农杆菌介导的葡萄风信子愈伤组织遗传转化体系的优化

葡萄风信子(Muscari spp.)为百合科葡萄风信子属植物的总称,该属植物多具有稀少的正蓝色花色,是研究单子叶植物花青苷合成机理的模式材料。为开发一种高效的葡萄风信子遗传转化体系,本试验以葡萄风信子常见种亚美尼亚(M.armeniacum)、栽培品种‘黑眼睛’(M.aucheri‘Dark Eyes’)为材料,用叶片和花蕾分别诱导获得愈伤组织,对愈伤组织的潮霉素敏感性进行测试,对根癌农杆菌介导的愈伤组织遗传转化体系进行优化。试验结果表明：葡萄风信子亚美尼亚和‘黑眼睛’愈伤组织的潮霉素临界浓度分别为150 mg·L^-1和120 mg·L^-1。GUS染色结果显示不同基因型、不同农杆菌菌株及不同功率超声处理的愈伤组织瞬时转化效率差异不显著。而液体培养的花源愈伤组织能获得更高的瞬时转化效率,为葡萄风信子遗传转化的最优受体。其最高瞬时转化效率为98.73%。试验共获得了209块抗性愈伤组织,经PCR和RT-PCR检测,阳性率可达90%。本研究为在葡萄风信子中快速有效的开展基因功能研究奠定了技术基础。     

象草幼穗离体培养植株再生研究

以象草幼穗为外植体材料、改良的MS为基本培养基,研究了不同外源激素组合对不同发育时期幼穗愈伤组织诱导和植株再生能力的影响.结果表明,象草幼穗离体培养最适长度为2～5 cm;愈伤组织诱导培养基中添加4.0 mg/L 2,4-D 0.05 mg/L KT和4.0 mg/L 2,4-D 0.10 mg/L KT时,颗粒状愈伤组织诱导率分别为79.0%和72.6%;转入添加3.0 mg/L 2,4-D 0.2 mg/L 6-BA的继代培养基,分别有40.9%和74.0%的愈伤组织保持颗粒状结构;在添加2.0 mg/L CPPU 0.01 mg/L NAA和0.50 mg/L KT 0.5 mg/L IAA的分化培养基上,经过继代培养后的颗粒状愈伤组织的成苗率分别为36.4%和38.5%,总成苗率达50.2%和43.9%.3片叶大小的幼苗转入附加NAA 0.50 mg/L的1/2 MS壮根培养基,试管苗移栽成活率达95%以上.在继代培养过程中逐代选择外表呈白色、干燥、紧密、颗粒状的愈伤组织,是提高其植株再生能力的有效方法.     

2,4-D和BAP对蒙古冰草幼胚愈伤组织诱导及生长的影响

以蒙古冰草为材料。在离体培养条件下对其幼胚的发育进行了研究。结果表明：蒙古冰草的幼胚在不含任何激素的培养基上能直接萌发，幼胚发芽率因培养基而异。N6＋7％蔗糖培养基萌发率最高，达96％；其次为MS＋5％蔗糖培养基。萌发率为90％。当幼胚被培养在减半的N6培养基或减半的MS培养基上时，发芽率均显著降低。以上四种培养基均未发生脱分化现象。相反，在含有2，4-二氯苯氧乙酸（2，4-D）的培养基上，蒙古冰草幼胚不同程度地发生了脱分化，并出现了少量再生芽。在继代培养基中，降低2，4D浓度，附加低浓度6-苄氨基嘌呤（BAP）可以改善蒙古冰草幼胚愈伤组织状态，增加胚性愈伤组织诱导率。从而提高分化率。     

农杆菌介导的假俭草遗传转化体系的建立

以假俭草优良种质‘E126’为受体材料,以HPT基因为报告基因,通过农杆菌介导法转入ZjDREB1基因。研究了转化体系中筛选剂和抑菌素对胚性愈伤组织生长和绿苗分化的影响,以及菌液浓度、侵染时间和共培养时间对转化效率的影响。结果表明,愈伤筛选和再生苗筛选的最佳潮霉素浓度均为30 mg/L,头孢霉素作为抑菌素的最佳浓度为400 mg/L;菌液OD₆₀₀值为0.3,侵染30 min,共培养3 d为最优转化条件。经PCR检测,初步获得10株转基因植株。     

扁穗牛鞭草再生体系的建立

以‘雅安'扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa)的幼茎和幼叶为外植体,通过胚性愈伤组织建立扁穗牛鞭草的高效再生体系。结果表明:幼叶比幼茎更适合建立再生体系,最佳诱导培养基为MS+2,4-D 1.0 mg·L~(-1),幼叶和幼茎的出愈率分别为100%和86.96%。最佳分化培养基和不定芽增殖培养基均是MS+6-BA 1.0 mg·L~(-1)+NAA 0.2 mg·L~(-1),愈伤分化率分别为100%和72.90%,再生苗增殖系数可达18.6。1/2 MS是最适宜的生根培养基,生根率达100%。     

新的禾本科模式植物——二穗短柄草

水稻（Oryza sativa）是禾本科中目前唯一已完成基因组测序的模式植物,但由于它很早从冷季型禾本科中进化分离出来,故其作为禾本科其他亚科的模式植物有一定局限性,因此,需要一种新的、更适合的模式植物。二穗短柄草（Brachypodium distachyon）是一种温带禾草,归属禾本科早熟禾亚科短柄草族短柄草属,具有基因组小、株型小、自花授粉、一年生、生命周期短、有二倍体和一系列多倍体、易培植、易转化等诸多优点,尤其是与很多重要的谷类作物如小麦、大麦、燕麦、玉米、水稻、高梁等以及许多牧草与草坪草有较近的亲缘关系,因而是温带禾本科植物功能基因纽学以及生物能源作物（如柳枝稷）研究的理想模式植物,作者例举二穗短柄草之所以成为新模式植物系统的依据,并介绍其在遗传进化、基因组特点、功能基因组及形态特征等方面的研究进展。     

黑麦冬牧70幼穗和未成熟胚愈伤组织诱导及植株再生

将黑麦冬牧70幼穗切段和未成熟胚接种在附加不同激素浓度的改良MS培养基上培养,获得了能多次继代培养的愈伤组织,后者在分化培养基上再生植株.2,4-D和6-BA浓度明显影响愈伤组织质量和诱导率,幼嫩幼穗和较小的未成熟胚愈伤组织诱导率高.幼穗切段在改良MS 1.0 mg/L 2,4-D 200 mg/L谷氨酰胺的培养基上愈伤组织诱导率最高,质量较好;未成熟胚在改良MS 2.0 mg/L 2,4-D 0.1 mg/L 6-BA 200 mg/L谷氨酰胺的培养基上愈伤组织诱导率最高,质量最好.继代培养后的愈伤组织转移到附加200 mg/L谷氨酰胺、1.0 mg/L 2,4-D和0.1 mg/L TDZ的培养基上可分化出大量小芽.该体系可用于黑麦冬牧70遗传转化和细胞工程育种研究.     

农杆菌介导红三叶草遗传转化体系的建立

以红三叶草品种‘Altaswede’作为受体材料,以GUS基因为报告基因,研究了影响农杆菌介导红三叶草遗传转化的几种因素以及几种侵染方法对提高转化效率的影响。建立了农杆菌介导的红三叶草快速高效遗传转化体系,并获得了转基因抗性苗。研究结果表明,以上胚轴为外植体,在OD600值为0.6的菌液中侵染20 min,真空度6×10-2Pa处理9 min,共培养5 d后转入含卡那霉素50 mg/L的分化培养基中,4周后60%的外植体分化出不定芽并生根成苗。PCR分子检测表明有80%的植株为GUS阳性,转化率约为50%。     

农杆菌介导的桑树遗传转化条件的研究

本实验探讨了多种因子对桑树遗传转化的影响,结果表明:菌株LBA4404 比C58Cl转化效率高;不同外植体转化效率有差异,以叶盘、茎尖和愈伤组织为受体转化频率分别为8.7% 、5.6% 和2.8% ;农杆菌菌液浓度、感染时间、共培养时间等对桑树叶盘转化效率有一定影响;AgNO3 对遗传转化具有明显的促进作用。     

多年生黑麦草高频再生体系的建立及农杆菌介导PEPC基因的转化

以多年生黑麦草(Lolium perenne L.)成熟种子作为外植体,建立其高频再生体系,通过农杆菌介导法将磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)基因转入,为多年生黑麦草的抗逆转基因工作奠定基础。结果表明:种子充分灭菌后在附加6.0 mg·L^-1 2,4-D的培养基中诱导愈伤组织,诱导率可达61.33%。愈伤组织在2,4-D浓度减半的培养基上继代培养长势良好,分化培养基为MS培养基附加1.0 mg·L^-16-BA,分化率最高达到61.33%,在1/2 MS+0.5 mg·L^-1 NAA培养基中进行生根培养,生根率达100%。以该再生体系为基础,将获得的愈伤组织作为外植体进行遗传转化,经筛选培养后得到再生植株,通过PCR及实时荧光定量(Real-Time)PCR验证表明PEPC基因已成功转入,转化率为8.67%。试验结果将为多年生黑麦草抗性品种的研究奠定基础。     

表达二穗短柄草CBF2基因拟南芥抗旱性分析

以表达二穗短柄草(Brachypodium distachyon)CBF2基因的拟南芥(Arabidopsis thaliana)为材料,通过模拟干旱胁迫分析其种子和幼苗对甘露醇渗透胁迫的响应和成苗对盆栽条件下水分胁迫的响应。结果表明,渗透压为-0.62MPa时种子萌发率开始下降,转基因拟南芥种子萌发率略高于野生拟南芥,但差异不显著(P0.05)。以根的增长量作为评价幼苗抗旱性的主要标准,当渗透压小于-0.37 MPa时,根长增长量随着胁迫强度的增加而明显减小,转基因株系根长增长量始终显著高于野生型拟南芥(P0.05)。拟南芥成苗干旱胁迫至25d,野生拟南芥成活率为11.7%,转基因植株平均成活率为41.6%;随着干旱胁迫时间的延长,转基因拟南芥过氧化物酶、超氧化物歧化酶活性均显著高于野生植株,丙二醛含量及相对电导率显著低于野生植株。结果表明,二穗短柄草CBF2基因提高了拟南芥幼苗及成苗的抗旱性。     

草地早熟禾新格莱德胚性愈伤组织原生质体培养及植株再生的研究

以草地早熟禾品种——新格莱德成熟种子为供试材料,在含3.0mg/L2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)、0.5mg/L6-苄氨基嘌呤(6-BA)的MB₅培养基中进行胚性愈伤组织诱导的培养。并从生长了7～9个月的胚性愈伤组织中分离出原生质体,将该原生质体置于KM₈P培养基(含3.0mg/L2,4-D、0.5mg/L6-BA、100mg/L水解酪蛋白、100mg/L水解乳蛋白、1%蔗糖、0.4mol/L甘露醇)中进行了液体浅层培养。结果表明,新格莱德原生质体在上述KM₈P培养基中培养3d后出现第1次细胞分裂,2～3周后形成小细胞团,此时添加低渗培养液2～3次,小细胞团持续分裂并形成愈伤组织。当愈伤组织块长至3～5mm时,转入固体培养基MS+3.0mg/L2,4-D+0.5mg/L6-BA和MS+0.5mg/L萘乙酸(NAA)+5.0mg/L6-BA上进行培养,使其细胞增殖和分化,且逐步形成完整的植株。     

Births of freemartins derived from embryos reconstructed with ear fibroblasts.

Although the combination of artificial insemination (AI) and embryo transfer (ET) is effective for preventing large offspring syndrome in clone cattle production, it may cause freemartinism. In this study, 51 reconstructed embryos were transferred to artificially inseminated recipients. Of those 9 twin pregnancies, three delivered male and female offsprings. The females had tufts of long coarse hair and short blind pouch at the vaginal end. At necropsy, hypoplastic testicles and epididymis, which connected to the uterus through the spermatic cord, were found and seminal vesicles were also noted. All females had mixed sex chromosome configuration (60, XX and 60, XY). These results suggest that the combined ET program can cause freemartinism, which reduces the efficiency of clone cattle production.     

牛体外受精早期胚胎发育基因差异表达的研究

应用mRNA差异显示技术,对牛卵母细胞、体外培养的牛早期8细胞期和囊胚期胚胎的基因表达进行了研究。选取4条mRNA表达量存在差异的基因条带进行测序和同源性分析,并利用RT-PCR技术粗略检测其在卵母细胞、8细胞和囊胚中的表达水平。结果表明:4个基因分别与核糖体蛋白S4,Y连接1(RPS4Y1)、末端脱氧核苷酰转移酶作用因子2(DNTTIP2)、剪接和多聚腺苷酸化特异因子3(CPSF3)和转录因子AP-2γ(TFAP2C)高度同源。RPS4Y1、DNTTIP2、CPSF3和TFAP2C在牛卵母细胞和早期胚胎发育过程中mRNA表达量存在时间性差异,可能与其参与不同的生理活动有关。     

百脉根农杆菌快速高效遗传转化体系的建立

以百脉根品种“里奥”作为受体材料,以GUS基因为报告基因,研究了影响农杆菌介导的百脉根遗传转化的几种因素及表面活性剂(PEG 4000)、真空处理和乙酰丁香酮对提高转化效率的影响,建立了农杆菌介导的百脉根快速高效遗传转化体系,并获得了转基因抗性苗。结果表明,以子叶(带叶柄)为外植体,在OD600为0.5的菌液中,加入150 mg/L的PEG 4000,真空度6×10-2Pa,抽真空12 min,共培养3 d,转入含卡那霉素50 mg/L和羧苄青霉素300 mg/L的分化培养基中,约20 d后,50%的外植体分化不定芽,生根成苗。PCR初步检测表明有83%的植株为GUS阳性,转化率约为42%。     

In vitro development and postvitrification survival of cloned feline embryos derived from preadipocytes

The aim of the present study was to optimize the conditions for in vitro development and postvitrification survival of somatic cell cloned feline embryos. To determine the effects of cell cycle synchronization of the nuclear donor cells, we cultured preadipocytes under serum starvation or conventional conditions. After two days in serum starvation culture, the proportion of synchronized donor cells at the G0/G1 phase was 91.6%. This was significantly higher than the proportion of non-synchronized cells in the proliferative phase (72.6%, P<0.05). The in vitro development of somatic cell nuclear transfer (SCNT) embryos reconstructed using donor cells treated under serum starvation conditions (normal cleavage rate of 65.7%, 46/70, and blastocyst formation rate of 20.0%, 14/70) was comparable to that of the serum supplemented group (52.5%, 31/59, and 20.3%, 12/59). Use of in vitro or in vivo matured oocytes as recipient cytoplasts equally supported development of the SCNT embryos to the blastocyst stage (11.9%, 5/42, vs. 9.5%, 2/21). SCNT-derived blastocysts were vitrified using the original minimum volume cooling (MVC) or the modified (stepwise) MVC method. Although none (n=10) of the SCNT blastocysts survived following vitrification by the original MVC method, the stepwise MVC method resulted in 100% survival after rewarming (n=11). In conclusion, we demonstrated that feline somatic cell cloned embryos with a high developmental ability can be produced irrespective of cell cycle synchronization of donor cells using either in vivo or in vitro matured oocytes. Furthermore, by utilizing a stepwise vitrification method, we showed that it is possible to cryopreserve cloned feline blastocysts.     

农杆菌介导Chi-linker-Glu融合基因和bar基因转化玉米茎尖的研究

真菌性病害和田间杂草严重影响着玉米产量及饲用品质,几丁质酶和β-1,3葡聚糖酶催化病原真菌细胞壁的水解反应,二者协同作用能够有效地抑制病原真菌生长。为了获得兼具真菌病及除草剂抗性的玉米种质新材料,本研究通过对农杆菌介导的玉米茎尖遗传转化体系的优化,将几丁质酶、β-1,3葡聚糖酶的融合基因以及bar基因导入优良玉米自交系郑58,用200 mg/L的Basta除草剂进行筛选,并对抗性植株进行了PCR检测。结果表明, LBA4404菌液浓度(OD₆₀₀值)为0.6、乙酰丁香酮浓度为150 μmol/L、50 kPa负压侵染12 min为最佳的遗传转化条件;对除草剂筛选后的32株抗性植株进行PCR鉴定,有13株为阳性植株,初步鉴定结果表明目的基因已经整合进玉米基因组中。     

Passage of duck hepatitis virus in cell cultures derived from avian embryos of different species

An egg-attenuated strain of duck hepatitis virus was successfully passaged through cell cultures of avian embryos derived from goose, turkey, guinea fowl, Japanese quail, pheasant and chicken. Two field strains of the virus were passaged in a more limited range of species.