Advances in Genetic Transformation of Tea （Camellia sinensis）

Long-term fertility cycle,low self-compatibility and short flowering period limited the tea breeding by conventional method.It is necessary to apply biotechnology,especially genetic transformation method,to obtain new mutants and to accelerate tea breeding.This paper reviews the status and progress in genetic transformation and related influencing factors.It has been noticed that tea genetic transformation has advantages in getting useful target mutants.The genetic transformation by Agrobacterium-mediated and gene gun methods are usually used.However,further research should be focused on improvement of plant regeneration.     

菊花‘金不凋’再生及遗传转化体系的构建

‘金不凋’属于典型的日中性菊花,可作为日中性菊花开花分子机理的理想研究材料,目前尚未建立‘金不凋’的再生及遗传转化体系。本研究以‘金不凋’叶片为外植体,分别对影响再生及转化体系的主要因素进行试验。结果表明‘:金不凋’叶盘愈伤组织的不定芽分化最佳培养基为MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.5 mg/L,不定芽分化率为90.0%,平均再生不定芽数达5.5556个;相关性分析表明褐化率与愈伤诱导率以及平均再生愈伤组织数之间存在显著的负相关关系;试管苗最佳生根培养基为MS,生根率为100%。在‘金不凋’再生体系建立的基础上,初步建立了其遗传转化体系:‘金不凋’叶盘经过24 h预培养,在菌液浓度OD600=0.6的农杆菌中侵染10 min,共培养2 d,延迟培养5 d,叶片不定芽分化潮霉素临界浓度为2 mg/L,生根筛选潮霉素临界浓度为5 mg/L时,转化效率最高。通过潮霉素抗性筛选和PCR鉴定,获得3株PCR阳性菊花苗,转基因阳性苗频率为2.5%,本研究为‘金不凋’的基因工程育种提供了技术基础。     

结球甘蓝自交系YL-1的高效遗传转化体系的建立及应用

为了筛选结球甘蓝高效遗传转化受体材料,以高代自交系YL-1、21-3、12J35、650为试材,比较不同材料具柄子叶和下胚轴的再生频率差异。在4份供试材料中,YL-1为最优转化受体,再生频率显著高于其他3份材料;YL-1具柄子叶和下胚轴的再生频率无显著差异,均可用于遗传转化。进一步对YL-1遗传转化过程中光照强度、Basta除草剂浓度、农杆菌侵染浓度等关键影响因素进行优化,发现光照强度为4 000 lx时更有利于不定芽诱导;除草剂最适筛选浓度为8 mg·L~(-1);农杆菌侵染浓度OD600=0.3侵染8 min,YL-1抗性芽再生频率最高。基于建立的高效遗传转化体系,共获得47株抗除草剂植株,PCR检测显示其中12株为阳性,初步表明bar基因已转化到甘蓝中,转化率达到2.18%。利用转录组测序技术对2株PCR阳性材料进行基因表达分析,均检测到bar基因高效表达。甘蓝高代自交系YL-1高效遗传转化体系的建立可为今后结球甘蓝基因功能鉴定及重要农艺性状的改良提供基础。     

农杆菌介导转化甜菜影响因素的研究

[目的]以甜菜无菌苗的叶柄为外植体材料,对农杆菌转化条件和方法进行较为系统地比较研究,以期建立一种转化频率高、稳定性好、通用性较强的甜菜遗传转化技术体系.[方法]对影响农杆菌介导的不同因素分别进行比较试验.[结果]对甜菜叶柄进行培养后用不同菌液浓度OD600=0.3～0.4的农杆菌感染8～10 min,脱菌处理后接入卡那霉素浓度为100 mg/L、头孢霉素浓度为500 mg/L的选择培养基中进行筛选,获得的抗性芽较多,抗性芽分化频率可达到34.3;.[结论]初步建立了一种转化频率高、稳定性好、通用性较强的甜菜遗传转化技术体系,通过植物转基因技术为选育高产、优质、广谱抗病的甜菜品种奠定基础.     

超声波辅助对农杆菌介导“美人指”葡萄遗传转化中GUS瞬时表达的影响

通过超声波辅助农杆菌介导法,优化"美人指"葡萄遗传转化体系。利用GUS瞬时表达的方法研究了不同功率、时间条件下的超声波处理,外植体类型以及AS浓度对"美人指"葡萄遗传转化效率的影响。结果表明:外植体茎段在含75mg/L AS农杆菌悬浮液中侵染4 min,并在此期间,用功率为90 W的超声波处理14 s,获得最佳GUS瞬时表达率42.8%。     

农杆菌介导籼稻遗传转化研究的进展及策略

近年来,农杆菌介导法转化技术已广泛应用于粳稻遗传转化中。但是对籼稻遗传转化相对困难,由于水稻两个亚种遗传差异大,籼稻对转化反应的基因型依赖性强,愈伤组织诱导及分化率低。本文扼要回顾了农杆菌介导籼稻转化研究的历程,系统介绍了影响籼稻转化的主要因素,分析了农杆菌介导籼稻遗传转化研究中存在的问题,并提出了提高农杆菌介导籼稻遗转化效率的对策。高效籼稻转化体系的建立可以加速水稻转基因品种改良育种进程,推进水稻功能基因组研究的开展。     

农杆菌介导的大豆子叶节遗传转化技术流程及操作要点

大豆遗传转化效率低,是大豆转基因育种亟待解决的重要问题。以大豆子叶节为外植体采用农杆菌介导法,系统地研究了大豆子叶节遗传转化各技术环节的操作要点,包括工程菌液制备、无菌苗获得及外植体制备、农杆菌的侵染及共培养、不定芽诱导、不定芽伸长、根诱导、驯化与移栽、抗性植株的获得及转基因植株的检测等,建立了一套较稳定、高效的大豆子叶节遗传转化体系。并利用该体系,将野生大豆耐盐碱相关基因A1对大豆品种绥农28、合丰50、合丰55、东农50进行遗传转化,系统地探讨了大豆基因型、影响T-DNA的转移效率的各环节、筛选剂浓度及不同基因型转化效率等几个重要因素。     

应用农杆菌介导法获得转大麦黄矮病毒GPV株系复制酶基因ORF2小麦植株

以生产用5种基因型小麦为材料,利用农杆菌介导法将大麦黄矮病毒GPV株系复制酶基因ORF2转化愈龄40d的幼胚愈伤组织,经过G418筛选后,共再生出9株抗性植株,拓宽了小麦农杆菌转化的受体基因型。PCR及Southern杂交分析证实大麦黄矮病毒复制酶基因ORF2已经整合到小麦基因组中。初步抗病性检测结果显示转基因植株对GPV株系具有抗性。研究结果还表明,受体基因型、外植体的生理状态对农杆菌侵染起着至关重要的作用。     

十二个小麦新品种成熟胚再生性能与农杆菌侵染敏感性评价

小麦成熟胚培养再生率比较低,尤其对优良小麦品种成熟胚再生性和农杆菌侵染敏感性还缺乏研究,一定程度阻碍了转基因小麦有效开展和产业化进程。以扬麦18、扬麦15、扬麦16、新冬18、小偃166和周麦22等12个优良小麦新品种为材料,研究了其成熟胚再生率及其对农杆菌侵染的敏感性。结果表明,12个小麦新品种成熟胚再生率0~35.3%,周麦27最高,扬麦19次之（27.9%）,新冬18、石麦B07-4056分别为211%和20.0%,其余品种再生率均低于20.0%;12个小麦品种成熟胚愈伤组织农杆菌侵染后GUS基因瞬间表达率0~33.3%,周麦18最高,扬麦15次之（23.8%）,扬麦18、周麦22、周麦27和石麦B07-4056虽有表达但频率较低（6.7%~9.1%）,其余品种没有观察到GUS基因瞬间表达。认为周麦27、扬麦19等品种适合进行成熟胚培养,周麦18、扬麦15等品种成熟胚适合进行农杆菌转化。优良小麦品种成熟胚再生性能和农杆菌敏感性评价为进一步利用细胞工程和基因工程途径改良小麦奠定了基础。     

根癌农杆菌介导的胶孢炭疽菌遗传转化体系的建立

本研究基于农杆菌介导的遗传转化方法,建立了芒果胶孢炭疽菌高效的遗传转化体系,获得一批炭疽菌的T-DNA插入突变体,其目的是为炭疽菌的功能基因组学研究和致病相关基因的克隆奠定基础。结果如下:通过摸索并优化了体系的各项因子,在潮霉素筛选浓度为200μg/mL,菌液浓度为OD₆₆₀=0.15条件下,AS为200μmol/L,选择pH5.5的IM共培养基中转化效果最好;进一步通过对转化子的继代稳定性和PCR检测,结果发现潮霉素抗性稳定遗传和假阳性率低;通过菌落形态观察和产孢能力的测定获得3个菌落形态异常突变体,6个产孢能力下降突变体。