参与农杆菌侵染及T-DNA转运过程植物蛋白的研究进展和思考

农杆菌是一种革兰氏阴性土壤病原细菌,携带具有天然转基因功能的Ti质粒或Ri质粒,能将一部分遗传物质插入到寄主植物的染色体上,使其稳定遗传和表达,赋予植物新的性状。所以农杆菌作为最有效的转化媒介,已被广泛应用于多数双子叶植物和部分单子叶植物转基因研究。虽然农杆菌介导的转化技术具有操作简单、成本低廉,转基因沉默几率小,插入基因拷贝数少等优点,但农杆菌介导植物遗传转化是一个复杂的生物学过程,需要一系列农杆菌蛋白和植物蛋白相互作用,共同完成外源基因的转入和整合。植物相关蛋白在转化过程中起着重要作用。其中,阿拉伯半乳聚糖蛋白(AGP)、植物根钙粘附蛋白和类玻连蛋白等参与农杆菌附着于植物细胞表面的过程;鸟苷三磷酸腺苷酶（GTPase）和BTI蛋白协助T-DNA和Vir效应蛋白进入植物细胞;actin、GIP、VIP等蛋白参与T-DNA复合体在细胞质中的运输的过程;与Vir效应蛋白互作的VIP1、VIP2、KAPa、PP2C、Roc等蛋白协助T-DNA定位于植物细胞核;组蛋白、VIP1和VIP2等引导T-DNA在植物基因组上的整合。由于植物种类间存在巨大差异,上述一些植物蛋白基因的过表达虽能提高农杆菌转化某些植物的转化效率,但不能提高另一些植物的转化效率。在容易被农杆菌遗传转化的植物如拟南芥、水稻中的研究表明,VIP1、VIP2、AGP、H2A等蛋白与农杆菌转化关系密切,但这些蛋白在利用农杆菌转化较难的作物如小麦、玉米中的功能还不明确,因而需要在不同植物中继续筛选和鉴定与T-DNA转化相关重要蛋白的编码基因。目前,农杆菌介导的植物遗传转化有2个显著特点,一是农杆菌介导转化烟草、拟南芥、水稻等模式植物的技术日渐成熟,二是农杆菌介导转化小麦、玉米、大豆等重要作物的技术仍然没有本质突破,植物相关蛋白在T-DNA转运、整合等过程中的作用还需要深入研究和进一步明确。文章主要对参与农杆菌介导遗传转化植物整个过程中相关植物蛋白的研究进展进行了综述,以期为提高农杆菌转化顽拗型作物的转化效率提供参考。     

提高植物农杆菌转化效率辅助策略研究进展

农杆菌介导是目前转基因植物研究采用的主要方法,不同植物间利用农杆菌转化的转化效率差异很大,高效农杆菌转化体系对于转基因植物产业化和功能基因组学等研究具有重要意义。总体而言,影响农杆菌转化效率的因素主要包括基因型、外植体及其生理状态、农杆菌菌株、培养基成分、共培养条件等。对于一些难转化的植物来说,辅助因素对转化效率的提高起着至关重要的作用。本文综述了影响农杆菌转化效率的一些辅助因素及其作用,包括植物材料微创伤处理和干燥处理、培养基中抗氧化剂和表面活性剂使用、农杆菌中额外拷贝Vir和植物细胞中VIP(VirE2 interacting protein)过表达、载体上核基质附着序列引入等,以期为进一步改进难转化作物如小麦、大豆等农杆菌介导的遗传转化效率提供参考。     

农杆菌在单子叶植物上的研究进展

在植物基因工程中,农杆菌质粒介导的遗传转化是比较完善与有效的基因转移方法,但在单子叶植物上应用较少。在此,对农杆菌介导植物的机理与特点、影响农杆菌转化单子叶植物的因素、农杆菌介导转化单子叶植物的研究进展及其应用前景进行了较全面分析。     

植物遗传转化方法概述

植物的遗传转化是当今的一个热点问题．对植物遗传转化的10种方法进行了较全面的概述,其中首点概述了农杆菌介导法．     

农杆菌介导的植物遗传转化影响因素研究进展

农杆菌介导的高效遗传转化体系建立的关键是优化T-DNA导入的各因素,优化外植体、菌株、侵染及共培养条件等因素。文中详细阐述了农杆菌介导植物遗传转化的主要影响因素,为实践操作提供了理论依据。     

根癌农杆菌介导的甘薯遗传转化研究进展

目前,利用根癌农杆菌介导方法获得了许多转基因植株,由于甘薯本身的特性致使部分甘薯的遗传转化受到限制,但在研究过程中可根据不同甘薯品种选择不同的受体、条件,用根癌农杆菌介导的方法也获得了成功。综述了根癌农杆菌介导法的转化机理及影响根癌农杆菌转化甘薯效率的诸多因素,如:植物基因型、转化受体、菌液浓度、选择标记等,以及采用遗传工程技术改良甘薯品种的进展。     

农杆菌T-DNA导入植物基因组的分子机理

农杆菌介导转化法是目前研究最多、应用最广的植物转基因方法。农杆菌介导的T -DNA的转移和整合是细菌与植物细胞相互作用发生生物学效应的过程。主要综述了农杆菌T -DNA导入植物基因组的分子机理。     

农杆菌介导主要农作物遗传转化的研究进展

在植物基因工程中,农杆菌介导的遗传转化是比较完善和相对高效的转化方法,但在单子叶植物中应用相对较少。本文对水稻、玉米、小麦等三种重要禾本科植物农杆菌转化法的应用进行了介绍,重点综述了影响转化效率的因素及农杆菌转化法在功能基因组学研究及商业方面的应用进展。     

农杆菌介导果树遗传转化之研究进展

 综述了农杆菌介导法在果树育种领域研究进展：（1）农杆菌介导的遗传转化在果树抗病、抗虫、抗除草剂、抗冻、抗盐、改良生长特性、生根等方面的研究成果；（2）对农杆菌介导的遗传转化存在的高效离体再生系统的建立、提高转化后再生频率、假转化体和低转化率、过敏性反应、开发基因资源、基因工程的生物安全性、多重转化等问题进行了分析；（3）农杆菌介导叶绿体遗传转化，非组培遗传转化已成为模式植物遗传转化的主要手段，在此简单介绍了其应用情况和技术原理，这些方法在其它植物中也有广阔的应用前景。     

植物遗传转化的现状与问题

植物遗传转化的现状与问题山东省花生研究所徐建志过去１０余年间,各种转基因技术应运而生。这其中普遍采用、卓有成效的是根癌农杆菌介导、微弹轰击与电穿孔三种方法。根癌农杆菌介导的转化该系统简便易行、经济,一般而言效果良好。获得的转基因植物具有有限数目的转基...     

利用植物防治植物寄生线虫的研究概况

综述了具有杀线虫活性的植物在植物寄生线虫防治中的研究概况,并对研究中存在的问题进行了探讨,提出了建议。     

植物化感作用在植物病害控制中的应用

文章总结了植物化感作用的概念、化感物质的种类及植物与微生物之间的化感作用机制,从利用化感理论指导高效的作物种植模式、建立合理的轮作制度和耕作方式、指导植物抗病育种以及利用化感物质开发生物杀菌剂等4个方面阐述了植物化感作用在植物病害控制中的应用。指出近40年来植物化感作用研究进展不大,还需要进行一些基础性研究,以更好地利用生物间的自然化学调控规律,实现有害生物的可持续治理。     

几种植物提取物对4种植物病原真菌的抑制作用

以链格孢菌、芭蕉炭疽菌、尖孢镰刀菌、灰葡萄孢菌等4种植物病原真菌为供试菌,对采自福建省福州地区16种植物乙醇提取物的抑菌活性进行测试,结果表明,0.0lg·mL-1下,有8种植物对至少1种病原真菌孢子的萌发抑制率达60%以上,大飞扬、杨梅、桃金娘3种植物的乙醇提取物对孢子萌发与菌丝生长都有较好的抑制效果.对这3种植物用极性从小至大的溶剂依次提取,提取物抑菌活性表明,活性物质多只分布在其中1至3种极性溶剂层中,不同极性提取物的抑菌能力与抑菌范围存在较大差异.大飞扬的丙酮提取物对芭蕉炭疽菌孢子可能具有毒害作用,乙酸乙酯提取物使芭蕉炭疽菌和链格孢菌的孢子芽管生长不正常.     

几种植物复方制剂对4种植物病原真菌的抑制作用

利用常见中草药(大黄、丁香、黄连、连翘、生地、桔梗)、几种植物叶片(柳树叶、茴香、杨树叶、银杏叶)和葱属植物(大蒜、韭菜、葱、洋葱),以不同配比混合后制成的4种复方制剂对4种植物病原真菌(立枯丝核菌、胶胞炭疽菌、交链孢菌和大丽轮枝菌)进行了体外抑制实验。结果表明:供试4种植物复方制剂对4种植物病原真菌均表现出不同程度的抑制作用,其中ZY和FH对交链孢菌和大丽轮枝菌表现出较强的抑制作用,抑菌率可达100%,优于SY和CS;但4种复方制剂对立枯丝核菌和胶胞炭疽菌的抑制作用均较弱,抑菌率均在40%以下。     

植物微生物区系和植物抗病性研究

对棉花根际，西瓜维管束，黄瓜叶面，小麦种子内的微生物区系的研究结果表明：植物微生物区系与植物生长发育和植物抗病性有密切关系，为植物微生物开发利用奠定了基础。     

Salt-marsh plant geratology

Measurement of individual culms of several salt-marsh plants demonstrates seasonal community change in terms of height increments and live and dead leaves. Tissue production and its ultimate transition from live to dead components and culm mortality all suggest a continuum of geratologic processes contributing to the estuarine ecosystem.