利用绿色荧光蛋白优化辣椒遗传转化体系

【目的】农杆菌介导的辣椒遗传转化较为困难,至今仍未建立高效转化体系。绿色荧光蛋白(GFP)基因是植物遗传转化中常用的报告基因,以GFP为报告基因,优化农杆菌介导的辣椒遗传转化体系。【方法】利用GFP表达系统,统计3个辣椒品种(‘HP’‘8214’和‘L55’)中3种不同外植体(子叶、下胚轴和Flamingo-bill外植体)的不定芽分化率、不定根分化率与荧光阳性率,探究农杆菌侵染浓度、侵染时间、预培养时间和共培养时间等因素对不定芽、不定根分化率及荧光阳性率的影响。【结果】3个辣椒品种的Flamingo-bill外植体不定芽分化率均显著高于下胚轴与子叶外植体,其中‘L55’ Flamingo-bill外植体的不定芽分化率最高、达77.59%,故选用‘L55’ Flamingo-bill外植体进行后续研究。4种农杆菌不同侵染浓度和时间组合下,‘L55’Flamingo-bill外植体均可产生不定芽、不定根及表达GFP的愈伤组织,当农杆菌侵染浓度为OD₆₀₀=0.05,侵染时间为30 min时,不定芽分化率和荧光阳性率最高,分别达48.39%、4.84%。在6种不同预培...     

油菜黑胫病菌T-DNA插入诱变因素优化及突变体筛选

油菜黑胫病是由Leptosphaeria biglobosa引起的一种真菌病害。这种病害在我国油菜产区广泛发生,并造成一定的经济损失。为通过获取突变体来研究L. biglobosa的生态适应性机制及致病机制,本文优化了影响农杆菌介导转化（ATMT）油菜黑胫病菌L. biglobosa菌株Lb731的因素,评估转化子质量,并筛选相关突变体。结果明确了农杆菌介导转化菌株Lb731的最佳因素：潮霉素B浓度为50 μg/mL,转化受体（分生孢子）培养时间为15 d (20℃),浓度为2 × 10^7~8孢子/mL,农杆菌-受体共培养温度为25℃,共培养时间为72 h。在最适条件下的转化效率达到80个转化子/百万分生孢子。T-DNA插入基因组的频率为100%,单拷贝插入频率为72.7%,转化子抗潮霉素性状能稳定遗传。从2136个转化子中获得了11个菌丝生长减缓突变体,7个色素产生缺陷突变体和14个分生孢子产生缺陷突变体,并从这些突变体中鉴定出7个致病力丧失突变体。采用hiTAIL-PCR技术,从3个突变体中获得了T-DNA插入位点侧翼序列。上述结果为深入研究L. biglobosa的生态适应性机制及致病机制提供了材料和线索。     

农杆菌介导的宁麦13成熟胚遗传转化体系的构建

宁麦13是目前生产中应用面积较大的弱筋小麦品种,以此品种建立农杆菌介导的成熟胚遗传转化体系有助于对该品种的个别性状进行针对性改良。本研究利用分别携带不同质粒pCXK1301和pAt-MYB12u的农杆菌株系GV3101对宁麦13成熟胚愈伤组织进行转化,通过对预培养时间、共培养时间和干燥处理等参数的研究,建立了农杆菌介导的宁麦13成熟胚遗传转化体系。宁麦13成熟胚转化体系的条件为:利用预培养6d的宁麦13成熟胚愈伤组织作为转化受体,使用含pAtMYB12u质粒的农杆菌株系GV3101,侵染菌液浓度OD600=0.6,侵染时间60min,采用干燥共培养4～5d(23℃,暗培养),诱导恢复培养10d,分化培养每4week继代一次,分化培养8week(12h光周期,25℃,2 000lx)。试验侵染2 600个宁麦13愈伤组织,获得127株再生植株,经分子检测,其中9株证实为阳性转化植株。     

农杆菌介导的半夏GUS基因瞬时表达

采用根癌农杆菌感染半夏无菌叶片、叶柄和愈伤组织,对GUS基因的瞬间表达进行研究,并分析了不同转化受体、感染时间、菌液浓度、共培养、预培养时间、菌种对GUS基因的瞬间表达的影响。结果显示,以半夏的无菌苗叶柄和愈伤组织,在OD值为0.2的EHA101或EHA105农杆菌液中感染15 min,叶柄暗处共培养3 d,愈伤组织2 d,能够得到较高的GUS基因瞬间表达。     

毛白杨85号高效遗传转化系统的建立

在建立以毛白杨85号( Populus tomentosa 85)叶片为外植体的再生系统基础上,从预培养时间、浸染菌液浓度、浸染时间、共培养时间及添加AS(乙酰丁香酮)5个方面,以卡那霉素抗性植株作为转化率的衡量指标,研究了各因素对毛白杨85号遗传转化率的影响,建立了高效的遗传转化系统。筛选的高效转化系统为：农杆菌活化菌液用MS液体培养基稀释10倍,浸染5min,共培养4d。毛白杨85号叶盘转化率可达40.0%。该研究为利用叶盘法开展毛白杨85号基因转化培育抗逆新品种奠定了良好基础。     

豇豆胰蛋白酶抑制剂转基因棉花的获得

利用根癌农杆菌（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓ）介导法将豇豆胰蛋白酶抑制剂（Ｃｏｗ－ｐｅａＴｒｙｐｓｉｎＩｎｈｉｂｉｔｏｒ,ＣｐＴＩ）基因转移进入棉花（ＧｏｓｙｐｉｕｍｈｉｒｓｕｔｕｍＬ．）。棉花幼苗的下胚轴与携带有ＣｐＴＩ基因和Ｎｐｔ－Ⅱ基因的根癌农杆菌共培养,在选择培养基上诱导出了卡那霉素抗性（Ｋｍｒ）愈伤组织。选择Ｎｐｔ－Ⅱ阳性的胚性愈伤组织在胚状体诱导培养基上进行胚状体诱导,继而在分化培养基上进行植株分化,最终获得了再生棉花植株。经Ｎｐｔ－Ⅱ分析、ＰＣＲ及Ｓｏｕｔｈｅｒｎ检测证明,外源ＣｐＴＩ基因和标记基因（Ｎｐｔ－Ⅱ基因）存在于转化棉株及其后代中。抗棉铃虫（Ｈｅｌｉｏｔｈｉｓａｒｍｉｇｅｒａ）生物活性检测表明转基因植株后代具有明显的抗棉铃虫能力。     

农杆菌介导的紫花苜蓿遗传转化体系的建立与优化

以“中苜一号”紫花苜蓿品种作为受体材料,建立了适用于农杆菌介导的转基因组培体系,并对GUS 基因进行转化,经 GUS 组织化学染色,以获得抗性愈伤组织分析为目的,转化优化条件为:叶片预培养 4~5 d,用农杆菌菌液(A600=0.3~0.8)侵染 20 min,然后在培养基上铺一层灭菌滤纸共培养 7 d 后清洗。     

反义AcInv基因转化马铃薯方法的研究

马铃薯反义AcInv基因,采用农杆菌介导法,选用生产上推广的9个普通四倍体栽培种,对影响转化的各个因素进行了优化研究。结果表明:在愈伤组织诱导过程中,卡那霉素(Km)的适宜浓度为100 mg/L;生根过程中为50 mg/L。外植体的预培养为:茎段2 d,叶盘3 d效果较好;农杆菌浓度当OD600值为0.5时对茎段和叶盘的转化效果均较佳;茎段和叶盘侵染时间分别达8 min和10 min时转化率较高;外植体与农杆菌共培养时间分别为2 d和3 d时,茎段和叶盘的转化率较高;各个品种的外植体在卡那霉素抗性培养基上均能形成愈伤组织,但只有1号(“大西洋”)最后从愈伤组织上分化成苗,形成正常植株,植株再生率为11.2 %,PCR扩增检测表明大部分转基因植株为阳性。     

提高根癌农杆菌介导的香石竹遗传转化效率的研究

以无菌苗叶片为外植体,在根癌农杆菌介导下建立并优化了香石竹5个品种的遗传转化体系。预培养2d可明显提高转化率;香石竹品种间在转化上存在差异;培养基中添加20μmol的AgNO3抑制不定芽的分化。转化植株在含25mg·L-1卡那霉素的生根培养基上培养,生根率为72 1%,GUS检测结果55%的转化植株呈蓝色,PCR扩增表明阳性率为32 2%,Southern杂交证实外源基因已整合到植物基因组中。     

抗逆相关基因GmDREB导入农杆菌的研究

利用改进的冻融法和电击法成功地将带有编码DREB转录因子GmDREB基因的prdGm-200双元载体分别导入根癌农杆菌EHA101、EHA105和LBA4404菌株中,同时探讨了影响冻融法和电击法转化效率的因素。结果表明:农杆菌细胞OD600约为0.6时冻融法和电击法的转化效率均较高。在利用冻融法转化农杆菌时,新制备的感受态细胞有利于提高转化效率。在进行电击法转化农杆菌时,电场强度和脉冲时间都对农杆菌的转化效率有影响。