替代性转化:一种新的遗传工程技术

Massey 大学和新西兰 DSIR 的研究人员描述了一种把外源基因导入植物的新方法。他们不是把外源DNA 导入并表达在植物细胞本身,而是导入并表达在生活在植物体内的内生植物真菌里。研究人员利用β-葡糖苷酸酶基因成功地转化了多年生黑麦草内寄生菌 Acremonium(主要存在于其     

花粉介导的遗传工程方法的最初步骤

CIBA-GEIGY Agricultural Biotechnology的I.Dupuis和G.M.Pace报道,用单倍体的雄配子体作为外源DNA载体,可获得能直接发育成成熟转化植株的非嵌合性转化合子胚。作为这种花粉介导的遗传工程的最初步骤,Dupuis和Pace用微弹法将葡糖苷酸酶(GUS)基因和花色素苷标记基因导入     

用激光微束法将外源基因导人水稻细胞的研究

将外源基因导入植物细胞是植物基因工程的关键步骤之一。用激光微束技术转化动物细胞已经取得了成功,并证明外源基因已整合到细胞染色体上。最近又证明激光微束可穿透植物细胞壁和细胞膜,将pBR322DNA导入植物细胞和细胞器。本实验在利用激光微束技术将外源基因导入水稻培养细胞上进行了探索。 所用外源DNA是pBI121质粒,该质粒带有CaMV35启动子和β-葡萄糖苷酸酶(GUS)基因,用     

植物芥子酶研究进展

芥子酶防御系统为白花菜目植物特有．由芥子酶及其底物硫代葡萄糖苷组成．芥子酶和硫代葡糖苷分别储藏在不同的细胞中,在受到病虫侵袭时,底物和酶相遇,硫代葡糖苷被降为有毒化合物,起防御作用．对植物芥子酶防御系统研究进展进行了综述,包括基因家族的结构、基因的表达调控、芥子酶的细胞定位、植物以外其它生物的芥子酶、硫代葡糖苷／芥子酶系统起源进化以及其可能功能等．     

转查耳酮合酶基因矮牵牛共抑制的研究

查耳酮合酶是花色素合成途径的一个关键酶. 将查耳酮合酶基因(chalcone synthase A, chsA)导入矮牵牛(Petunia hybrida)后, 转基因植株的外源与内源chsA基因一起发生共抑制, 导致花色改变. 将β-葡糖苷酸酶基因(uidA)连在chsA基因下游形成融合基因, 通过土壤农杆菌介导的途径转化矮牵牛. 利用GUS组织染色检测到共抑制的发生具有发育特异性, 在花组织发育时期开始发生, 发生的起始需要内源基因与外源基因的相互作用. RNA原位杂交实验表明, 共抑制的发生没有组织特异性, 且初步表明共抑制发生后, RNA可能是在细胞质中发生降解的.     

RNAi抑制过氧化物酶基因Rsprx1表达促进萝卜花青素的积累

过氧化物酶是一类广泛存在于生物中的氧化还原酶,被认为参与植物花青素的代谢．本实验利用RNAi技术,干扰萝卜过氧化物酶基因Rsprx1表达. 结果表明, RNAi干扰载体的萝卜植株中过氧化物酶基因(Rsprx1)表达被抑制,过氧化物酶活性显著降低,过氧化物酶同工酶条带减少|而花青素含量在处理第9 d达到最大值|花青苷种类和含量有较大变化: 天竺葵素-3-阿魏酰葡糖苷-5-丙二酰基葡糖苷、天竺葵素-3-ρ-香豆酰二葡糖苷-5-丙二酰基葡糖苷、天竺葵素-3-阿魏酰二葡糖苷-5-丙二酰基葡糖苷和天竺葵素-3-二ρ-香豆酰二葡糖苷5-丙二酰基葡糖苷含量升高; 天竺葵素-3-二葡糖苷-5-葡糖苷、天竺葵素-3-葡糖苷-5-葡糖苷和天竺葵素-3-酰化二葡糖苷-5-葡糖苷含量降低|花青素合成相关基因（Chs、Chi、Dfr、F3h和Ldox）及转录因子（Tt8）的mRNA表达水平在RNAi处理后早期有明显上调．这些结果均表明,萝卜过氧化物酶Rsprx1参与花青素的合成代谢．     

由遗传工程化植物组织构成的生物传感器

夏威夷大学的研究者A.-J.Wang和G.A.Rechnitz的研究表明,用遗传转化产生的植物代谢途径可使植物组织用作生物传感器。 他们用赋予β-葡糖苷酸酶(GUS)活性的细菌基因转化马铃薯植株。然后将玻璃珠与地上转基因或非转基因马铃薯茎和叶柄组织的混合物封装于玻璃柱中,构成了原型组织反应器。当微克分子量的葡糖苷酸穿过反应器时,由存在于含GUS基因表达转基因组织的反应器中而不存在于对照反应器中的下游荧光检测器检测GUS活性。转墓因生物传感器的操作寿命在室温下为2个月。     

用于活体植物细胞转化的荧光标记基因

由于缺乏转化标记限制了植物遗传工程的进展。这种转化标记是指编码可选择特征如卡那霉素抗性、可检测产物如β-葡糖苷酸酶或可见标记如荧光素酶的基因。因为生化标记或当前采用的可见标记需要加入底物或辅助因子,所以限制了它们在活体植物组织中的应用。 美国农业部的R.P.Nieds已将绿色荧光蛋白(GFP)基因导入柑桔细胞。在无外加底物或辅助因子条件下用蓝光或近紫外光照射,转基因细胞呈现鲜绿色。该基因以前是由哥伦比亚大学、Rutgers大学及Woods Hole海洋研究所的M.Chalfie及同事从荧光水母分离出来的,后经威斯康星州立大学的Niedz     

CMO与BADH双基因表达载体构建及在烟草中的表达

本研究的目的是将甜菜碱合成关键酶CMO与BADH基因构建到同一表达载体中,利用转基因方法将该表达载体导入植物体内,完善植物体内的甜菜碱合成途径,提高植物的抗旱性和耐盐性。以pC1303质粒为基础,构建了均由35S启动子驱动的CMO基因和BADH基因的植物双基因表达载体pC35SC35SB1303。利用冻融法将其导入农杆菌LBA4404中,通过农杆菌介导法分别将CMO基因、BADH基因以及该双基因表达载体导入烟草中,PCR检测和Northern杂交分析表明,外源基因已整合到受体植物基因组中并正常表达。对转基因植株及对照植株甜菜碱含量的检测结果表明,转双基因植株的甜菜碱含量明显高于转BADH基因植株、转CMO基因植株及对照植株。     

苏云金芽孢杆菌杀虫蛋白基因克隆及油菜叶绿体遗传转化研究

向细胞核导入外源基因的核转化技术是植物基因工程的主要方法。然而,外源基因表达效率低,表达不稳定,基因易失活和因随机插入而造成的位置效应等是该方法不足之处。而且,由于外源基因可随花粉扩散,细胞核转化体的生物安全性问题已在全球范围内引起世人的关注和担忧。将外源基因导入叶绿体基因组有望克服细胞核转化中存在的某些弊端。油菜作为世界上重要的油料作物,其叶绿体遗传转化研究还未见报道。本研究从苏云金芽孢杆菌克隆得到野生型杀虫晶体蛋白基因,构建了用于油菜叶绿体定点转化的植物表达载体,并用基因枪法将杀虫蛋白基因导入油菜,…     

利用微束激光穿刺法将抗真菌基因导入棉花的研究初报

以棉花感受态萌动种胚作为外源基因转化的受体,用激光微束穿刺法将β-1,3-葡聚糖酶及几丁质酶双价基因导入棉花,所构建的植物表达载体pB IBGC携带有筛选标记npt-Ⅱ(新霉素磷酸转移酶)基因。激光转化处理的种胚经卡那霉素筛选,已经获得抗性小植株。研究了微束激光转化法用于棉花感受态萌动胚转化预培养的时间、高渗液对材料的处理等。研究表明:用微束激光转化处理种胚是一种操作简便、重复性好的转化方法,用该法可将外源基因导入植物感受态萌动胚,避开植株离体再生的困难。     

niaD基因与uidA基因共转化糖化酶高产菌株Aspergillus niger T21

从AspergillusnigerT21分离到自发性的氯酸盐抗性株,再经氮源生长试验获得硝酸盐还原酶缺陷的niaD突变体N44。用含有niaD的质粒pSTA10转化N44,转化频率为5个／μg（转化子／DNA）。转化子的Southern印迹分析表明niaD基因同源整合到N44的染色体DNA中。pSTA10与含葡糖苷酸酶基因（uidA）的质粒pNOM102共转化N44,共转化频率为40％。共转化子的GUS（葡糖苷酸酶）活力测定结果表明uidA基因已在N44中表达。由此可知,以niaD为选择标记,uidA为报告基因,以N44为受体的转化系统可用于丝状真菌启动子功能检测和已知调控序列的功能分析。     

甜瓜黄瓜素基因启动子表达载体的构建及分析

该研究构建了由黄瓜素基因5′端310bp启动子序列驱动β-葡萄糖醛酸酶(GUS)报告基因的植物表达载体pPZP-CGN,通过花粉管通道法将植物表达载体pPZP-CGN导入甜瓜,并采用荧光法定量测定转基因植株中GUS活性。结果显示,gus基因在果实中高表达,而在根、茎、叶等组织中表达活性很低,表明黄瓜素基因上游310bp启动子具有指导外源基因在果实中高效特异表达的特性。     

利用激光微束将外源基因导入高等植物细胞的研究

本实验室已建立了激光微束向植物细胞导入外源基因的试验程序。用已建立的程序对多种经济作物和林木进行外源基因导入的研究,均得到了GUS基因瞬时表达的结果,正在继续研究GUS基因的整合表达。 广泛地选用了不同科属的植物及不同外植体进行外源基因导入的研究,所用材料如下:在被子植物中选用单子叶无性繁殖的兰科花卉兰花(Dendrobium)小圆球茎为外植体;以双子叶植物中的草本植物锦葵科的棉花(G.hirsulum L.)再生胚状体为外植体;十字花科油菜,选用     

激光微束诱导pSV—β质粒导入Hela细胞的研究

本文报道了用一套Ｎｄ：ＹＡＧ紫外激光微束系统研究基因转移。我们以ｐＳＶ－β质粒（β－半乳糖甙酶基因）作为报道基因,利用外激光微束将其导入Ｈｅｌａ细胞中,通过组织化学染色检测到质粒在Ｈｅｌａ细胞中获得表达,在最佳的激光辐照条件下,Ｈｅｌａ细胞的导入表达成功率在８０％以上。本工作是国内首次报道激光微束诱导外源基因进入动物细胞中获得表达,为激光微束技术在动、植物细胞高效率导入外源ＤＮＡ的研究中摸索到一套     

用基因枪法将GUS基因导入烟草脱外壁花粉及其瞬间表达

以β－葡糖苷酸酶（β－ｇｌｕｃｕｒｏｎｉｄａｓｅ,ＧＵＳ）基因作为报告基因,用基因枪法将其导入烟草（Ｎｉｃｏｔｉａｎａ ｔａｂａｃｕｍ Ｌ．）脱外壁花粉和作为对照系统的完整花粉,探讨了启动子及不同轰击条件对外源基因瞬间表达的影响,比较了二者的转化频率。结果表明：玉米花粉特异启动子能启动ＧＵＳ基因在脱外壁花粉和完整花粉中表达,而ＣａＭＶ３５Ｓ启动子则不能。靶距离越近,着弹率越高,ＧＵＳ基因瞬间表达频     

玉米Ubi-1启动子在可育转基因玉米植株中的表达活性

本工作将玉米泛素基因-1启动子(Ubi-1)与大肠杆菌β-葡糖苷酸酶基因(gus,uidA)的编码区融合,通过基因枪粒子轰击方法转化来自玉米未成熟胚盾片组织的I-型愈伤组织,经PPT选择获得可育的玉米转基因植株,并采用组织化学方法分析了Ubi-1启动子驱动的gus基因在不同组织、细胞中的表达活性,发现gus基因在除花药壁以外的其它所试组织中均可以有效表达.UbiGUS在花粉、卵细胞和T1代转基因植株未成熟胚中的表达显示该启动子在植株发育的早期阶段即具有活性.对T0代转基因植株的花粉进行GUS组织化学染色,gus基因呈11分离,显示外源基因在转基因植株中以孟德尔方式遗传.同时发现,使用玉米本身的启动子Ubi-1可以降低外源基因在转基因玉米中的拷贝数,进而避免基因沉默现象的发生.目前已得到第二代转基因种子.     

niaD基因与uidA基因共转化糖化酶高产菌株Aspergillus niger T21

从Aspergillu niger T21 分离到自发性的氯酸盐抗性株,再经氮源生长试验获得硝酸盐还原酶缺陷的niaD 突变体N44。用含有niaD的质粒pSTA10转化N44,转化频率为5个／μg(转化子/DNA)。转化子的Southem印迹分析表明niaD基因同源整合到N44的染色体DNA中。pSTA10与含葡糖苷酸酶基因(uidA)的质粒pNOM102共转化N44,共转化频率为40％。共转化子的(GUS(葡糖苷酸酶)活力测定结果表明uidA基因已在N44中表达。由此可知,以niaD为选择标记,uidA为报告基因,以N44为受体的转化系统可用于丝状真菌启动子功能检测和已知调控序列的功能分析。     

氦驱动微弹头转化烟草原生质体

Svab和Weber等人几乎同时报道了高等植物叶绿体的首次遗传转化.康乃尔大学和爱达荷大学的Guang-Ning Ye及同事利用氦驱动微弹头获得了烟草叶绿体的转化,使转移的β-葡糖苷酸酶(GUS)基因得到瞬时表达. 这种氦驱动器有一小室,一端由绝缘击穿塑料膜密封.室里填装高压氦,然后用一螺线     

β-1,3-葡聚糖酶在植物抗真菌病基因工程中的研究进展

β-1,3-葡聚糖酶是植物抗真菌病的重要抗性物质之一,植物β-1,3-葡聚糖酶可由病原物(如Mg)、化学因子(如水杨酸、乙烯、赤霉素)或物理因子(如紫外线照射、机械损伤)等多种生物因子和非生物因子诱导产生.将外源β-1,3-葡聚糖酶基因导入植物,可提高植物的抗真菌病害的能力;而将β-1,3-葡聚糖酶基因与其他防卫蛋白基因同时导入植物,将更大程度的提高植物的抗真菌病能力,是植物抗真菌病防治的有效新途径.文章中主要对β-1,3-葡聚糖酶的生物学特性、植物β-1,3-葡聚糖酶基因在转基因植株中的独立表达及其与其他抗真菌病基因的协同表达等进行了综述.