植物冠瘿的诱导培养和植株再生

用根癌土壤杆菌S-1、702和C-58从向日葵胚轴、烟草茎和茎髓,胡萝卜根及马铃薯块茎诱发并建立了冠瘿株系。观察了它们的生长,畸胎瘤发生。在诱发后数月内有些冠瘿株发生明显变化。向日葵冠瘿株在诱发七个月后外形和生长速度发生了变化。由S-1菌株诱发的马铃薯块茎畸胎瘤发生在诱发初期,但702菌株诱发的两株烟草无组织冠瘿株在诱发后155天左右才出现畸胎瘤,不同菌株诱发的两个烟草冠瘿株对植物激素的反应不同。获得了分化程度不同的一组畸瘤胎。用植物激素研究了冠瘿瘤的逆转。两个胡萝卜和两个烟草冠瘿株系分别得到再生植株。所有冠瘿株包括畸胎瘤产nopaline,由烟草畸胎瘤的再生植株也测出了nopaline。     

702烟草冠瘿系的单细胞克隆及其植株再生

用酶分离了根癌土壤杆菌702菌株诱发的烟草冠瘿及其畸胎瘤细胞系的原生质体被培养在修改的K及NT培养液中。当它们长成小细胞团时,转移到不加激素的NT培养基上筛选出T-DNA转化了的细胞形成的细胞团。这样,建立了单细胞克隆的702C烟草冠瘿系及其702TC畸胎瘤系。经过15代继代培养,他们全部保持了他们原有的特征并且都含有nopaline。用这种畸胎瘤的芽进行了分化根的试验,有少数芽长了根得到完整的植株。分别测试了植株的各部分,植株的叶及其冠瘿都含有nopaline,而根中未测出nopaline。可能根是由丢失了T-DNA的正常细胞长成的。也可能是它的基因未表达。     

放射土壤杆菌HLB-2菌株抑制葡萄根癌土壤杆菌生长和冠瘿形成的研究

在山东莱西啤酒花冠瘿瘸发病严重地区,从啤酒花冠瘿中分离到一株无致病性的土壤杆菌,经鉴定为放射土壤杆菌(Agrobacterium radiobacter)HLB-2,属于生物I型。HLB-2菌株在培养基上产生一种类似土壤杆菌素84的物质,能抑制葡萄根癌土壤杆菌生物III型菌株的生长。在温室接种试验中,可以完全抑制16株致病力不同的葡萄根癌土壤杆菌中的14株菌(含octopine或nopaline质粒)在向日葵幼苗和葡萄幼枝上诱发冠瘿病。 在培养基上测定敏感性的结果和温室冠瘿病抑制试验的结果一致,表明HLB-2菌株的防病机制可能是由于它所产生的土壤杆菌素。在对比试验中,K84菌株和D286菌株对葡萄根癌土壤杆菌均无抑制作用。以上结果表明,HLB-2菌株在葡萄冠瘿病的生物防冶中有一定的实用价值。     

我国葡萄根癌农杆菌Ti质粒的特征

以窄宿主葡萄农杆菌Ag162Ti质粒的T-DNA区tmr、tmsl和ocs基因座位以及T_A-DNA和T_B-DNA片段为探针,对12株我国分离的不同生物型、质粒类型和寄主范围的葡萄根癌农杆菌的引质粒转移DNA(T-DNA)进行Southern杂交分析。在9株生物3型octoplne Ti质粒菌株中,与上述探针均同源。其中窄宿主葡萄根癌农杆菌菌株杂交片段彼此较一致。广宿主葡萄根癌农杆菌菌株的杂交片段彼此差异较大。1株无致瘤能力的生物1型菌株与5个探针均不杂交。1株生物3型nopaline Ti质粒菌株及1株诱导冠瘿瘤中只合成精氨酸的菌株,杂交带的变化也大。由此可见葡萄农杆菌在生物进化过程中其转移DNA呈多态性,成为农杆菌中特殊类群。本分析对葡萄根癌农杆菌致病菌株的鉴定亦有帮助。     

植物组织中冠瘿碱合成酶活性检测的一种简便有效方法

由根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)感染引起的植物冠瘿瘤(crown gall)细胞除具激素自养性生长特性外,还具有一类特殊的基因产物,即冠瘿碱(opines)~[3]。常见的冠瘿碱主要有章鱼碱(octopine)和胭脂碱(nopaline)等。催化章鱼碱合成的酶为章鱼碱合成酶(oct-opine synthase),或叫Lysopine脱氢酶[D-(+)-lysopine dehydrogenase,简称LpDH]。催化胭脂碱合成的酶为胭脂碱合成酶(nopaline     

北京郊区根癌土壤杆菌生物型及质粒类型的鉴定

我们从北京郊区姚树、山挑树、梨树、毛白杨上采集到的26个冠瘿中,分离并鉴定出6株根癌土壤杆菌(Agrobacterium tunefaciens)。通过对向日葵、蕃茄幼苗、落地生根的致瘤试验;在乳糖培养基上3-酮基乳糖的生成;石蕊牛奶反应;碳源利用;在Clark和Ncw与Kerr两种选择性培养基上的生长以及对向日葵、烟草冠瘿组织中Opin类物质种类的鉴定,证明：一、从桃树冠瘿中分离的根癌土壤杆菌Pp 5、即一6两株和从梨树冠瘿中分到的Py 10菌株均属生物I型,质粒属N。Palinc类型;二、从山挑树冠瘿分到的剐一7菌株属生物r型,质粒为Oetpine类型;三、从北京东北旺毛白杨分到的Pt-12 菌株属生物l型,质粒为Agropine类型;四、从大兴县毛白杨冠瘿分到的另一菌株p．-2j属生物b—ll中间型,质粒为Nopaline类型。     

丹参的冠瘿组织培养和丹参酮的产生

用根癌农杆菌感染丹参无菌苗获得冠瘿组织,除菌后的冠瘿组织在无激素的Ms培养基上生长良好。经高压纸电泳检查,冠瘿组织中含有冠痿碱,证实根癌农杆菌的Ti质粒转化成功。冠瘿组织的生长和丹参酮的积累与基本培养基有关,B5和Ms培养基有利于生长．月增殖倍数分别达到102倍和90倍,而67-V和WP培养基则有利于丹参酮的合成,在培养过程中丹参酮能分泌到培养液中。研究表明用冠瘿组织作为培养系统,生产药用植物有效成分具有良好的开发前景。     

樱桃根癌土壤杆菌及其对土壤杆菌素84敏感性的研究

从山东、河北、辽宁等地樱桃园的樱桃冠瘿瘤和土壤样品中分离到46株根瘤土壤杆菌。经鉴定有4株是Agrobacteriumtumefaciens（原生物型1）,其余42株是A.rhizogenes（原生物型2）。这些菌株所诱导的冠瘿瘤中均合成胭脂碱（nopaline）,属胭脂碱型Ti质粒的根癌土壤杆菌,并对放射土壤杆菌K84菌株所产生的土壤杆菌素84敏感。由于K84菌株对含胭脂碱Ti质粒的根癌土壤杆菌有很好的抑制效果,因此,用K84菌株防治樱桃根癌病是有应用前景的．     

将外源基因引入禾谷类植物的研究进展

第一个植物基因工程载体——根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)Ti质粒载体的构建,开创了植物基因工程的新篇章。迄今为止,利用Ti质粒载体已获得数十种植物的转基因植物,如:番茄、烟草、大豆、马铃薯、黄瓜、苜蓿及向日葵等。现在利用植物基因工程的手段来改造植物已成为现实可行的了,给农作物育种带来了广阔的应用前景。但是,根癌农杆菌只侵染单子叶植物和裸子植物,引起肿瘤,一般不侵染单子叶植物,而世界上最重要的粮食作物如水稻、小麦、大麦、玉米及高梁等禾谷类作物属单子     

应用生物3型放射土壤杆菌防治葡萄冠瘿瘤形成的研究

从葡萄冠瘿中分离到的放射土壤杆菌E26菌株,属于生物3型。在平皿培养时,能够产生土壤杆菌素,抑制葡萄根癌土壤杆菌的生长。在温室指示植物向日葵幼苗和葡萄幼枝上,明显抑制葡萄根癌土壤杆菌诱导形成冠瘿瘤。E26菌株对土壤杆菌菌株的抑菌谱较宽,其质粒的琼脂糖凝胶电泳图谱上,有两条质粒带,与生物3型葡萄根癌土壤杆菌GL56—2菌株的质粒情况基本相同,其中大的质粒与根癌土壤杆菌C58的质粒(PTic58)大小近似。经双重抗药廿标记的E26菌株接种到葡萄枝条上,一个月后仍能得到抗药性菌株的分离,表明该菌株能在葡萄上定殖。     

丹参冠瘿组织高产株系选择和丹参酮的产生

丹参(Salvia miltiorrhiza)是治疗心血管系统疾病的重要中草药。前文我们已报道了丹参冠瘿组织培养的部分研究结果^[1].利用根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)Ti 质粒转化产生的冠瘿组织进行高产株系选择的研究还很少,本文报道丹参冠瘿组织高产株系选择和丹参酮产生的研究结果。     

农杆菌T—DNA介导的植物转基因的分子机制

前言 根瘤农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)与发根农根菌(A.rhizogenes)同属根瘤菌科,是革兰氏阴性植物病原菌。前者感染植物引起冠瘿病(Crop gall tumour),冠瘿病用含有抗生素的培养基培养与除菌。可无限增殖;后者感染植物诱发出许多不定根,把不定根培养在上述培养基上也可迅速生长,多次分枝成毛状称毛状根(hairy root)。农杆菌感染机理很复杂。其感染作用起始于受伤的植物细胞分泌的大量化学物质时期。受伤植物细胞分泌的酚分子诱导农杆菌怀有的Ti质粒或Ri质粒上的基因活化,尔后农杆菌紧附植物细胞并把Ti质粒或Ri质粒上一部分DNA(称作T—DNA,tranfer DNA)转移到植物染色体上。T.DNA共价整合后编译合成的新的低分量的代谢物,称为冠瘿碱。     

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     

Ti质粒T区基因4的分离及其在高等植物中的表达

根癌农杆菌Ti质粒的T区DNA上带有致瘤基因,其基因4编码细胞分裂素合成酶。以pGV 354(pBR 322质粒中插有Ti质粒C 58 T区DNA的HindⅢ15-HindⅢ22大片段)重组质粒出发,我们分离了基因4,并通过基因载体pGV 3850引入了高等植物。结果证明基因4能促使烟草、向日葵,石刁柏等转化组织分化长芽。DNA分子杂交表明,转化的烟草中有正常植物所没有的基因4同源片段存在。     

我国葡萄根癌土壤杆菌的生化型与质粒类型的初步研究

从我国内蒙古、辽宁、吉林、北京、山东等地采集的49份葡萄冠瘿标本中,分离到根痛土壤杆菌(Agrobacterium tumefactens)67株,经鉴定有生化1型21株,生化II型4株,生化III型42株。葡萄根癌土壤杆菌中以生化ill型占优势。生化111型有97％、生化I型有24％的菌株能使葡萄或向日葵致瘤。鉴定了2S株生化l型和生化[I]型菌株所致冠瘿中的opines,其中有2株生化III型菌株合成nopaline,3株生化III型菌株合成精氨酸,其余菌株合成octopine。     

向植物导入外源DNA方法的研究与发展

为满足人类对粮食和其它农产品的多种需求,利用现代生物技术手段培育高产,稳产、优质、抗病虫,抗逆植物新品种是农业生物技术研究的主要内容之一。对植物进行遗传改造的首要环节是,研究和开发向植物细胞导入外源基因的技术。近年来,向植物细胞导入外源DNA的方法在实践中不断创新发展。目前主要采用的方法有以下几种: 一、根癌土壤杆菌介导的外源基因转移 整合型的根癌土壤杆菌Ti质粒是最常用的一种载体。研究最多的是octopine(章鱼碱)型和nopaline(胭脂碱)型Ti质粒。在Ti质粒上有一段T-区,T-DNA能从该质粒转移到敏感植物的核基因组中。T-DNA边界有25bp正向重复序列可能接受某种酶识别切割,进而形成环状中间体。此外,Ti质粒上还有—个约50kb的Virulence区(简称Vir区),约有十几个基因。Vir区不在T-DNA内。Vir产物是一     

根癌农杆菌转化植物的细胞学及分子生物学概论

植物冠瘦瘤是由根癌农杆菌诱发产生的。致瘤的 遗传信息贮存在根癌农杆菌的肿瘤诱导质校- Ti质 粒上,冠瘦瘤的产生是Ti质粒T区DNA整合进植 物细胞染色体并表达的结果。     

Ti质粒T区tms基因的分离及其对高等植物分化的影响

根癌农杆菌Ti质粒的T区DNA带有致瘤基因,其基因1和基因2编码生长素吲哚乙酸生物合成途径中的两个酶。以pGV 354(pBR322质粒中插有Ti质粒C 58 T区DNA的HindⅢ15—HindⅢ22大片段)重组质粒出发,我们分离了基因1和基因2,并构建了带有卡那霉素抗性基因的重组质粒pBZ 692,通过基因载体pGV 3850,我们将基因1和基因2引入了高等植物。结果证明基因1和基因2能促使烟草、向日葵、土豆等转化组织分化长根,转化的根在MS_0培养基上能脱分化形成愈伤组织并自主生长,在转化的组织中有转化标记胭脂碱的存在。     

致癌土壤杆菌K-8菌株的分离和几株致癌土壤杆菌的初步鉴定

利用3-酮基乳糖反应特性和对不同碳源培养基上生长能力的相关性,用DYL和YBS培养基从桃树新鲜幼嫩的冠瘿中分离到具致癌力的土壤杆菌K-8菌株。对四株国内分离的致癌菌株鉴定,确定菌株S-1、B-1为根癌土壤杆菌生物Ⅰ型菌株,而K-8和702为根癌土壤杆菌生物Ⅱ型菌株。     

中国毛白杨根癌土壤杆菌的类型和对土壤杆菌素敏感性的研究

从我国北方8个毛白杨根癌病发病苗圃分离到根癌土壤杆菌(Agrobacterlum tume[actena)8株。经质粒型、生物型、寄主范匿和对土壤秆菌素agfocin 84和D286的敏感性测定,证明5株系nopaline质粒型,其中生物I型2株,生物|I型2株,I—II中间型1株,3株系agroplne质粒型,其中生物I型2株,生物II型1株。所有分离菌株均系宽寄主群,其中1株经回接能侵染单子叶植物美人蕉(Canna inaiea),水仙(Narcissus)和吊兰(Chlorophytum)。分离菌株中,5株nopaIine质粒型菌榫对土壤杆菌素84敏感,3株agropine质粒和3株生物I型nopali 质粒菌株对土壤杆菌素])286敏感。在温室中,合并使用两种土壤杆菌素产生菌——放射土壤杆菌(A．Radiobaccer)K84和D286的菌体悬浮液,预浸毛白杨和向目荚幼苗根部 或与致病的毛白杨根癌土壤杆菌共接种枝茎,降低根瘟病诱发率达94％以上。表明放射土壤扦菌K84和D286可以控制毛白杨根癌病。