适用于农杆菌侵染的玉米受体材料筛选

以培育的14个玉米新系为材料,对幼胚的Ⅱ型愈伤产率和愈伤再生率,以及幼胚和农杆菌共培养后幼胚的GUS瞬时表达率进行统计,据此判断不同自交系在组织培养中的潜力,及其是否为农杆菌的易侵染材料,最终试验选出了zpm5和zpm6两种既适合组织培养又对农杆菌敏感的基因型材料.在对成熟胚愈伤诱导率的统计中发现,成熟胚愈伤诱导率可以作为对幼胚愈伤诱导的预测手段,两者的愈伤诱导率呈正相关性.     

农杆菌介导玉米胚性愈伤的遗传转化研究

利用3种不同类型的农杆菌菌株C58、LBA4404和EHA105携带外源GUS基因分别侵染玉米自交系齐319和18(红)胚性愈伤.结果显示,不同的菌株和自交系间的搭配,其遗传转化效率差异很大,GUS瞬时表达率呈极显著差异(F=24.92**),抗性愈伤率也呈极显著差异(F=19.43**).其中,EHAl05-齐319组合遗传转化效率最高,其GUS瞬时表达率平均为55.5%,最高可迭71.1%;其抗性愈伤率平均为14.4%,最高可达20%;对22株转基因To代抗性植株进行PCR检测,其中PCR呈阳性植株有11株,阳性率为50%.进一步对此22株To代抗性植株进行叶片组织化学染色分析,结果显示,PCR呈阳性的植株中均有GUS基因表达.从而证明,外源GUS基因在转基因玉米To代植株中得到稳定表达,而且验证了PCR检测结果和GUS表达分析结果的一致性.     

农杆菌菌株及其侵染浓度和时间对基于菜豆黄矮病毒表达载体瞬时表达外源基因的影响

以3种常见的农杆菌菌株(GV3101、EHA105、LBA4404)和基于菜豆黄矮病毒的复制型植物表达载体为材料,利用农杆菌介导的瞬时转化技术,将外源绿色荧光蛋白(GFP)基因导入本氏烟(Nicotiana benthamiana L.)叶片中实现瞬时表达,并对不同农杆菌菌株、侵染浓度及侵染时间对于瞬时表达水平的影响进行比较。结果显示,3种不同的农杆菌菌株在介导转化本氏烟叶片瞬时表达GFP积累水平之间存在显著差异,其中EHA105菌株转化效率最高,LBA4404次之,GV3101最低。此外,GV3101、EHA105和LBA4404最适侵染浓度的OD600值分别为0. 5、0. 3和0. 3;最佳侵染时间均为第4 d。研究结果表明农杆菌菌株染色体结构和Ti质粒的差异是影响瞬时转化过程中农杆菌侵染浓度及其外源基因瞬时表达效率的重要因素。     

农杆菌介导韭菜遗传转化相关因素的研究

以"汉中冬韭"韭菜品种为试验材料,用含有pCAMBIA3301质粒的根癌农杆菌菌株EHA105对影响韭菜遗传转化效率的多种因素进行研究。结果表明,诱导40 d的愈伤组织,GUS基因瞬时表达率达到93%,且最适宜于不定芽的分化;当乙酰丁香酮(AS)的浓度为100μmol/L时,愈伤的GUS表达率达到91%,植株再生率为7.9%,AS浓度增加时其值也不会增加;菌液OD600值为0.6侵染10 min时,与其他组合相比,外植体受伤程度小,GUS表达率及再生率最高;侵染后的愈伤共培养3 d后,农杆菌生长较少,GUS表达率为91.1%,而再生率达到7.2%,为最佳的共培养时间。通过试验得到韭菜遗传转化因素的最佳条件,为今后的遗传转化提供一些参考。     

不同转化条件对3种农杆菌GFP基因在本氏烟草中瞬时表达的影响

以本氏烟草（Nicotiana benthamiana）为植物材料,分析了不同农杆菌菌株（LBA4404菌株、EHA105菌株、GV3101菌株）、菌液浓度以及侵染时间在瞬时转化过程中对报告基因GFP荧光表达量的影响。结果显示,不同的农杆菌菌株瞬时表达外源基因的最适浓度和时间均有所不同：LBA4404菌株在菌悬液OD₆₀₀值为0.8时所介导的瞬时表达效率最高;而EHA105和GV3101菌株在菌悬液OD₆₀₀值为0.6时可达到最高瞬时表达效率。LBA4404菌株所介导的瞬时表达在农杆菌注射后第2天时表达量最高,而EHA105和GV3101菌株所介导的瞬时表达在农杆菌注射后第4天时表达量最高。不同菌株间比较分析表明,LBA4404菌株所介导的瞬时表达效率最高。上述结果表明,农杆菌菌株以及浓度和侵染时间等转化条件均是影响瞬时表达效率的重要因素。     

优良大麦品种花30幼胚遗传转化体系的优化

以大麦花培基因型花30的幼胚为外植体,设置不同的培养基类型、不同激素配比及碳源,研究其对幼胚愈伤组织诱导及绿苗分化的影响,以此建立和优化一个适于优良大麦品种遗传转化的高效组织培养体系。结果表明:在N6、MS和B5的组合改良培养基下,以蔗糖为碳源,附加2mg/L 2,4-D、1mg/L ABA时,有最高的愈伤组织诱导率,且愈伤质量最好。Cu2+的添加具有抑制幼胚直接发芽成苗和改善愈伤组织质量的双重功效。添加2mg/L 6-BA对愈伤组织的分化效果比较理想。为了提高农杆菌介导转化大麦外源基因的瞬时表达率和优化遗传转化体系,利用花30幼胚产生的愈伤组织为受体材料,通过检测GUS基因的瞬时表达情况,研究了农杆菌介导的大麦遗传转化中菌液的浓度、侵染时间以及共培养天数对遗传转化的影响,结果表明:当菌液浓度OD600=0.5的条件下,侵染15min,共培养2d表现出最佳的GUS瞬时表达率。     

农杆菌介导的转化芦荟的研究

芦荟（Aloe）是美容和医疗保健工业的重要植物资源,然而基因工程途径改良芦荟鲜有报道。本实验研究了次氯酸钠、升汞不同浓度和时间对芦荟外植体的灭菌效果,比较了芦荟不同部位（叶片、叶鞘和茎段）的再生能力,利用GUS基因瞬间表达技术（X-Gluc染色）探讨了不同农杆菌对不同芦荟外植体的侵染效果,确定了G418筛选剂在芦荟转化后的最适筛选浓度,摸索了适宜于农杆菌—芦荟共培养用培养基组成和共培养条件,通过转化、筛选和移栽共获得了67棵抗性再生植株,进一步对抗性再生植株进行了PCR、Southern blotting和ELISA检测。结果表明,芦荟外植体灭菌方法为20.0%次氯酸钠溶液浸泡25min,效果优于利用0.1%升汞灭菌处理,茎部切段的再生能力高于叶片切段和叶鞘切段,适宜的共培养条件为芦荟外植体浸泡在含有农杆菌的液体共培养基中半小时后,在无菌滤纸上、24℃、10h光照共培养3天;EHA105农杆菌菌系对芦荟茎部细胞的侵染能力明显强于C58C1,EHA105侵染后GUS基因瞬时表达率达到了80.0%左右,而C58C1侵染后GUS基因瞬时表达率只有30.0%左右。G418用于筛选抗性再生芽和抗性植株的适宜浓度为10.0～25.0mg/L。PCR和Southern blotting检测证实外源基因已成功整合到芦荟基因组中,转化效率为0.9%,单拷贝整合占80.0%,2～3拷贝整合占20.0%,ELISA检测证明外源基因已在转基因芦荟中稳定表达。综上所述,初步建立了农杆菌介导转化芦荟的技术体系,为利用基因工程途径改良芦荟奠定了基础。     

甘露醇在根癌农杆菌转化石斛兰中的作用

以淡绿色细小且致密的石斛兰原球茎为材料,研究甘露醇在根癌农杆菌转化石斛兰中的作用.结果表明:原球茎侵染前经过附加0.3 mol/L甘露醇的高渗固体培养基中进行前处理6 h,GUS瞬时表达率为60.00%,而对照的GUS瞬时表达率为0.0.甘露醇高渗处理对石斛兰根癌农杆菌的转化具有提高转化效率的作用.     

农杆菌介导的水稻双载体共转化法中部分影响因素的研究

以T-DNA区分别只含有潮霉素选择标记基因(HPT)和GUS报告基因的双元载体pCAMBIA1300和pCAMBIA0301用于农杆菌介导的水稻共转化试验。根据经农杆菌浸染并共培养3d后水稻愈伤组织中的GUS瞬间表达情况及其稳定共转化率,测定了不同农杆菌菌株搭配及其不同浓度配比对共转化效率的影响。结果表明,在两种农杆菌菌液浓度比为1:1的情况下,农杆菌EHA105/pCAMBIA1300与EHA105/pCAMBIA0301组合共转化水稻的效率要高于其他菌株的组合;在以农杆菌EHA105/pCAMBIA1300与EHA105/pCAMBIA0301进行共转化时,两种菌液浓度比为1:2时共转化效率最高。     

农杆菌介导的小麦遗传转化几个影响因素的研究

采用携带gus和（或）bar基因双元表达载体（p3301,pBTAaB)的3个根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens)菌株（AGL-1,EHA105和LBA4404）对普通小麦（Triticum aestivumL.)冬性栽培品种农大170和农大146的幼胚及幼胚愈伤组织进行了遗传转化,结果表明,菌液浓度OD6001.0和侵染时间1h对外植体的生存和转化最为有利;侵染前对外植体进行高渗处理较明显地提高了抗性愈伤获得率;乙酰丁香酮（AS）对小麦转化的作用随菌株和外植体的不同而异;菌株/质粒组合,受体基因型及外植体的类型,年龄和生理状态对转化效率有很大的影响,条件优化后,得到大量具有PPT抗性的愈伤和一些抗性植株,抗性愈伤的GUS染色阳性率在50%-60%之间,所检测的抗性苗呈GUS阳性,对6株抗性苗的PCR和Southern检测初步证明,外源基因已经整合到其中3株的基因组中。     

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。     

农杆菌介导5种中草药叶片瞬时表达的研究

农杆菌介导的瞬时基因表达因其操作简单、可重复性高和实验成本低而成为研究基因功能、生产活性蛋白的有效方法。该研究以非病毒型(载体Ⅰ)和病毒型二元载体(载体Ⅱ)及两种农杆菌(EHA105、LBA4404)为介导,通过叶片渗透法在5种中草药(甘草、黄芩、黄芪、大黄、板蓝根)叶片中进行报告基因GFP的瞬时表达,并对影响表达的因素进行分析,以明确中药材中适宜瞬时表达技术应用的物种材料。结果显示:(1)农杆菌在5种中草药叶片中的瞬时转化效率受到载体、菌株和植物物种类型的影响。(2)在所选的5种中草药植物中,与无转化载体的菌株相比,当农杆菌重悬液OD_(600)为0.8、叶片侵染5～7 d时,含非病毒型二元载体的EHA105菌株在甘草叶片中荧光强度最高,大黄次之;含病毒型二元载体的LBA4404菌株在黄芩叶片中GFP荧光表达量最高;含不同载体的不同菌液侵染的甘草、黄芪叶片仅有注射孔处检测出荧光或几乎无荧光蛋白表达,即未向四周扩散表达;在板蓝根叶片中检测出弱荧光或无荧光强度。研究表明,甘草和黄芩植物叶片可作为农杆菌介导基因瞬时表达的材料。     

不同大豆基因型对农杆菌敏感性研究及优异种质筛选

大豆遗传转化一直是植物基因工程领域的难点之一,受体品种对农杆菌的敏感程度以及不同农杆菌菌株对靶组织的侵染能力是影响转化效率的主要因素。本研究利用GUS组织瞬时表达技术,比较了4个农杆菌菌株对靶组织子叶节的侵染能力差异,同时利用筛选到的侵染能力最强的菌株评估了33个不同受体基因型对农杆菌的敏感性。结果表明,超毒农杆菌菌株Ag10对靶组织的侵染能力最强,优于其他3个菌株;地方与野生大豆种质在农杆菌侵染后GUS的平均瞬时表达效率显著高于选育品种。此外,通过鉴定筛选出6个对农杆菌敏感性较高的受体材料,其对农杆菌的敏感性优于前人报道的敏感材料Peking,为大豆高效遗传转化体系的建立和新型转化受体的开发提供了参考。     

影响农杆菌介导狗牙根遗传转化的因素

农杆菌LBA4404/pCAMBIA1301介导转化狗牙根的体系中,遗传转化的最佳优化条件是:胚性愈伤组织预培养10 d,农杆菌菌液浓度为OD600 0.5～0.8,共培养时间为2d.共培养基中添加100μmol·L-1乙酰丁香酮能有效地提高植物瞬时表达率.侵染处理方法中滤纸滴加法比浸泡法效果更好.黑暗条件下的瞬时表达率比12 h光照/12 h黑暗培养条件下的高.在最佳优化条件下狗牙根的GUS瞬时表达率达到36.36%.     

具有高再生性且对农杆菌敏感玉米自交系的筛选

以70个高代玉米自交系的幼胚为材料在NB培养基上进行离体培养,通过多次继代选择,从中筛选出了胚性愈伤组织诱导率高、克隆能力强的10个自交系,将这10个自交系的一部分胚性愈伤组织用作绿苗再分化,研究其再生能力;另一部分用农杆菌C58和GV3301转化,利用植物载体中携带的gus和g彦报告基因的瞬时表达为指标研究玉米基因型对农杆菌的敏感性。绿苗再分化结果表明,10个自交系都具有绿苗再分化能力,其中自交系6010、6038、6015、6051和6060的绿苗再分化力相对较高,分别为61．11％、31．94％、45％、33．33％和156．94％。gus瞬时表达率方差分析结果表明：玉米基因型对农杆菌C58的敏感性存在极显著差异,在自交系6034、6038的胚性愈伤组织上没有检测到gus瞬时表达,即这两个基因型对农杆菌C58不敏感,不能被其转化;其他7个基因型的平均gus瞬时表达率均大于70％,说明这7个基因型对农杆菌C58敏感。GFP荧光检测结果表明,在自交系6034、6038、6069和6010的胚性愈伤组织上没有检测到gyp瞬时表达,在其他6个自交系上检测到绿色荧光蛋白的表达。因此,认为自交系6015、6051和6060是对农杆菌GV3301敏感且具有高再生能力的玉米转基因受体材料;自交系6051、6010、6015、6060和6050是再生能力强且对农杆菌C58敏感的玉米转基因受体材料。     

利用根癌农杆菌介导转化大豆成熟种子胚尖获得转基因植株

利用根癌土壤农杆菌EHA105/pCAMBIA2301对来自大豆成熟种子的胚尖外植体进行遗传转化,并对农杆菌侵染时间长短以及乙酰丁香酮(AS)浓度等影响转化频率的条件进行了探讨.发现浸染时间以20 h为佳,乙酰丁香酮最佳浓度为200 umo1/L,并探讨了恢复培养的重要性.分别从3个大豆品种合丰35、合丰39、东农42得到了转基因植株,GUS染色及Southern杂交结果证明外源基因整合到大豆基因组中,获得转基因大豆的频率达6.4%～12.1%.     

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.     

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。     

EuFPS基因表达载体构建及对杜仲遗传转化的研究

本实验用EcoRⅠ和BamHⅠ双酶切植物表达载体pSH737和含有目的基因的pUC-FPS,定向连接得到重组质粒pSH-FPS,将其导入农杆菌EHA105.采用农杆菌介导法对杜仲进行遗传转化,研究了卡那霉素(kanamycin,Km)浓度、预培养时间、菌液浓度及侵染时间、乙酰丁香酮(acetosyringone,AS)浓度、共培养时间等对杜仲遗传转化效率的影响.结果表明,选择无菌苗苗龄15 d的杜仲下胚轴,卡那霉素浓度50mg/L,农杆菌浓度OD600值0.3-0.6,侵染时间8 min,侵染时菌体重悬液中添加50 μmol/L乙酰丁香酮,共培养时间3 d,抗性芽的获得率最高.对再生植株进行GUS检测发现有45%的植株呈阳性.     

玉米逆境诱导型启动子克隆及其植物表达载体构建

设计特异引物,利用PCR方法从玉米(Zea mays)基因组DNA中克隆低温和盐相应蛋白(low temperature andsalt responsive protein,LS)基因上游1 735 bp,命名为Lsp。利用在线启动子预测工具PlantCARE分析表明,序列中含有TATA-box和CAAT-box等核心元件,还包含各种胁迫响应元件。以植物表达载体pCAMBIA1301为基础,将克隆得到的启动子片段与GUS报告基因融合构建了重组表达载体pCAM-Lsp,并用反复冻融法将其导入农杆菌EHA105,通过农杆菌介导法转化烟草,GUS组织化学染色显示出Lsp驱动GUS基因表达。结果表明,该Lsp启动子片段具备一定的启动活性,为探明玉米逆境胁迫启动子表达调控序列及其调控机制的研究奠定基础。