植物叶绿体遗传转化及研究进展

叶绿体遗传转化与传统的细胞核遗传转化相比具有许多独特的优点：外源基因表达效率高,可同时转化及表达多个基因,由于通过母性遗传,因此没有基因沉默现象及位置效应,也不会造成外源DNA的扩散。目前已经有超过四十多个外源基因整合到烟草等作物的叶绿体基因组中,表现出理想的农艺性状或作为生物反应器表达高水平的生物疫苗。本文对植物叶绿体基因组转化技术的原理和优点,外源基因导入叶绿体基因组的方法,以及目前叶绿体转化研究的最新进展进行了综述,并对其应用进行了展望。     

农杆菌介导轮状病毒抗原蛋白基因VP7转化紫花苜蓿的研究

以公农1号紫花苜蓿5～7日龄无菌苗子叶为材料,通过农杆菌介导法将轮状病毒抗原蛋白基因VP7转入紫花苜蓿子叶中,并用卡那霉素进行筛选获得抗性植株.提取转化抗性植株叶片DNA作模板,用VP7基因特异引物进行PCR扩增,琼脂糖凝胶电泳分析表明有7株扩增出了960bp的特异条带.对7株PCR阳性植株进行PCR- Southern杂交和Southern杂交分析,有4株出现阳性杂交信号,表明目的基因已经整合到紫花苜蓿基因组中,并且是1～2个拷贝.     

不同玉米自交系对卡那霉素敏感性的鉴定

利用 8个玉米自交系 ,设置 13个卡那霉素浓度 ,研究卡那霉素对玉米种子发芽及生长的影响。结果表明 :卡那霉素对玉米种子发芽率有一定的影响 ,同时能够引起幼苗的白化现象 ,随着卡那霉素浓度的增大 ,幼苗的生长受到明显的抑制 ,白化率也明显增大。     

成熟胚愈伤诱导及再生条件优化

采用三因素随机区组设计,研究不同基因型、培养基种类及2,4-D处理浓度对成熟胚愈伤诱导率的影响。结果表明,影响玉米成熟胚胚性愈伤组织诱导的主要因素是基因型,且基因型、培养基和2,4-D处理对岀愈率影响效果差异达到显著或极显著水平,除初级愈伤三因素互作不显著外,任意两因素或三因素之间的互作效应显著。丹988的最佳培养组合为MN+2,4-2mg/L;铁7922最佳培养组合为MS+2,4-D 2mg/L。添加1mg/L的KT有利于愈伤组织分化。     

大豆皂苷提取工艺的优化

大豆皂苷是大豆中的一种生理活性成分,广泛应用于医药行业中。传统的方法往往采取甲醇作为溶剂进行提取,其具有毒性。本研究使用无毒的食用乙醇和水作为大豆皂苷的提取剂,利用正交试验得到最佳提取条件,结果显示食用乙醇的提取率要高于水提取;食用乙醇提取大豆皂苷的最适条件为:食用乙醇浓度为70%,提取温度控制在80℃,提取4 h,固液比是1/18(W/W),收集2次提取后的滤液。     

乳酸乳球菌食品级表达载体的改造

[目的]改造乳酸乳球菌食品级表达载体,拓宽原系统的应用范围。[方法]以pNZ8149为基础,在pNZ8149的启动子PnisA下游插入乳酸乳球菌MG1363未知分泌蛋白（Usp45）的胞外分泌信号肽基因序列SPusp45,利用特异性引物通过PCR方法删除启动子序列和信号肽基因序列间的酶切位点,确保SD序列和起始密码子间的距离相对最佳,构建分泌表达载体pNZS。将报告基因gus重组到pNZS的多克隆位点中,构建pNZS-gus,电击转化L.lactisNZ3900。以10ng/ml的nisin诱导培养,取培养液进行GUS染色试验。[结果]新构建的L.lactisN3900/pNZS-gus系统可以正确表达有活性的GUS蛋白,并可以将GUS蛋白分泌到细胞外。[结论]该系统的构建成功,为目的蛋白的分泌性表达研究和口服级疫苗的研制奠定了基础。     

农杆菌介导法将Bt杀虫蛋白基因导入玉米自交系的研究

利用β-葡萄糖苷酸酶(gus)基因的瞬时表达和稳定表达对农杆菌转化玉米愈伤组织的条件进行优化,通过用带有Bt抗虫基因和bar抗除草剂基因的根癌农杆菌LBA4404(ACT)转化玉米自交系7922、H99和P2的胚性愈伤组织,获得了抗性愈伤组织,并分化出植株,PCR检测初步证明Bt杀虫蛋白基因已整合到玉米再生植株中。     

正交试验法在玉米组织培养中的应用

利用正交试验研究了培养基、2,4-D、蔗糖、脯氨酸、水解酪蛋白(CH)5个因素及组合对玉米自交系4112和P1幼胚愈伤组织诱导的影响,探讨了正交设计应用于玉米培养基筛选的可能性.结果表明:1)对4112诱导胚性愈伤的最优组合是8114培养基、2,4-D 4 mg/L、蔗糖80g/L、CH 500mg/L,对P1最优组合是蔗糖N6培养基、2,4-D 1 mg/L、蔗糖20 g/L、脯氨酸1 400mg/L、CH 500mg/L;2)不同玉米自交系的幼胚需要不同的糖浓度和培养基;3)适宜的2,4-D浓度可提高愈伤组织的诱导率;4)脯氨酸和水解酪蛋白对愈伤组织的形成有一定作用。     

基因枪法将BADH基因转入羊草的研究

用PDS-1000He型基因枪将BADH基因转入由羊草成熟胚诱导出的胚性愈伤组织中,获得了转基因植株。通过Kanamycin筛选鉴定,优化了基因枪法转化羊草的各种参数。结果表明,DNA金弹到靶细胞的距离为9cm,每皿轰击1次时愈伤组织的瞬时表达率高达88.13%。转基因植株经PCR检测,初步证明外源基因已整合到羊草基因组中并得以表达。     

应用重组PCR技术构建大豆脂肪氧化酶基因RNA干扰表达载体

RNA干扰是近年来生物技术领域新兴的研究热点之一。在作物的研究中,RNA干扰被认为在作物品质改良中具有重要的应用价值,并已在水稻、小麦、玉米等作物中得到成功应用,但在大豆的研究中尚鲜有报道。在研究植物RNA干扰的实验中,构建相应的RNA干扰表达载体是常用手段,但传统构建方法较费时费力。重组PCR是一种利用重叠延伸的方法进行高效和快速的体外基因片段拼接的PCR技术。研究将重组PCR技术应用于构建大豆脂肪氧化酶基因ihpRNA干扰表达载体,一方面探索一条更简便、快捷、适应范围更广泛的大豆基因RNA干扰表达载体构建方法,另一方面所构建的载体为进一步研究RNA干扰在大豆脂肪氧化酶改良中的应用奠定了基础。结果显示应用重组PCR技术构建大豆脂肪氧化酶基因RNA干扰表达载体是可行的,相比与常规方法此方法更简便、快捷、效率更高。