发根农杆菌对栝楼的遗传转化

利用5种发根农杆菌1.2556、A4、LBA9402、R1000、R1601对栝楼组培苗茎段和叶片进行感染,诱导出毛状根,PCR检测结果表明,发根农杆菌Ri质粒的rolB基因已经整合到栝楼的基因组中.     

发根农杆菌A4菌株诱导三分三毛状根的研究

利用发根农杆菌A4菌株侵染三分三组培苗叶片诱导毛状根,并对其毛状根进行继代增殖培养;采用PCR技术检测毛状根。结果表明：发根农杆菌A4菌株Ri质粒的rolB基因已整合到三分三叶肉细胞的基因组中,进而成功地从叶片诱导出毛状根,诱导率可达77%以上;毛状根除菌后,能在无激素的MS固体培养基上快速生长。三分三遗传转化体系的建立为实现基于毛状根的三分三产托品烷类生物碱的代谢工程奠定基础。     

发根农杆菌诱导产生发状根及其在植物科学领域中的应用

发根农杆菌Ri质粒上T-DNA中含有的rolB基因可以通过转化侵染植株形成大量的发状根。由于通过发状根体系容易获得再生的转化植株,而且这些植株可表现出很多能稳定遗传的表型变异,因此该技术在植物科学领域中有着广阔的应用前景。对发根农杆菌的生物学特性、Ri质粒的结构和功能、rolB基因的位点与特征、发根农杆菌诱导发状根的转化机制和方法、诱导发状根发根的影响因素、发状根除菌后植株再生及鉴定等方面进行了归纳和分析,并对发根农杆菌诱导产生发状根在植物科学各领域的应用进行了简单的综述。     

反义托品酮还原酶Ⅱ基因对三分三的遗传转化及生物碱含量测定

[目的]通过反义托品酮还原酶Ⅱ基因提高托品酮还原酶I（TRI）的表达水平,从而增加莨菪碱在三分三中的含量,为大规模开发生产托品烷生物碱提供理论基础。[方法]将携带反义托品酮还原酶Ⅱ基因的重组工程菌C58C1-p1304＋-antTRⅡ采用叶盘法对三分三进行遗传转化。潮霉素筛选转基因发根,PCR检测转基因发根基因组中是否同时含有rolB、rolC和Hygr抗性基因。PCR阳性转基因发根扩大培养后,提取生物碱,并采用高效液相色谱法进行生物碱含量测定。[结果]共有9个转基因发根的基因组同时检测到rolB、rolC和Hygr抗性基因,且这9个转基因发根中的莨菪碱含量较对照有不同程度的提高。[结论]反义托品酮还原酶II基因对托品烷生物碱代谢途径起到一定程度的正调控作用。     

发根农杆菌Ri质粒T-DNA对杜仲的遗传转化研究

杜仲是中国特有的经济树种,杜仲毛状根能够合成与杜仲含量相当的次生代谢产物。本实验用发根农杆菌ATCC15834分别感染杜仲Eucommia ulmoides Oliv的子叶、叶片、叶柄、下胚轴和根5个营养器官,结果表明杜仲植物的5个营养器官均能单独诱导出大量的毛状根。经PCR检测,发根农杆菌ATCC15834Ri质粒的rolB基因已转入杜仲毛状根基因组中。说明用发根农杆菌诱导杜仲产生大量的毛状根的方法有效,为大规模用发根农杆菌Ri质粒转化到杜仲植物中提供了理论基础。     

西洋参发根的诱导及其培养条件的研究

利用发根农杆菌A4菌株在西洋参根外植体上直接诱导产生发根。在1/2 MS和MS固体培养基上得到西洋参发根,并在B5液体培养基上建立起发根离体培养系,经连续多代的培养,发根仍保持旺盛生长状态。PCR扩增结果表明,发根农杆菌Ri质粒的rolC基因已整合到西洋参发根基因组中并得到表达。利用紫外分光光度法测得西洋参发根的总皂苷含量达3.88%。经对发根比生长速率的测定,确定1/2 B5培养基(15 g/L蔗糖)、摇床转速100 r/min、每4周更换1次培养基并继代培养1次为西洋参发根生长适宜条件。     

rolC基因对转Ri质粒三倍体毛白杨的遗传转化

通过对Ri质粒转化三倍体毛白杨植株转入rolC基因,使外源基因rolC在植物体内形成多拷贝,从而对rolC基因表达产生干扰,而减少Ri质粒转化三倍体毛白杨造成的不良形态变异.本研究建立了转Ri质粒三倍体毛白杨的叶片再生体系,筛选出叶片再生的最佳培养基为:MS+6-BA 1.0 mg·L-1+NAA 0.05 mg·L-1;确定了卡那霉素(Km)和抑菌抗生素头孢噻肟钠(CTX)的临界浓度为30 mg·L-1和400 mg·L-1;采用农杆菌介导的叶盘法,将rolC基因转入经发根农杆菌Ri质粒30148转化的三倍体毛白杨植株中,获得了18个Km抗性系,对其中14个株系进行了PCR检测,表明rolC基因已整合进再生植株中.与转Ri质粒三倍体毛白杨和未转基因三倍体毛白杨相比,部分转Ri质粒三倍体毛白杨在转rolC基因后发生了形态特征变异,比如部分无性系的叶片由原来的皱缩变为平展,部分无性系的茎由原来的直立变为弯曲,侧枝增多,节间距明显缩短.     

发根农杆菌介导芸芥的遗传转化及其次生代谢物的研究

[目的]研究发根农杆菌介导芸芥的遗传转化条件,并测定次生代谢物的含量。[方法]通过发根农杆菌R1000介导的遗传转化,建立芸芥发状根的诱导和培养体系,采用氯化钯分光光度法和高效液相色谱法对该发根培养物合成硫苷的能力进行初步分析,并分析乙酰丁香酮（As）、浸染液pH值和浸染时间等因素对发状根转化频率的影响。[结果]子叶的转化率明显高于下胚轴;AS最佳浓度为100mg／L,浸染液最佳pH值为5．4,最佳浸染时间为20min。PCR的鉴定结果表明,发根农杆菌R1000的rolB基因已成功地转入并整合到该发根培养物的基因组中。[结论]该方法建立了芸芥发状根培养体系,并初步分析了该发状根中硫苷的含量,为以后的研究奠定了一定的基础。     

影响人参发根中皂甙含量基因的定位及其克隆

通过发根农杆菌与人参外植体共培养，在人参根外植体上用直接接菌方法，诱导出人参发根。Southern点杂交证明：本研究获得的人参发根确已被Ri质粒的T-DNA所转化，并被整合到人参发根DNA上。根据Slightom等RiA4 TL-DNA系列分析结果，利用PCR方法从人参发根中扩增并克隆了影响人参皂甙合成基因roIC。     

发根农杆菌介导的橡胶树遗传转化体系的建立

[目的]建立新的橡胶树遗传转化体系,为利用基因工程技术研究橡胶树提供基础。[方法]利用发根农杆菌R1601、15834和1.2556 3个株系分别侵染橡胶树热研7-33-97的叶片和茎段,诱导毛状根,并利用PCR技术检测诱导得到的毛状根。[结果]在相同的条件下,仅橡胶树茎段在发根农杆菌R1601侵染后产生毛状根,其诱导率达36.6%;PCR结果表明,T-DNA序列已整合进橡胶树的基因组中。[结论]初步建立了发根农杆菌介导的橡胶树遗传转化体系。     

发根农杆菌诱导苦参毛状根的研究

[目的]为苦参有用成分的大量生产提供新的途径。[方法]利用发根农杆菌R1601分别对药用植物苦参的根段、茎段、叶片、子叶进行侵染。[结果]在相同条件下,叶片、茎段和根段成功诱导出毛状根,但诱导频率不同,茎段作为外植体诱导率最高,达到26.7%,更适合作为外植体选用。毛状根除菌后,能在MS培养基上自主生长。[结论]发根农杆菌的RiT-DNA基因已经整合到苦参基因组中。该研究为采用生物技术生产苦参活性成分奠定了基础。     

党参毛状根诱导条件研究

[目的]研究党参毛状根的诱导条件。[方法]利用发根农杆菌A4、C58C1和A1476进行毛状根诱导,探讨发根农杆菌种类、外植体类型、菌液浓度、侵染时间和共培养天数等因素对党参毛状根诱导的影响。[结果]3种发根农杆菌中A4诱导率最高;茎段的诱导率最高;发根农杆菌浓度在OD_(600)为0.4时诱导效果较好;较佳侵染时间为5 min;共培养时间为2 d时诱导率较高;头孢噻肟钠浓度为300 mg/L时除菌效果较好。[结论]该试验为大量生产毛状根以及毛状根的后续研究提供试验基础。     

花生毛状根诱导及其体外培养

[目的]优化花生毛状根诱导条件,为体外培养毛状根生产白藜芦醇以及培养花生根结线虫奠定基础。[方法]研究不同的发根农杆菌及其菌液浓度、外植体类型、侵染时间、共培养时间、乙酰丁香酮浓度对花生毛状根诱导的影响。[结果]发根农杆菌ACCC10060的毛状根诱导率高于ATCC11325;幼叶外植体的毛状根诱导率高于子叶;最佳侵染菌液浓度为0.2～0.4;最佳共培养时间为2 d;最佳侵染时间为10～15 min;菌液中添加75μmol/L乙酰丁香酮(AS)可以提高毛状根诱导率。通过毛状根能在无激素的MS培养上自主生长以及毛状根冠瘿碱检测,确定发根农杆菌中Ri质粒中已整合到花生基因组中。毛状根体外培养的研究表明,液体培养效果好于固体培养,最佳液体培养基为无激素的MS培养基。[结论]该研究建立的花生毛状根培养体系,将为花生转基因技术的完善及利用毛状根生产白藜芦醇和无菌的花生根结线虫提供试验基础。     

发根农杆菌介导的花生遗传转化体系的建立

[目的]为花生的转基因研究和白芦藜醇的生物技术生产奠定基础。[方法]利用发根农杆菌R1601分别侵染花生的子叶、叶片和茎段,诱导毛状根;利用PCR技术检测毛状根。[结果]叶片和茎段在发根农杆菌R1601侵染后产生毛状根,但叶片诱导率较高,其诱导率达65.6%,更适合作为转化外植体。毛状根除菌后,能在MS培养基上自主生长。PCR扩增表明,T-DNA序列整合进花生的基因组中。[结论]建立了发根农杆菌介导的花生遗传转化体系。     

HPLC法测定黄芩毛状根转化产物熊果苷的研究

[目的]建立高效液相色谱法(HPLC)测定黄芩毛状根中熊果苷及残余底物对苯二酚含量的方法。[方法]采用乙醇回流法提取加底物转化后的毛状根,并采用HPIC法测定黄芩毛状根中熊果苷及残余底物对苯二酚的含量。色谱条件:色谱柱为Symmetry-C18(250苷及对苯二酚峰型和分离效果良好,熊果苷标准曲线线性范围为0.100～0.200 mg/ml(R=0.999 1),精密度RSD为1.52%,回收率为98.6%～100.3%。样品中熊果苷的含量为45.5 mg/g;以外标一点法测得毛状根中残留对苯二酚的含量为0.22 mg/g。[结论]该方法准确可靠,可用于黄芩毛状根转化产物熊果苷及残余底物对苯二酚的含量测定。     

黄芩毛状根的诱导及响应面法优化培养条件

[目的]应用响应面法优化黄芩毛状根的培养条件。[方法]利用发根农杆菌1.2556感染黄芩获得毛状根,在单因素试验的基础上,利用Box-Benhnkcn设计和响应面分析法对影响黄芩毛状根生长的培养条件(培养时间、温度、摇床转速和接种量)进行分析,优选最佳培养条件。[结果]毛状根在无外源激素的MS培养基上自主生长,表现出典型的发根特征。毛状根的最优培养条件为:培养时间24.95 d、温度27.4℃、摇床转速123.69 r/min、接种量0.500 g;在此条件下,黄芩毛状根的生长量为(fm)9.271 28 g/瓶。[结论]该研究优化了黄芩毛状根的培养条件,为黄芩的进一步开发利用提供了依据。     

光质对黄芩毛状根生长及黄芩苷含量的影响

[目的]考察光质对黄芩毛状根生长和黄芩苷生物合成的影响。[方法]采用白光和蓝光(400～480 nm)照射(12 h/d)以及黑暗条件培养黄芩毛状根,并采用高效液相色谱法测定黄芩苷含量,考察光质对黄芩毛状根生长及黄芩苷含量的影响。[结果]光质对黄芩毛状根生长和黄芩苷含量均有影响;白光和蓝光培养的毛状根生物量无明显差别,且白光抑制黄芩苷的积累;黑暗条件下培养的毛状根生物量和黄芩苷含量均高于蓝光与白光条件培养的毛状根。[结论]黑暗更适合黄芩毛状根生长与黄芩苷合成。     

苦参毛状根诱导及其培养条件的研究

[目的]为药用成分苦参碱及氧化苦参碱的来源提供新途径。[方法]考察了R1601菌株对苦参不同外植体在不同浓度乙酰丁香酮和侵染时间影响下苦参毛状根的诱导率;研究了培养基中的组分和浓度对苦参毛状根继代生长的影响。[结果]以苦参幼芽为外植体,在R1601菌液中添加100μmol/L乙酰丁香酮,侵染20 min,(25±1)℃,MS共培养基上暗培养2 d,苦参毛状根的诱导效果较好,诱导率28.6%,存活率46.7%;苦参毛状根在改良的继代培养基上生长良好。[结论]苦参毛状根的最佳诱导条件:以生长1周的苦参幼芽为外植体,R1601为菌株,添加100μmol/L的乙酰丁香酮,侵染20 min,(25±1)℃暗处诱导。