农杆菌介导玉米愈伤遗传转化研究

以玉米自交系R18-599和齐319幼胚诱导的胚性愈伤为转化受体,对农杆菌浸染并共培养3 d后对GUS基因的瞬时表达率进行检测,优化遗传转化体系。结果表明:愈伤组织的生长状态对转化效率有很大影响,以愈伤组织继代两次、预培养7 d左右为浸染的最佳时期;另外,EHA105菌株对玉米自交系齐319愈伤的浸染效果要好于对R18-599,其平均GUS瞬时表达率分别为31.20%和23.74%,经t测验达显著水平(t<0.05)。     

农杆菌介导小麦成熟胚体系的优化

针对转基因小麦成熟胚转化体系转化效率低,从提高成熟胚愈伤组织质量入手,调节小麦的基因型、成熟胚的培养时间、菌液浓度、侵染时间以及愈伤组织大小几个因素,提高成熟胚转化体系的转化效率;通过农杆菌介导,将目的基因转入到受体小麦成熟胚诱导的愈伤中,利用gus检测的方法检验转化效率;继代360d、自然生长5mm大小的受体小麦品种扬麦10,在菌液浓度OD600为0.8,侵染40min下,gus基因表达率达50%左右,接近幼胚的gus基因表达率。通过对体系的几个因素的调节,提高了农杆菌介导成熟胚转化体系的效率。     

玉米幼胚再生体系的建立

为建立高效稳定的玉米再生体系,以玉米幼胚为受体材料,研究了基因型对胚性愈伤组织诱导率的影响以及适宜玉米幼胚生长的诱导培养基、继代培养基、分化培养基及生根培养基。结果表明,基因型可显著影响胚性愈伤组织诱导率,H99×A188的诱导率最高(45.28%);N6培养基适合用于胚性愈伤组织的诱导同时也适合继代培养;激素组合为MS+6-BA 1.0 mg/L+KT 2.0 mg/L的分化培养基出苗率和转化率最高,易成活;1/2MS培养基附加IBA1.0 mg/L和1.0 g/L活性炭适合于生根培养。     

农杆菌介导的"川农"系列小麦品种遗传转化效率研究初探

基因型是影响小麦农杆菌转化效率的关键因素.本研究采用携带双元表达载体PCAMBIA-1303的根癌农杆菌菌株AGL 1,对12个"川农"系列小麦品种的幼胚和愈伤进行了遗传转化.GUS瞬时表达的染色结果表明:"川农"系列小麦不同基因型间转化效率差异较大,愈伤组织普遍较幼胚的转化率高,其中幼胚转化效率较高的品种有川农21和川农22,分别为90%和85%;愈伤组织的转化效率普遍高于幼胚,川农22和川农25的愈伤转化率都达到了100%.这些材料可进一步用来转化有益目的基因.     

适用于4种玉米基因型的农杆菌转化方法的探讨

利用改良的农杆菌培养液、侵染液、共培养培养基和筛选培养基等技术体系,对4个玉米基因型Hi-Ⅱ、H99、国内2个优良自交系R18-599和齐319的新鲜幼胚、预培养幼胚、胚性愈伤组织进行了农杆菌转化研究,并比较了不同共培养方式对农杆菌侵染不同玉米组织的影响。结果表明,Hi-Ⅱ新鲜幼胚在固体培养基上共培养和滤纸上共培养后GUS基因瞬间表达率分别为83.7%和4.4%,前法优于后法;Hi-Ⅱ新鲜幼胚、预培养3 d的幼胚愈伤组织经农杆菌侵染后GUS基因瞬间表达率分别为83.7%和12.1%,新鲜幼胚比预培养的幼胚愈伤组织更适合于农杆菌转化。用上述优化的条件对另外3个不同基因型的2种不同外植体H99、齐319(新鲜幼胚)和R18-599（胚性愈伤组织）进行遗传转化,共培养3 d后的GUS基因瞬间表达率分别为65.2%、52.6%和58%,表明该转化体系适合于上述4种基因型的幼胚和胚性愈伤组织的遗传转化。此外农杆菌侵染Hi-Ⅱ新鲜幼胚后经在含巴龙霉素25~100 mg L^-1培养基上3轮选择后,抗性愈伤组织获得率为2.4%,近似反映了本研究的遗传转化率。其他3个基因型的抗性愈伤也正在筛选中。结果初步表明,本研究建立的农杆菌介导的玉米遗传转化体系可能对4种基因型均适用。     

茶树愈伤组织继代培养与体细胞胚发生

利用添加不同种类,浓度的１／２ＭＳ修改培养基、Ｂ５培养基交叉培养茶树（ＣａｍｅｌｌｉａｓｉｎｅｎｓｉｓＬ．）愈伤组织,有利于延长愈伤组织继代培养时间,并维持胚性愈伤组织高的体细胞胚分化能力,不同品种的胚性愈伤组织体细胞胚分化率存在明显差异,试管苗茎胚性愈伤组织分化率高于大田栽培的成龄茶树叶柄胚性愈伤组织。胚性愈伤组织随着继代培养时间的延长,体细胞胚分化率随之有所下降,胚性愈伤组织在继代培养过程中,     

玉米幼胚培养能力性状QTL分析

以18-599（红）和R15组配的F₂群体,构建了含88对SSR标记的玉米遗传连锁图谱,覆盖基因组1 636.6 cM,标记间平均距离为18.6 cM。结合幼胚组织培养试验将幼胚发生胚性愈伤组织诱导率和胚性愈伤组织绿苗再分化数作为反映玉米培养过程中胚性愈伤组织诱导力和胚性愈伤组织绿苗再分化力的性状指标,以此调查玉米幼胚培养能力。利用复合区间作图法进行QTL分析,共检测到5个与胚性愈伤组织诱导率有关的QTL,位于第1、3、7和8染色体上,可解释5.25%～23.4%的表型变异;检测到1个与胚性愈伤组织绿苗发生数有关的QTL,位于第3染色体上,可解释表型变异率为13.42%。     

大麦成熟胚胚性愈伤组织的高频诱导和植株再生

大麦成熟胚的初代愈伤组织是水质、柔软的非胚性愈伤组织，在继代培养中能以一定频率出现胚性愈伤组织。本文研究了基因型、有机添加物和胚切割等因素对大麦胚性愈伤组织诱导频率的影响。结果表明：供试的１０个大麦品种在胚性愈伤组织诱导率和植株再生率上有显著差异；培养基中添加水解酷蛋白、Ｌ－脯氨酸以及提高维生素Ｂ１和肌醇的浓度可以促进胚性愈伤组织的形成；胚芽段比全胚或胚根段更易形成胚性愈伤组织。胚性愈伤组织转入无     

燕麦愈伤组织诱导和分化再生影响因素的研究

以燕麦3个品种(系)幼胚、幼穗为材料,通过组织培养方法,研究了基因型、培养基、外植体对愈伤组织诱导、继代和分化再生的影响。结果表明,对愈伤组织的诱导,基因型和培养基起重要作用,对幼胚作用极显著,对幼穗作用显著;外植体不同也影响愈伤组织形成,随培养基成分改变而变化,且幼穗较幼胚更易培养;2,4-D浓度影响愈伤组织生长和胚性愈伤组织形成,3 mg/L 2,4-D有利于愈伤生长,促进胚性愈伤形成;草莜一号幼穗愈伤组织有很强的继代能力,继代培养330 d仍具有46.58%的分化率,该材料在组织培养和基因工程研究中具有很大潜力。     

玉米胚性愈伤组织继代及侵染条件的优化

设计了含有不同2,4-D浓度的6种培养基用于玉米胚性愈伤组织的继代培养,对影响转化效率的侵染条件进行了研究,根据转化后所得的抗性愈伤组织数目及其分化率的评估结果表明,选用N6为基本培养基,添加1mg/L 2,4-D时,胚性愈伤组织继代长势较好,且在真空渗透的情况下,侵染5min,抗性愈伤组织数最多。经初步的PCR鉴定,利用优化的玉米遗传转化体系得到了转基因玉米植株。     

利用农杆菌介导法将反义Wx基因导入水稻的研究

利用根癌农杆菌将含多基因(hpt选择标记基因、反义Wx基因、GFP和GUS报告基因)的pCAMBIA1304载体导入水稻品种(501R、中花9号和日本晴)的幼胚愈伤组织,分别在含35mg/L、45mg/L和65mg/L潮霉素浓度的筛选培养基上筛选获得抗性愈伤。后经PCR检测,从415株T0代再生植株中选出92株(其中501R、中花9号和日本晴分别为4株、43株和45株)。对这些转基因后代植株进行Southern blotting分析表明：hpt、反义Wx基因已经整合进植物基因组中。绝大多数转基因植株后代的表型正常。成熟种子直链淀粉含量分析表明,部分转基因植株的T1代种子中的直链淀粉含量有不同程度的下降,最低的已下降至6．3％,与对照相比下降了9．8％。     

运用农杆菌介导法将PTA和反义Wx双基因导入水稻的研究

利用根癌农杆菌将含多基因(hyg选择标记基因、反义Wx 基因、PTA基因、GFP和GUS报告基因)的pCAMBIA1304载体导入水稻品种(501R、中花9号和日本晴)的幼胚愈伤组织,分别在含35mg/L、45mg/L和65mg/L潮霉素浓度的筛选培养基上筛选获得抗性愈伤。后经PCR检测,从415株T0代再生植株中选出92株(其中501R、中花9号和日本晴分别为4株、43株和45株)。对这些转基因后代植株进行Southern blotting分析表明：hpt、反义Wx 和 PTA基因已经整合进植物基因组中,绝大多数转基因植株后代的表型正常。成熟种子直链淀粉含量分析表明,部分转基因植株的T1代种子中的直链淀粉含量有部分程度的下降,最低的已下降至6.3%,与对照相比下降了9.8%。     

根癌农杆菌介导的橡胶树花药愈伤组织遗传转化体系的建立

为建立根癌农杆菌介导的橡胶树遗传转化体系,以花药愈伤组织为受体,研究了农杆菌菌株、共培养温度、共培养时间、乙酰丁香酮(AS)等因素对遗传转化效率的影响。结果表明,农杆菌菌株、共培养温度和共培养时间对转化效率具有显著影响,AS不影响转化效率。2.2万个花药愈伤组织经EHA105菌株侵染后,转入未添加AS的培养基,22℃共培养6d,通过50mgL-1卡那霉素抗性筛选、叶片GUS染色、uidA和NptII基因PCR特异扩增、PCR产物测序及NptII基因Southern检测,鉴定出11株转基因植株,并通过嫁接和次生体胚发生,获得来自8个转基因株系的681株转基因植株,移栽成活253株。     

通过基因枪和农杆菌介导用BADH基因转化小麦

土壤盐碱是一种严重障碍作物生产的环境因子,甜菜碱醛脱氢酶BADH基因是一种重要的可赋予植物渗透调节抗性的基因。本研究用基因枪法及农杆菌介导法向小麦幼胚和成熟胚愈伤组织导入了BADH基因。用PDS-1000／HE基因枪轰击2933块幼胚愈伤组织,分化出了45株再生植株,分化率为1．53％。PCR分析表明,其中的5株为BADH基因转化植株。用PPT涂抹其叶片,进一步证实了PCR的结果。以小麦成熟胚愈伤组织为受体,用农杆菌介导转化1968块愈伤,仅再生出了5株绿苗,PCR检测结果均为阴性。但对其转化愈伤组织的PCR检测表明,外源基因已在受体细胞中实现了整合。以幼胚愈伤组织为受体,用农杆菌介导转化2933块愈伤,共再生出了21株绿苗。对其进行PCR检测,仅有5株为BADH基因转化植株。转化处理过的幼胚愈伤组织的绿苗再生率（0．72％）高于成熟胚愈伤（0．25％）。与对照相比,所有的转化植株均能够在0．5％NaCl（w／w）条件下正常生长,表明外源BADH基因已经整合并表达。     

玉米自交系18-599(白)转化受体体系的建立和转barnase基因植株的获得

以抗病优质综合性状优良的玉米自交系18-599（白）为试材,优化其遗传转化受体体系,并进行了barnase基因的转化。结果表明,在基于N6和MS培养基的8个方案中,N6-4培养基是转化受体系统建立的最佳培养基;幼胚的最佳接种长度为1.6 mm;用于转化的幼胚愈伤组织继代次数最好控制在5次之内。利用18-599（白）优化受体体系进行了barnase基因的基因枪转化,用除草剂Basta作筛选剂,其致死浓度为8 mg L^-1,3轮筛选的Basta浓度依次为6、8和6 mg L^-1。对转化植株的分子检测和大田不育性状观察表明,获得了转barnase基因的雄性不育18-599（白）转化植株。     

<Emphasis Type="Italic">Agrobacterium</Emphasis>-mediated transformation of <Emphasis Type="Italic">Brachypodium distachyon</Emphasis> inbred line Bd21 with two binary vectors containing hygromycin resistance and GUS reporter genes

Brachypodium distachyon (Brachypodium) is a novel model plant for structural and functional genomic studies of temperate grasses. Brachypodium as a model plant has many favorable features, such as small size, small genome, short life cycle, self-fertility, and simple growth requirements. The genome sequence of the standard line Bd21 has been released and genomic resources have been developed.It is imperative to develop a method for efficient Agrobacterium-mediated Brachypodium transformation. Yellowish and compact embryogenic calli derived from immature embryos of the Bd21 were transformed with the Agrobacterium strain AGL1. Seven- and nine-week-old calli were used for transformation with Agrobacterium carrying either pCAMBIA 1301 and pCAUGH. Transformation efficiencies were assessed through histochemical GUS assay. The efficiency of transformation with pCAMBIA 1301 (based on the number of callus lines producing GUS-detected plantlets and the number of calli used for transformation) reached 20.1% (7-week-old calli) and 1.7% (9-week-old calli), and with pCAUGH (based on the number of GUS-detected plantlets and the number of regenerants) 90 and 87% for 7- and 9-week-old calli, respectively. High selection pressure was obtained by using pCAUGH, which is preferred for saving labor and time consumption during the callus selection.     

Optimization of mature embryo-based high frequency callus induction and plant regeneration from elite wheat cultivars grown in China

We have developed an efficient procedure for plant regeneration of elite wheat cultivars using mature embryos. Firstly, we established the optimal combination of basal media, inoculation method and pretreatment method using biostatistical methods. The results indicated that the combination of MS medium and longitudinally bisected mature embryos showed the highest culture efficiency, whereas the pretreatment method had no significant effects on callus induction or plant regeneration. A 70% primary callus induction rate was achieved on MS medium containing 2 mg/l 2,4‐d for all tested cultivars. Primary calli were then transferred onto the subculture medium to initiate embryogenic calli. Supplementation of the subculture medium with the appropriate combination of phytohormones (2.0 mg/l 2,4‐d , 0.5 mg/l BA and 0.1 mg/l NAA) significantly enhanced embryogenic callus production. The addition of AgNO₃ (10 mg/l) in regeneration medium promoted plant regeneration, whereas CuSO₄ stimulated root formation. The use of this protocol achieved successful plant regeneration in eight tested cultivars. The culture efficiency ranged from 15.3% to 36.8%, suggesting this regeneration system may be an effective alternative for wheat genetic transformation.     

N6培养基添加钙和烯效唑对玉米幼胚培养的作用

通过浓度筛选和比较试验,将以N6培养基为基础的诱导培养基和继代培养基的钙浓度,从1.13 mmol/L提高到5 mmol/L,并分别添加1.00 mg/L和0.50 mg/L 烯效唑（S-3307）,对玉米幼胚胚性愈伤组织的诱导和继代具有促进作用,而不影响胚性愈伤组织的分化再生。在分化培养基中添加低浓度（0.25 mg/L）S-3307,能显著提高分化再生率     

高效的水稻基因枪转化和可育转基因植株再生

从水稻品种台北309成熟胚诱导生长3~4周的愈伤组织,经过1~3次继代培养后,可以形成大量颗粒状胚性愈伤组织,适用于基因枪转化实验。将分别含有雪花莲凝集素(GNA)基因、h pt基因的质粒pIP860和p35H混合包裹在金粉上轰击转化上述胚性愈伤组织,在含30~50mg/L潮霉素的培养基上进行筛选、预再生、再生及长根培养。使用干燥处理