农杆菌介导的单子叶植物遗传转化研究进展

根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)Ti质粒转化系统的建立使植物遗传工程进入了一个飞速发展的时期。近年来,发根农杆菌(A.rhizogenes)Ri质粒毛根转化系统的研究十分迅速,展示了美好的前景,农杆菌介导的植物遗传转化已成为目前研究和应用最广泛的系统。但是,农杆菌的宿主范围一般仅限于双子叶植物和一些裸子植物,这就直接防碍着这种比较完善的基因转移技术在单子叶植物,尤其是禾谷类作物转化的应用。本文介绍了农杆菌介导的单子叶植物遗传转化的进展;对扩大农杆菌宿主范围、实现对单子叶植物转化的途径进行了探讨。 (一)农杆菌介导的单子叶植物转化的方法 目前建立的单子叶植物基因转移系统有:(1)农杆菌载体系统;(2)外源DNA     

诱导根癌土壤杆菌vir区基因表达信号分子的构效研究

以根癌土壤杆菌为介导的外源基因转化系统是目前应用最为广泛和有效的植物基因转化系统。根癌土壤杆菌D质粒毒性区。irA、virB、。irC、。irD。。irE、。irG6个基因位点,在外源诱导性信号分子的作用下,表达出转移DNA（T－DNA）复合物,整合人植物细胞核基因组中。利用根癌土壤杆菌这种天然的转化机制,已获得双子叶转基因植株。但单子叶植物难以被根癌土壤杆菌转化,某些研究者认为这是由于单子叶植物缺乏促使根癌土壤杆菌产生趋化运动以及诱导。ir区基因表达的信号分子［‘」。我们从幼穗分化期至抽穗扬花期水稻中分离获得2种高效…     

农杆菌转化单子叶植物的可能性及问题

本文评述从农杆菌转化单子叶植物的可能性以及农杆菌转化单子叶植物后外源基因表达活性的影响因素,试图对提高农杆菌转化单子叶植物的可能性的途径进行探讨。     

农杆菌介导单子叶植物基因转化研究进展

农杆菌介导基因转化系统是双子叶植物基因转化的普通而有效的手段,其优点倍受重视,近年来又广泛用于曾被认为不在农杆菌宿主范围之内的单子叶植物的基因转化研究,并在很多重要粮食作物上获得成功,例如水稻、玉米、大麦、小麦等。本文就农杆菌转化的优点,转化机理以及对单子叶植物转化的研究进展作一概述。     

农杆菌介导单子叶植物基因转化研究进展

农杆菌介导基因转化系统是双子叶植物基因转化的普通而有效的手段, 其优点倍受重视,近年来又广泛用于曾被认为不在农杆菌宿主范围之内的单子叶植物的基因转化研究,并在很多重要粮食作物上获得成功,例如水稻、玉米、大麦、小麦等。本文就农杆菌转化的优点,转化机理以及对单子叶植物转化的研究进展作一概述     

根癌农杆菌介导的外源基因转化植物萌动种胚的研究

本文建立的新型根癌农杆菌转化程序是以微伤处理的黄瓜、番茄受体态种胚为实验材料,探讨了萌动种胚作为农杆菌TiT-DNA转化受体的可能性;确定了转化体系中筛选条件及受体态种胚的形态学特征和生理学指标;短期内获得了转基因植株,并从生理生化及分子水平上证实了外源基因的转移、整合与表达。本文为农杆菌Ti质粒载体介导的外源基因向植物中的转移提供了一个简便易行的受体系统。     

Ti质粒基因在单子叶植物中的表达

<正> 根癌农杆菌感染双子叶植物时,能侵入双子叶植物的细胞壁,并通过一种未知机制将其Ti质粒DNA导入植物细胞内。导入的Ti质粒DNA(T-DNA)能整合到植物细胞的核基因组中,并被转录。通过遗传操作插入Ti质粒T区的任何DNA片段似乎都能随根癌农杆菌一起转移到植物细胞内。因此,根癌农杆菌作为载体,已广泛用于高等植物外源遗传物质的导入研究。它最终有可能给作物的基因组加入一些有益的遗传成分。遗憾的是,把Ti质粒用作转     

农杆菌介导的单子叶植物转基因研究进展

农杆菌介导法是目前应用最为广泛的植物转基因方法。简单介绍了农杆菌遗传转化的原理,并从农杆菌携带外源基因进入植物的角度对农杆菌转化单子叶植物的关键和相关影响因素进行了论述,同时对近年来利用农杆菌介导法转化的单子叶植物的成功范例做了总结。     

农杆菌介导的植物遗传转化研究进展

农杆菌介导的转基因方法是目前植物遗传转化的重要方法之一。本文从农杆菌转化原理、菌株比较及载体发展入手,系统讨论了植物转化受体对转化效率的影响,同时分别综述了农杆菌介导转化技术在双子叶和单子叶植物转化应用中的最新进展。     

根癌农杆菌转化单子叶植物研究概况

单子叶植物过去被人们公认公以为难以用根癌农杆菌转化,但最近有了新的进展。本文对用根癌农杆菌在转比单子叶植物方面的研究历史、现状、所取得的成功以及酚类化合物对根癌农杆菌介导的转化的促进作用做了较为详细的综述。     

根癌农杆菌介导的水稻高效转化系统的建立

比较了影响根癌农杆菌转化水稻的各种因素后,建立了农杆菌介导的水稻高效转基因实验体系。按该体系,水稻品种中花11号预培养4d的幼胚经农杆菌EHA105／pCAMBIA1301感染后,具有GUS基因瞬间表达的幼胚比例在50％以上,最高可达90％;按产生潮霉素抗性愈伤和转基因植株的比例计算,转化率分别达到87．6％和64．6％。转基因植株总DNA的Southern杂交分析表明T－DNA上的外源基因已整合进了水稻基因组,且在大多数转基因植株中表现为单拷贝插入;遗传分析证明T1代的表型分离符合孟德尔法则。此转化系统的建立为高效地将有用的外源DNA导入水稻植株奠定了基础。     

根癌农杆菌毒力调节基因在识别寄主植物及T-DNA转移的作用

土壤病原菌根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)通过遗传转化植物细胞,引起许多植物(主要是双子叶)发生冠瘿病。转化实质在于农杆菌DNA中的一个特殊片段,T-DNA从大的(>200Kb)Ti质粒转移到植物细胞核     

水稻双元细菌人工染色体载体系统转化体系的建立

普通双元载体己被广泛碰用于农杆菌介导的植物转化,但这类载体通常只能转移5～20kb的外源DNA片段;而双元细菌人工染色体（BIBAC）载休可以弥补普通双元裁体的不足,通过它已在烟草、番茄等双子叶植物中实现了大片段DNA（150kb）的转移。BIBAC载体在单子叶植物转化中的应用尚未见报道。面于单、双子叶植物间以及大、小片段转化间的转化体系存在明显差异,常规的农杆菌介导的水稻转化体系不能适应BIBAC系统转化的要求。因此,建立适于BIBAC系统的水稻转化体系是十分必要的。通过比较不同的受体材料,不同的预培养、其培养条件,不同的去除农杆菌及选择阳性愈伤的方式等对转化效率的影响,建矿了适合水稻BIBAC系统的转化体系。该体系的技术要点包括：以水稻品种H1493为转化受体：以含毒性辅助质粒pCH32的LBA4404菌株（HP4404）为侵染菌株;预培养的培养拱pH5．6：以N6A代替AAM悬浮农杆菌：侵染菌液浓度为OD600=1．0;共培养温度为24℃;采用过渡（Resting）培养除去农杆菌;采用二步法进行选择等。基于PCR检测、Southern印迹分析的结果表明,BIBAC载体所携带的插入片段及标记基因已整合到转化植株的基因组中。这个体系的建立为在水稻中利用BIBAC系统进行大片段DNA转化奠定基础。     

用土壤杆菌确立了玉米性状转化技术

日本烟草产业(JT)遗传育种研究所研究员石田祐二等利用植物病原菌根癌土壤杆菌(Agrobacterium tumefacience)确立了玉米性状转化技术,于7月15日在东京召开的组织培养学会发表。 以前利用土壤杆菌的基因导入技术(Agrobacterium法)是适用于向双子叶植物中导入基因的简便的导入法。但是不适用于向单子叶植物中(Agrobacterium不能作为宿主)导入基因。JT公司1994年开发了世界第一个使用土壤杆菌向单子叶植物水稻中稳定地导入基因的技术。这次确认用同样的方法也能向玉米中     

影响农杆菌介导玉米优良自交系遗传转化的因素

以我国玉米骨干自交系9046,齐319,414,Mo17的幼胚为材料,在已经建立的农杆菌介导的玉米幼胚转化体系的基础上,研究了影响农杆菌介导玉米优良自交系遗传转化的因素,建立了优化的玉米优良自交系的遗传转化体系.研究结果表明,1.0-2.0mm的玉米幼胚是最适宜的转化受体;在感染液和共培养基中都加入乙酰丁香酮(200μmol/L)和抗坏血酸(50mg/L),能显著提高农杆菌对玉米的侵染能力;而感染前将幼胚高渗透压预处理未能提高转化率;延迟筛选有利于提高抗性愈伤组织的存活率.应用优化后的转化体系,获得了这4个玉米优良自交系的转基因植株,PCR阳性植株率为1.71%-4.09%.转化植株叶片总DNA的PCR和Southern杂交分析表明,T-DNA上的外源基因已经整合进了玉米基因组,并且在大多数转基因植株(71.4%)中为单位点插入.这一体系的建立,为进一步将有用基因导入玉米优良自交系奠定了基础.     

DNA直接导入植物细胞

现在已经有一系列体细胞技术和分子技术来补充常规的植物育种技术。外源基因的引入和表达现在被用于:调整植物生理和发育的一些基本过程;向植物引入商业上重要的性状如抗虫、抗除草剂等,插入一些在体细胞杂交时有用的可选择的显性标记基因。一些DNA直接转移的技术已经建立,包括将DNA用化学法或电激法导入分离的原生质体中,及用注射和高速离子将DNA导入整个组织中。DNA直接转移法适用于稳定和瞬间基因表达研究,并且运用了各种各样的载体,包括那些用作基因克隆的载体。虽然用DNA直接转化法时稳定转化的频率相当低,但是它适用于那些对农杆菌转化无效的植物,尤其是单子叶植物。     

影响农杆菌介导玉米优良自交系遗传转化的因素

以我国玉米骨干自交系9046,齐319,414,Mo17的幼胚为材料,在已经建立的农杆菌介导的玉米幼胚转化体系的基础上,研究了影响农杆菌介导玉米优良自交系遗传转化的因素,建立了优化的玉米优良自交系的遗传转化体系。研究结果表明,1．0—2．0mm的玉米幼胚是最适宜的转化受体;在感染液和共培养基中都加入乙酰丁香酮(200μmol／L)和抗坏血酸(50mg／L),能显著提高农杆菌对玉米的侵染能力;而感染前将幼胚高渗透压预处理未能提高转化率;延迟筛选有利于提高抗性愈伤组织的存活率。应用优化后的转化体系,获得了这4个玉米优良自交系的转基因植株,PCR阳性植株率为1．71％-4．09％。转化植株叶片总DNA的PCR和Southern杂交分析表明,T-DNA上的外源基因已经整合进了玉米基因组,并且在大多数转基因植株(71．4％)中为单位点插入。这一体系的建立,为进一步将有用基因导入玉米优良自交系奠定了基础。     

含有融合标记基因和LoxP/FRT位点的植物表达载体构建及应用

本研究利用化学合成法合成了包含pCAMBIA0390左右边界T-DNA和LoxP/FRT (LF)位点的DNA片段Ⅰ,利用SacⅡ和SphⅠ酶切位点,去除了pCAMBIA0390左右边界T-DNA和多克隆位点之间的序列,然后连接DNA片段Ⅰ和载体片段,构建了植物表达载体pGM323-LF-enTP.随后,再合成含有适合在单子叶植物中表达的由玉米Ubi-1启动子驱动的融合标记基因(Bar::gus)和水稻actin-1启动子驱动的Bt抗虫蛋白基因(Cry1Ab)表达元件的DNA片段Ⅳ,在pGM323-LF-enTP的基础上,利用SalⅠ和PstⅠ位点构建了同时含有LF位点、Bar::gus以及Cry1Ab基因表达元件的表达载体pGM626-LF-ABt.利用含有pGM626-LF-ABt的农杆菌遗传转化烟草和玉米,以草丁膦作为抗性筛选剂,非转化细胞得到了有效抑制,快速获得了转基因植株,利用GUS组织化学检测和RT-PCR分析了转基因植株中标记基因的表达,结果表明pGM626-LF-ABt可以用于农杆菌介导的单、双子叶植物遗传转化.本研究为培育安全抗虫转基因植物奠定了基础.     

植物冠瘿瘤与Ti质粒的研究和应用

双子叶植物在接近地面的根茎交界处经常发生一种植物肿瘤。1907年Smith和Townsent发现这种肿瘤是由一种根癌农杆菌(Agrobacterium tumefeciens)感染引起的。根癌衣杆菌属于根瘤菌科农杆菌属,为革兰氏阴性杆菌,具鞭毛,能游动,生活在土壤中。当双子叶植物受它感染以后半至一个月就长出一团不规则的帽状结构,称为冠瘿瘤(Crown gall tumors)。这是一种严重影响植物生长的病害。目前已知有93科,643种双子叶植物能感染此病。然而,单子叶植物和裸子植物对根癌衣杆菌不够敏感,发生此病甚少。从植物中分离出来的根癌农杆菌,经接种能使许多双子叶植物诱发肿瘤,最常用的有烟草、番茄、马铃薯、向日葵、豌豆、葫萝卜、落地生根等植物。用刀片在正常植物茎上划一个切口,将农杆菌附着在伤口上,很快就可在切口的部位长出肿瘤组织。     

试述高等学校《植物学》单子叶植物部分教学内容的改革

高等学校《植物学》课程单子叶植物部分的主要教学内容包括：１）单子叶植物的主要特征;２）单子叶植物与双子叶植物特征的比较;３）单子叶植物的主要类群等。此外还庆集中讲授或强凋下列６个方面的主要内容;１）单子叶植物的习性及生境;２）单子叶植物的大类群和数目;３）单子叶植物的传统类群或“历史名称”;４０单子叶植物传粉受精以及演化趋势;５）单子叶植物的沼生型胚肥及全面胎座;６）单子叶植物生物学研究的新进展。