根癌农杆菌介导的水稻转化体系

简要回顾了水稻转基因发展的历程;通过农杆菌介导法转化水稻的流程,分析了几种根癌农杆菌介导的目的基因转化水稻的影响因素:农杆菌菌系及Vir基因的活化、水稻基因型和培养基种类、农杆菌侵染外植体的时间、共培养的方式、共培养时间、选择标记与报告基因的选择、选择压;最后提出了水稻遗传转化中存在的问题及解决的方法。     

农杆菌介导的花生遗传转化研究

对影响花生遗传转化效率的PPT筛选压、根癌农杆菌的侵染浓度、侵染及共培养时间等因素进行研究，采用农杆菌转化花生叶片，成功地将抗虫基因豇豆蛋白酶抑制基因(CpTI)和耐除草剂基因(Bar)导入花生。实验结果表明，外植体在MS 3mg／LBA 0．8mg／LNAA 2mg／LAgNO3 6mg／L Gln培养基上预培养3d，于OD600为0．3的农杆菌菌液中浸泡5～7min后培养2d，再转移至含有3mg／LBA 0．8mg／LNAA 2mg／LAgNO3 6mg／L Gln 500mg／LCb 300mg／LCef 0．25mg／LPPT的MS培养基诱导筛选培养，3个月后得到24个再生株系。经PCR初步检测，有7个株系显示了310bp的CpTI基因核酸片段，Southern杂交证实了5个株系有外源基因的整合。     

以农杆菌为介导花生遗传转化研究

应用花生丛生芽再生体系，以农杆菌为介导将含有几丁质酶和β－1，3－葡聚糖酶抗病基因的植物双价表达载体pCGII转入花生品种泉花10号和金花1012，获得转基因植株，并已通过PCR和Southern blot鉴定，研究表明，侵染时间以5－15min的效果较好，侵染时间过长不利于提高转化率；0－1d预培养对基因转化有利，预培养2d可使转化率下降。     

影响农杆菌介导的大豆基因转化因素的研究

通过农杆菌介导法用含NPT－Ⅱ和Barnase基因导入到大豆幼胚，大豆子叶节叶，然后经过含Kan的筛选培养基中连续筛选，获得一批Barnase转基因植株。经PCR扩增结果，证实此基因已整合到大豆中，在当代植株中生物学特性观察，花粉粒不育率在98％。     

农杆菌介导的CyMV-CP基因对石斛遗传转化研究

以本实验室构建的含有建兰花叶病毒外壳蛋白基因(CyMV-CP)的pBI121为表达载体,以继代培养2～3次的石斛类原球茎为转化受体,用农杆菌介导法转化石斛,建立并优化了石斛的遗传转化体系。结果表明:类原球茎经农杆菌菌液(OD600值为1.0)侵染30 min后,24℃培养4 d,用头孢霉素(500 mg/L)脱菌后转接到卡那霉素(150 mg/L)筛选培养基中进行筛选培养;对获得的转CyMV-CP石斛进行PCR和实时荧光定量RT-PCR检测,表明目的基因已经整合到石斛基因组中,并得到表达。所建立的转化体系,受体材料来源丰富、转化过程简单,可重复性强、转化效率高、假阳性少,适合于石斛的遗传转化研究。     

提高农杆菌介导转化水稻效率的因素

 以3个籼稻品种和2个粳稻品种为对象，对农杆菌转化水稻过程中影响转化效率的因素进行了研究。结果表明，菌株AGL1和EHA105按一定比例混合共转化和转化前菌体重悬对抗性愈伤率有显著影响；琼脂粉加倍和超净工作台上风干4 h的方法因能明显提高抗性愈伤率和分化率而被认为是最适合的干燥培养方式；分化培养基中加入二甲基亚砜（DMSO）或脯氨酸（Pro）可以提高分化率；壮苗时加入适量的NAA有利于壮根并提高移栽成活率。应用此农杆菌转化系统，获得了一批经PCR和点杂交鉴定的转基因植株。     

根癌农杆菌农杆菌介导抗菌肽基因转化大豆的研究

为利用抗菌肽基因培育转基因大豆抗病材料,采用根癌农杆菌介导法将抗菌肽基因和绿色荧光蛋白基融合因转入大豆胚尖外植体。结果表明,60mg/L的卡那霉素可以对转化植株进行有效的筛选;在共培养时添加200µmol/L乙酰丁香酮有利于抗菌肽基因的转化;在生根培养基中不添加卡那霉素更有利于转化苗的成活。目的基因特异的PCR检测和绿色荧光蛋白表达分析,发现抗菌肽基因已转入大豆,并得到表达。     

农杆菌介导甘蔗基因转化技术的优化

以甘蔗（Saccharum officinarum L.）品种ROC10为转化受体材料,以GFP基因为报告基因,通过对农杆菌介导遗传转化的一系列条件,包括农杆菌菌株及侵染菌液浓度、侵染时间、受体愈伤组织龄期、AS活化时间及使用浓度、共培养时间等进行优化,同时进行了便于vir基因活化和T-DNA转移的条件组合,如附加果糖和葡萄糖、酸性环境感染,低温共培养等,从而建立了一个可行、有效而又简便的农杆菌介导的甘蔗遗传转化体系。结果表明:农杆菌菌株EHA105优于LBA4404,其适宜侵染浓度D600为1.3752;适宜受体愈伤组织龄期为25℃暗培养25d;适宜侵染时间为30min;适宜AS活化时间为2h,使用浓度为200μmol·L-1;适宜共培养时间为4d。获得2株有荧光信号的植株,对这2株植株进行斑点Southern杂交检测,均有阳性反应,证明GFP基因已整合到甘蔗基因组中并得到了有效表达,表明该转化体系确实是有效的。      

农杆菌介导SlNAC1基因转化棉花的研究

本实验在无菌条件下,以棉花下胚轴为外植体,利用农杆菌介导转化番茄SlNAC1基因,通过愈伤组织培养、分化及PCR检测棉花幼苗获得了T0代的阳性转基因棉花植67株.     

半夏凝集素基因对小麦的遗传转化研究

为了拓宽农杆菌介导的小麦遗传转化的受体基因型,同时改良小麦品种的抗蚜特性,以甘肃省主推春小麦品种陇春22和优良品系9614的幼胚为转基因受体材料,以预培养4d的幼胚愈伤组织为受体,以含有半夏凝集素基因的C58c1农杆菌菌株为供体,将重组质粒pBI pta导入小麦,建立了农杆菌介导的小麦遗传转化体系。经G418 25mg.L-1抗性筛选、PCR检测共获得转基因植株7株,其中9614的4株,陇春22的3株;采用荧光定量PCR分析得出转基因植株中单拷贝的有1株,2个拷贝的1株,3个拷贝和4个拷贝的各有2株,1株没有得到扩增。对整合有2个拷贝半夏凝集素基因的陇春22-20转基因小麦的T1代植株进行了PCR检测,其中有50%的植株扩增出目的基因,50%没有扩增出目的基因,初步说明T1代植株中外源基因得到了遗传。     

利用农杆菌介导法将PVA-CP基因导入马铃薯品种东农303的研究

以马铃薯早熟品种东农303的微型薯为受体材料,对其再生和农杆菌介导的遗传转化体系进行了研究,成功地将PVA-CP基因导入马铃薯中。结果表明:在加入5mg·L-1ZT和1mg·L-1IAA的培养基上微型薯再生频率最高达95%;农杆菌侵染薯块时,用浓度为OD600=0.5的菌液,侵染5min,共培养2d转化频率最高;在诱导芽阶段加入75mg·L-1的卡那霉素,采用延迟筛选的方法。得到的抗性芽有22株在含100mg·L-1卡那霉素的培养基上生根。经PCR和PCR-Southern杂交检测,15株为阳性植株。初步证明了PVA-CP基因已导入并整合到马铃薯品种东农303的基因组中。     

农杆菌介导的转ICE1基因提高水稻的耐寒性

利用农杆菌介导的转基因技术,成功地将通过RT PCR克隆的拟南芥ICE1基因导入垦鉴稻10号中,经PCR和Southern检测确认目的基因已整合到水稻基因组中。潮霉素抗性测定结果表明,与未转基因水稻相比,T1代表现出对潮霉素较高的抗性和孟德尔式的单位点遗传。抗寒能力检测结果表明,在同等低温胁迫条件下T1代转基因株系的死亡率明显低于未转基因对照。脯氨酸含量增幅明显高于未转基因对照。上述结果表明,转ICE1水稻提高了抗寒能力。     

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。     

农杆菌介导玉米幼胚遗传转化体系的研究

以携带pCAMBIA1301(含GUS基因)质粒的EHA105菌株侵染玉米优良自交系齐319的幼胚,培养3 d后,借助GUS基因的瞬时表达率,对影响农杆菌介导玉米幼胚转化的部分因素进行优化。结果表明,农杆菌侵染液最佳浓度OD600为0.4～0.6,最适合用于转化的幼胚大小为直径1.5 mm,最佳侵染时间为20 min,GUS瞬时表达率为23.46%。     

根癌农杆菌介导小麦成熟胚遗传转化影响因素的研究

为了进一步完善根癌农杆菌介导的小麦遗传转化体系,以小麦成熟胚为转化受体,研究了根癌农杆菌介导法转化小麦的主要影响因素,结果表明,以gus基因瞬时表达率、抗性愈伤组织获得率和分化率为转化指标,小麦成熟胚在预培养基CM4C1P上预培养14d后,用侵染培养液Ⅰ侵染3 h,再经干燥共培养方式处理3 d,是根癌农杆菌介导成熟胚转化的合适条件.在优化条件下,转化约30 d后GUS稳定表达的愈伤组织数占受体组织总数的15.83%;GUS稳定表达的抗选择剂G418的植株数占受体组织总数的0.28%.     

农杆菌侵染玉米萌动胚转化抗逆基因BcBCP1

以5份优良玉米自交系为试材,采用农杆菌侵染玉米萌动胚的方法转化蓝铜蛋白类似基因BcBCP1,同时优化遗传转化体系。结果表明,菌液浓度为OD600=0.8、侵染24h、共培养3d时,遗传转化率分别达到最高;不同基因型的遗传转化率存在差异,其中丹598转化率最高,达到6.67%;丹599的遗传转化率最低,为0.56%,5个不同基因型的平均遗传转化率为2.13%。共获得PCR阳性植株43株,其中28株结实。