影响农杆菌介导类胡萝卜素合成酶基因LycB转化番茄主要因子的研究

LycB(番茄红素β-环化酶)基因是类胡萝卜素生物合成过程中关键酶之一,位于合成代谢的重要分支点上,直接影响β-胡萝卜素的合成.以番茄子叶、茎段作为转化受体,通过农杆菌介导法,利用LycB基因转化重要果菜两用作物番茄,对影响转化的几个因素进行了研究.结果表明,转化受体经预培养比未预培养有利于农杆菌的侵染转化;侵染时间子叶以10min、茎段以15min为宜;农杆菌菌液浓度OD600以0.7为佳;添加AS可提高抗性愈伤的诱导率,S的添加以100μmol/L效果较好;延迟筛选有利于提高抗性愈伤诱导率.     

农杆菌介导的果树转基因研究进展

农杆菌介导法在果树遗传改良中有广阔的应用前景,农杆菌介导法的受体系统有原生质体﹑愈伤组织﹑直接分化芽和胚状体受体系统等;影响农杆菌转化频率的因素有侵染力,抗生素,基因型等;常用检测方法有GUS活性检测,PCR技术,杂交检测,免疫学检测。本文从农杆菌介导法在果树中的各种转化受体系统、影响果树基因转化的主要因素和转化植株的检测等方面进行综述,为不同果树建立高效的基因转化体系提供参考。     

农杆菌敏感小麦基因型筛选与转化条件的优化

以13个基因型小麦的幼胚愈伤和新春9号幼胚为受体材料,利用农杆菌菌株C58C1(含有GUS外源基因)进行侵染,通过组织化学染色的方法统计GUS基因瞬时表达率,以筛选对农杆菌敏感的小麦基因型及适宜的菌液浓度和侵染时间,优化农杆菌转化的条件,为逐步建立小麦农杆菌的转化体系奠定基础.结果显示,不同基因型小麦GUS瞬时表达率在0～95.9％之间,其中新春9号、小偃328和济麦19的GUS基因瞬时表达率均在90％以上;对新鲜幼胚和预培养7d的幼胚愈伤组织分别侵染30 min和60 min,前者GUS阳性率均为0,后者分别为92.0％和95.9％,说明预培养可以显著提高受体材料对农杆菌的敏感性,提高转化效率;在不同菌液浓度(OD600=0.5、1.0、1.5)侵染时,GUS基因瞬时表达率分别为93.4％、94.0％和87.6％,不同侵染时间(15,30,60 min)下,GUS基因瞬时表达率分别为94.6％、92.0％和95.9％.综合考虑认为,适宜的小麦农杆菌转化条件为幼胚经过4～7 d预培养,在菌液浓度OD600=1.0时进行15 min的侵染.     

四川小麦优良受体基因型筛选及农杆菌转化因素优化

为了丰富栽培小麦转化受体基因型,优化农杆菌转化小麦幼胚的技术体系,本研究评价了21份四川优良小麦品种(系)的幼胚再生能力,并以筛选到的最佳受体为材料,利用正交设计研究了预培养时间、菌液浓度、侵染时间、抑菌剂浓度、共培养方式和农杆菌菌株等易互作的6个因素对幼胚抗性愈伤再生率的影响,并探讨了筛选剂卡那霉素(Kanamycin)的适宜浓度。结果表明,21份材料中‘5157’、‘川农16’、‘R364’、‘川麦42’‘、内麦8号’的绿苗率超过了30%,可作为优良转基因受体加以利用。以‘5157’为受体材料建立农杆菌转化体系,正交试验表明菌液浓度和农杆菌菌株对幼胚抗性愈伤再生率的影响达到显著水平,而其他因素影响不显著。经优化后的遗传转化体系为:农杆菌菌株用C58C1,幼胚不经预培养,在菌液OD值为0.4的农杆菌中侵染40 min,共培养介质选用培养基,抑菌剂为200 mg/L羧卞青霉素(Carbenicillin),适宜的卡那霉素筛选浓度为50 mg/L。本研究为四川小麦遗传转化提供了5个候选基因型,为建立和优化小麦幼胚转化技术体系提供了理论依据,同时初步建立了农杆菌转化小麦幼胚的技术体系。     

基于抗草甘膦基因的棉花茎尖农杆菌介导转化方法的研究

以中棉所49、珂字棉201和YZ-1为受体材料,通过对培养基草甘膦浓度、农杆菌侵染时间和浓度、共培养时间以及恢复培养条件等因素的优化,建立了基于抗草甘膦基因的棉花茎尖农杆菌转化技术体系,并将抗草甘膦基因(EPSPS-G6)导入3个受体材料,获得转基因抗草甘膦棉花植株.研究结果表明,适合于棉花茎尖农杆菌介导的草甘膦筛选浓度为10 mg·L-1;茎尖转化体系为农杆菌菌液OD600为0.9～1.0,侵染时间为20min,共培养时间为48 h,选用SH培养基并加入适量活性炭(0.5 g·L-1)作为恢复培养基.用本研究创制的转化技术体系,转化处理3个陆地棉受体360个茎尖,共获得60株抗性再生植株,经PCR检测,获得阳性抗性植株26株,移栽成活23株.以茎尖外植体数计算,本体系的转化成功率6.4％.该转化体系适合于转化抗草甘膦基因或以抗草甘膦基因为筛选基因的外源基因,具有转化频率高、嵌合体少、转化周期短等优点.     

农杆菌介导HaBADH基因转化马铃薯的研究

本研究以马铃薯(Solanum tuberosum L.)试管薯作为转化受体,利用农杆菌介导法将从梭梭中获得的甜菜碱醛脱氢酶基因(HaBADH)转化马铃薯,采用正交试验设计优化了影响马铃薯转化的4个主要因子,建立了农杆菌介导的马铃薯高效转化体系,获得了转基因植株。研究结果表明,转化过程中,浸染时间15 min,菌液浓度OD600为1.0,筛选培养时卡那霉素浓度30 mg/L、品种为大西洋为最佳转化方案,抗性芽分化率最高达到了35.9%;4个因子中基因型对转化效率影响最大,菌液浓度的影响次之,卡那霉素浓度和浸染时间的影响最小。经PCR、RT-PCR及Southern blot检测,证明了HaBADH基因整合到马铃薯中,阳性转化率为45.3%。     

农杆菌介导玉米遗传转化影响因子的研究

以东北春玉米自交系7922、340、78599、921及美国杂交种H99等幼胚愈伤组织为受体,利用农杆菌介导法转化Bt(CryIA.)基因,研究菌液预处理、愈伤组织状态、侵染培养基、侵染时间及共培养条件等因素对转化频率的影响。根据转化愈伤组织的除草剂(Basta)抗性筛选结果评估转化率,表明继代培养3￣5d的愈伤组织适于转化,其中以继代5d的7922愈伤组织转化率最高,为46.6%;不同基因型对农杆菌转化率存在差异,H99的抗性愈伤组织率为34.57%,7922为26.27%、340为21.36%、78599和921抗性愈伤组织率仅为8.02%和6.78%。基因型间差异显著;浸染培养基中加入(AS100￣200mg/L)抗性愈伤转化率明显提高;菌液浓度OD6000.5￣0.6、侵染时间5￣10min、共培养时间3d最佳。     

加工马铃薯Atlantic无标记基因遗传转化体系建立

本研究以加工型专用品种Atlantic为实验材料,分别对影响其遗传转化的外植体、激素、预培养、菌液浓度、侵染及共培养等因素进行优化,建立了农杆菌介导的无标记基因高效转化体系,初步获得了转基因植株。研究结果表明,叶片和茎段均可作为马铃薯品种Atlantic的受体材料,转化过程中以预培养2~3 d后用OD600=0.5的菌液侵染10~15 min,在MSGⅠ(添加有5 mg/L NAA和1.0 mg/L 6-BA)培养基上共培养2~3d后,转入含有250 mg/L的MSGⅡ(0.02 mg/L GA3和2.0 g/L ZT)的培养基上诱导生芽的遗传转化效率最高,其愈伤诱导率可达83.34%,芽分化率可达48.3%。通过该转化体系将抗马铃薯PVY病毒的基因导入马铃薯,获得无标记基因的转化植株,经PCR检测,初步确定已经将外源目的基因导入了马铃薯基因组中。     

沙冬青脱水素基因转化紫花苜蓿的研究

为获得抗旱性较强的转基因苜蓿植株,以紫花苜蓿品种中苜2号作为基因转化受体,通过对外植体选择、菌液浓度、选择压确定、侵染时间和共培养时间等因素进行优化,成功建立了农杆菌介导的遗传转化体系。在此基础上,将沙冬青脱水素基因通过农杆菌的介导,转化到中苜2号中。试验结果显示,子叶和下胚轴作为外植体愈伤组织诱导频率最高,可达100%;获得抗性愈伤组织与转基因植株的卡那霉素最佳筛选浓度为25 mg/L;外植体与农杆菌的共培养时间以5 d为最佳。试验共获得126株T0抗性株,PCR检测30株表现为阳性,表明脱水素基因已转入受体植株中。     

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。     

农杆菌介导胡萝卜转化体系的诱导培养基优化

高频再生系统是外源基因成功转化的先决条件,但再生系统不等同于转化系统。为提高农杆菌共培养后胡萝卜的再生频率,以日本新黑田五寸参和林丰改良五寸参2个品种胡萝卜下胚轴为外植体,利用农杆菌介导法将人源白细胞介素-2基因(IL-2)导入其中,探讨了共培养后诱导培养基中激素浓度和筛选剂对再生的影响。结果显示：不同基因型胡萝卜的分化对激素浓度的反应不同,林丰改良五寸参在3种培养基上的胚性愈伤率差异不显著;日本新黑田五寸参胚性愈伤率和每个外植体分化的抗性株数随激素浓度的提高而呈上升趋势,2,4-D和6-BA浓度为1.0mg/L时胚性愈伤率和每个外植体分化的抗性株数最高,分别为87.50%和59株;日本新黑田五寸参以bar基因为标记基因、PPT作筛选剂时,分化较好。因此,遗传转化过程中,为提高共培养后胡萝卜胚状体的分化率,对共培养后的诱导培养基进行再优化是必要的。     

改良大豆子叶节再生体系的研究

采用大豆种子萌发5~6 d后的子叶节作外植体，对农杆菌介导的大豆遗传转化系统及其影响因素进行了研究。结果表明，将子叶节与农杆菌共培养60 h后放入含卡那霉素50 mg/L的诱芽培养基上，待苗长至4~5 cm后放入生根培养基中进行生根，最后移栽到培养土中，效果较好。对大豆遗传转化再生的主要因素，如大豆基因型、诱导出芽所需激素浓度、卡那霉素筛选压力等条件做了一系列的研究，建立了一个比较好的遗传转化系统，其转化率达到2.8%。     

4种地被菊再生及遗传转化条件的比较

为建立地被菊‘神韵’、‘繁星粉’、‘都市丽人’和‘粉玫瑰’的离体再生体系,明确其遗传转化条件,为通过转基因技术培育地被菊新品种奠定基础,以叶片为外植体,研究了激素配比对4种地被菊再生芽诱导的影响;通过农杆菌介导比较了4种地被菊的遗传转化条件。研究结果表明,‘神韵’、‘繁星粉’、‘都市丽人’和‘粉玫瑰’可分别在含有NAA 1.0 mg/L+ BA 1.0 mg/L、NAA 0.3 mg/L+ BA 1.0 mg/L、NAA 1.5 mg/L+ BA 0.5 mg/L、NAA 0.5 mg/L+ BA 1.5 mg/L的MS培养基上获得最佳分化率;其叶片外植体的遗传转化条件为24 h预培养、OD600分别为0.4、0.5、0.3和0.4的农杆菌侵染10 min、共培养48 h、延迟培养2天、甘露糖筛选浓度为10 g/L、头孢霉素抑菌浓度为300 mg/L。部分抗性植株经PCR检测获得了目的条带,初步证明目的基因已经整合到4种地被菊的基因组中。     

农杆菌介导法获得小麦转基因植株的研究

从gus基因的瞬时表达入手, 利用不同种类的农杆菌菌株感染小麦不同基因型和同一基因型的不同外植体, 研究了农杆菌菌系、小麦基因型和外植体对转化效率的影响. 从中优选出了对小麦愈伤组织感染力比较强的农杆菌菌系AGL0和MOG101, 以及高敏感受体基因型Alondra和扬麦158等. 实验结果还表明, 预培养10～15天的幼胚愈伤组织具有     

根癌农杆菌介导的甘薯遗传转化及转基因植株的再生

以甘薯优良品种"新大紫”的茎尖培养再生植株为试材,经根癌农杆菌介导将甘薯块根贮藏蛋白启动子(Sporaminpromoter)调控下的10kD玉米醇溶蛋白基因导入到"新大紫”中,并获得了转化植株.甘薯品种"新大紫”再生植株的茎切段,与携带有表达载体质粒pSP10Z的根癌农杆菌菌株LBA4404共培养后,在含75mg/L卡那霉素(Kan)的筛选培养基上可     

农杆菌介导的梭梭BADH基因转化玉米的研究

探究影响玉米遗传转化效率的因素,对玉米遗传转化系统的建立与完善有重要意义。以‘宁玉0905’为材料,经农杆菌介导将梭梭的BADH基因转入玉米基因组。结果表明：在黑暗条件下,加入乙酰丁香酮(AS),玉米遗传转化效率提高;当菌液浓度OD₆₀₀=0.3,浸染时间为5 min时,玉米的转化效率最高;农杆菌和愈伤组织共培养2天,玉米的遗传转化效果最好。对转化苗进行PCR检测得出BADH基因已整合到玉米基因组中。当菌液的OD₆₀₀=0.3,浸染时间为5 min,农杆菌和愈伤组织共培养2天时,玉米的转化效率最高。     

豇豆胰蛋白酶抑制剂(CpTI)抗虫转基因新疆杨的获得

利用根癌农杆菌介导法将广谱抗虫基因豇豆胰蛋白酶抑制剂(CpTI)基因导入新疆杨(Populus a1-ba var．pyramidalis)，经筛选获得了大量转基因植株。对转基因植株经PCR鉴定、PCR-Southern和点杂交分子检测结果证实CpTI基因已整合进杨树基因组中。部分转基因植株的饲虫实验表明，饲喂转基因杨树叶片可明显抑制杨尺蠖幼虫生长发育。     

商陆抗病毒蛋白基因在麝香百合中的转化和表达

以麝香百合叶片愈伤组织为受体,利用根瘤农杆菌介导法将美洲商陆蛋白（PAP）基因和抗卡那霉素筛选基因以共转化的方式转入百合叶片愈伤组织中,然后在含有MS培养基中筛选愈伤组织并得到再生植株,在建立的农杆菌转化百合的遗传转化体系中,获得49株再生植株,经PCR检测表明PAP基因已经转移到有抗性愈伤组织再生出百合植株中。     

影响农杆菌介导旱稻转化效率主要因素的研究

针对旱稻在基因工程中转化效率低这一难题,以4个旱稻品种为对象,对农杆菌介导的遗传转化的各个步骤进行了优化试验,结果表明NB(N6 macro elements;B5 micro elements and vitamins;proline 500 mg L^-1,L-Glutamine 500 mg L^-1,casamino acid 300 mg L^-1,sucrose 30 g L^-1,2,4- D 2 mg L^-1,agar 8 g L^-1,pH 5.8)培养基适合于旱稻愈伤组织诱导;AAM-AS (Na₂HPO₄·2H₂O 339.2 mg L^-1; KCl 2.95 g L^-1; MgSO₄·7H₂O 500 mg L^-1; CaCl₂ 114.4 mg L^-1; MnSO4·4H₂O 10 mg L^-1; H₃BO₃ 3 mg L^-1; ZnSO₄·7H₂O 2 mg L^-1; KI 0.75 mg L^-1; NaMO₄ 0.25 mg L^-1;CuSO₄·5H₂O 0.0387 mg L^-1;CoCl₂·6H₂O 0.025 mg L^-1; VB1 0.5 mg L-1;VB6 0.5 mg L^-1;烟酸0.5 mg L^-1;肌醇100 mg L^-1; 甘氨酸7.5 mg L^-1;精氨酸174 mg L^-1;谷氨酰铵876 mg L^-1; casamino acid 500 mg L^-1; 蔗糖68.5 g L^-1; 葡萄糖35 g L^-1; AS 200 µmol L^-1 pH 5.2)是农杆菌的最佳重悬液;对NPT(new plant type, NPT)这种侵染后易水渍化品种, 滤纸法共培养可将其抗性愈伤发生率提高15倍以上;筛选及分化前对抗性愈伤组织进行2 d的干燥培养可显著加快愈伤组织分化进程;在分化培养基中加入AgNO₃有助于提高分化率;而短期高浓度的CuSO₄处理可显著提高分化率。利用此体系获得了一大批PCR鉴定阳性的转基因株; Southern blot检测证明外源基因大多数以单拷贝形式整合在转基因植株中。     

农杆菌介导法将LFY基因导入嘎拉苹果的研究

以嘎拉苹果叶片为外植体,利用GUS瞬时表达率,对农杆菌介导法转化苹果的因素进行优化.结果表明:卡那霉素(Km)选择压在30 mg/L时,外植体预培养2～3 d后以OD600=0.3～0.5农杆菌菌液浸泡3～5 min,共培养3 d,延迟筛选3 d可明显提高M2叶片转化效率,GUS阳性率达50%.PCR检测初步证明,LFY基因已整合到苹果再生植株中.