNA.     

大豆子叶节遗传转化体系的优化研究

为了提高大豆转化效率,建立一个稳定高效的大豆遗传转化体系,选择了4个代表性基因型大豆子叶节为外植体,以子叶节和丛生芽GUS瞬时表达率为指标,优化了大豆遗传转化过程。结果表明:在侵染阶段分别进行超声波和抽真空辅助处理,GUS染色显示,4个基因型品种处理不同时间后遗传转化效率均有不同程度提高,超声波30 s或者抽真空2 min后农杆菌的侵染效率提高最为明显,转化效率分别提高8%~42%、16%~41%。在芽诱导前期进行PPT浓度筛选,4种基因型的最适PPT浓度均为0.2 mg·L~(-1),转化效率提高18%~33%。     

大豆子叶节和胚尖再生体系的比较及大豆SR1基因的遗传转化

以合丰23和合丰35的子叶节和胚尖为外植体,通过农杆菌介导对抗大豆疫霉根腐病基因SR1进行遗传转化.结果表明:合丰35胚尖和子叶节体系的出芽率(96.1％和79.1％)均显著高于合丰25(66.45％和74.4％);胚尖转化体系的平均再生周期(40 d)低于子叶节转化体系(68 d);在诱导培养基上培养20d时胚尖转化体系的转化效率(96.1％)高于子叶节体系(77.8％).以合丰35胚尖为外植体成功转化大豆抗疫霉根腐病基因SR1,共获得6株转基因植株.     

大豆胚尖再生体系的优化及与子叶节再生体系的比较

研究了浸种时间、诱导时间、6-BA浓度3个因素对吉育91胚尖不定芽诱导的影响,并将优化的胚尖再生体系与子叶节再生体系进行比较。结果表明,浸种24 h最适宜胚尖不定芽的形成,不定芽诱导率可达到85.1%,平均芽数可达到4.9个;诱导培养48 h时不定芽诱导率及平均芽数较高,分别为84.2%和5.3个;诱导培养基中6-BA浓度为2.0～3.0 mg.L-1时,不定芽诱导及伸长状况最佳。除了生根率差异不显著外,吉育91胚尖再生体系在再生能力与培养周期上均显著优于子叶节再生体系,因此更适合作为遗传转化的受体材料。     

大豆子叶节遗传转化体系优化及抗逆基因AtNHX5的转化研究

以河北省优良大豆品种冀豆15、五星2号和NF-58的子叶节为受体材料,利用农杆菌介导法进行遗传转化,探讨了影响农杆菌侵染后子叶节不定芽诱导的因素。结果表明:以萌发6 d、4℃处理24 h的子叶节为外植体,农杆菌侵染后经超声波处理30 s、共培养基中添加20 mg·L-1硝酸银,能够提高子叶节丛生芽诱导率,转化植株经草铵膦筛选以及PCR检测,T0代转化率达0.97%。利用该体系对大豆品种五星2号进行At NHX5基因的遗传转化,获得3株T0代RT-PCR检测阳性植株,且2-1号T1代阳性植株检测具有一定耐盐性,初步证明获得了转At NHX5基因的大豆新材料。     

未成熟种子子叶节转化体系优化及转EPSPS/GAT基因大豆新材料创制

以丛生芽率为指标,将农杆菌介导的大豆未成熟种子子叶节转化与成熟种子转化体系进行比较,明确了诱导过程中草甘膦筛选浓度、未成熟种子生理状态,改进大豆外植体的获得方式并减少了组培环节,建立了未成熟种子子叶节转化体系。利用Jack黄熟后期的种子作为受体材料,在15 mg·L-1的草甘膦筛选浓度下获得了9株PCR检测阳性植株并且生长正常可育,T0代经测序及Southern Blot分析,进一步证明外源基因已整合进大豆基因组中,其中2个株系的T1代植株经PCR检测符合3∶1的分离比,且表型鉴定筛选出抗性转基因植株,为抗草甘膦转基因大豆育种提供了新材料。     

根癌农杆菌介导柱花草炭疽菌遗传转化体系的优化

选取含有氯嘧磺隆抗性标记的ILV1基因和报告基因GFP二元载体的农杆菌AGL-1,采用单因子和双因子方法研究根癌农杆菌AGL-1介导柱花草炭疽菌CH008转化过程中各主要因素对转化率的影响,优化构建ATMT转化柱花草胶孢炭疽菌体系条件,使转化效率达到300 ～400个转化子/106个炭疽孢子,即根癌农杆菌AGL-1浓度OD600=0.8,炭疽菌分生孢子浓度为1x106个/mL,AS浓度为100 μmol/L,诱导时间为6h,共培养温度和时间分别为25 ℃和4d.经PCR检测都有GFP片段,并能够表达绿色荧光蛋白.这为进一步开展炭疽菌对柱花草的致病机理研究提供了依据,优化转化体系有利于后续突变体库的扩大、筛选突变体和致病功能基因的研究.