茶树原位转化方法的建立

解决茶树缺乏高效、稳定的遗传转化体系问题,建立了一种基于根癌农杆菌介导的茶树原位转化转基因方法,为茶树基因功能研究和种质创新奠定坚实的基础。以茶树品种‘铁观音’、‘白叶1号’和‘龙井43’的实生幼苗为受体材料,进行去顶芽和腋芽处理。利用根癌农杆菌菌液侵染实生苗伤口,通过抗性筛选获得再生芽,经分子生物学鉴定后,采用短穗扦插法获得茶树转基因植株。结果表明,再生芽中GUS(β-glucuronidase)和HYG(hygromycin)标记基因经多次PCR检测均为阳性,经测序验证PCR产物序列与标记基因序列一致。‘铁观音’、‘白叶1号’和‘龙井43’的转化率分别为8.14%、2.99%和2.53%。建立了不依赖茶树组织培养的原位转化转基因体系,具有操作简便、转化率高、成本低、试验周期短的特点。     

农杆菌介导的高羊茅高效遗传转化和转基因植株再生

用带有质粒pDBA121(含hpt基因和bar基因)的农杆菌EHA 105转化高羊茅(Festucaarundinacea Schreb.)胚性悬浮细胞,建立了可重复的、高效的农杆菌介导的高羊茅遗传转化系统.商业用的除草剂Basta直接用于转化细胞的筛选.基因型、受体材料的类型、培养基成分和筛选剂影响农杆菌介导的转化频率.悬浮细胞的农杆菌转化效率为每克悬浮细胞再生2.85～10.9株转基因植株,大大高于基因枪法的高羊茅转化效率(2～5株).经PCR分析和Southern杂交检测表明,bar基因已整合进入高羊茅基因组,转基因植株Basta喷洒试验表明bar基因已成功地实现高水平的表达.此转化系统的建立为高效地将外源有用基因导入高羊茅并高效稳定地表达奠定了基础.     

农杆菌介导籼稻优良恢复系bar基因的遗传转化研究

应用农杆菌介导转化体系,成功地将含有CaMv35s启动子启动的bar基因导入籼稻幼胚来源的愈伤组织,获得籼稻优良恢复系T461、R402和752三个品种（系）共47个抗除草剂Basta的转基因株系,Southem分析结果表明,转基因植株基因组中检测到bar基因的整合,转基因植株自交后代Basta除草剂抗性鉴定表现出分离,且大多数为1-2个整合位点的孟德尔方式遗传。结果表明,根癌农杆菌介导法可以有效且可靠地转化籼稻。     

农杆菌介导亚洲百合转化体系的建立及转GsZFP1基因研究

以亚洲百合‘耀眼’(Cedeazzle)无菌苗小鳞片为遗传转化受体,并利用农杆菌介导法将锌指转录因子基因GsZFP1转化‘耀眼’无菌苗小鳞片,初步建立亚洲百合‘耀眼’的遗传转化体系,通过筛选获得了50株疑似转化植株,通过用PCR方法对获得的50株疑似抗性植株进行检测,结果显示20株呈阳性,PCR阳性转化率为40%;将得到的阳性植株进行RT-PCR检测,获得12株RT-PCR阳性植株。结果表明,锌指转录因子基因GsZFP1在亚洲百合‘耀眼’中得到表达。     

茎尖法转基因棉花植株真实性鉴定方法探究

棉花茎尖转化法具备不受基因型限制、转化周期短的优点,是理想的棉花转化体系,但据报道其所获得的转基因植株普遍存在遗传不稳定、高代植株基因丢失的现象。以陆地棉TM?1品种为受体材料,利用茎尖转化法将DsRed2载体转入棉花,经卡那霉素筛选获得16株抗性植株,进一步PCR扩增靶基因,获得6株DsRed2基因片段PCR检测为阳性的植株,初步判断该6株为茎尖转化法获得的转基因植株,但经紫外照射,6个转基因植株均未检测到红色荧光。对其进行靶基因RT?PCR,发现DsRed2基因在6个转基因植株中仅有极低量的表达或无表达。进一步对DsRed2载体的非T?DNA片段,即载体骨架部分进行PCR以及植株内生菌培养检测,结果表明,6个转基因植株均含有完整的DsRed2载体,植株可培养出含有完整载体的内生菌,且内生菌经农杆菌16S核糖体RNA（16S rRNA）片段PCR检测结果为阳性,推测由于茎尖侵染形成农杆菌与植株共生关系,造成假阳性株的现象,进而导致高代转基因植株基因丢失、遗传不稳定的现象。旨在建立一套完整的茎尖法转基因棉花植株真实性的鉴定方法,为进一步深入研究提供参考依据。     

农杆菌介导的大麦Mlo反义基因转化小麦获得抗白粉病后代

从大麦‘斯特林’幼叶总RNA中分离Mlo基因cDNA完整编码区,反向连接到植物双元载体（pBI-121.2）35S启动子下游,通过农杆菌介导的苗端转化法获得两种小麦基因型（‘烟优2801’和‘烟优361’）的转基因小麦。T0代405株中有55株PCR检测阳性,平均转化率达到13.58%,T0和T1基因组DNA Southern杂交可以证明大麦Mlo基因片段已整合到小麦基因组中并可传递到后代。两种基因型的转基因小麦T0和T1植株在温室及大田中均表现出对白粉病抗性的提高。农杆菌介导的苗端转化法可以简单、快速、高效地获得转基因株系;排除体细胞变异对转基因植株的影响;克服基因型对农杆菌转化的限制,是小麦遗传转化的一种实用方法。     

谷子茎尖体外遗传转化体系的建立与优化

以谷子(Seteria italica)豫谷一号为实验材料, 建立了一套简便、稳定的体外茎尖遗传转化体系。通过根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的茎尖转化法, 对转化受体采取不同的处理方式, 待拟转化株长到三叶期后进行PCR鉴定。探明了草丁膦(Basta)喷施处理用于谷子转基因幼苗筛选的最适浓度, 以及2种不同检测方式(直接PCR和喷施Basta+PCR)鉴定转基因植株的效果。在上述基础上, 对影响谷子遗传转化体系的多种因素进行优化。结果表明, 菌液浓度(OD₆₀₀)=1.4、侵染液中乙酰丁香酮浓度为800 μmol∙L ^-1、侵染压强为0.05 MPa、侵染40分钟有利于谷子茎尖的遗传转化。同时, 采用上述优化系统获得谷子转SiCBL4基因植株, 通过喷施草丁膦和实时荧光定量PCR对T₂代转基因植株进行遗传稳定性分析, 可节约检测时间。综上, 该研究初步建立了稳定的谷子体外茎尖遗传转化体系, 并开发了一种便捷的检测后代转基因植株的组合方法。     

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.     

CHI-PAT双价基因遗传转化贵州禾来拢

以贵州禾来拢幼胚为转化受体,用农杆菌介导法将几丁质酶和抗除草剂抗性双价基因(CHI-PAT)导入来拢幼胚,筛选出抗性愈伤组织并获得抗性植株.抗性植株经GUS组织化学及PCR检测呈阳性,转基因植株对50 mg/L的Basta溶液有抗性.初步证明CHI和PAT基因已整合进了水稻基因组中.     

陆地棉超氧化物歧化酶基因的克隆与烟草转化

以陆地棉‘中棉所36’和烟草‘NC89’为材料,采用RT-PCR方法,从陆地棉中克隆到了Cu/Zn-SOD的cD-NA编码区,经植物表达载体pBI-SOD,导入根癌农杆菌LBA4404,对烟草叶片进行遗传转化,经卡那霉素筛选,获得正确的Cu/Zn-SOD的cDNA编码区,构建了转基因载体,并成功地获得2株转基因烟草;经PCR、Southern blotting和SOD酶活性等检测,证明Cu/Zn-SOD基因已经整合到烟草的基因组并表达。本试验结果为转基因棉花的进一步研究奠定了基础。     

抗冷冻蛋白基因(afp)转化大豆的研究

目的:通过农杆菌介导法遗传转化大豆。方法:通过热激法将质粒pCAAFP66导入根癌农杆菌菌株EHA105中获得含有抗冷冻蛋白基因(afp)及除草剂抗性筛选标记基因(bar)的农杆菌工程菌株;以大豆品种华春6号和马祖1号种子的下胚轴为外植体,经过农杆菌介导将抗冷冻蛋白基因导入大豆基因组中,在含有除草剂草丁膦(PPT)的培养基中筛选、并经过PCR鉴定获得大豆转化植株。结果:PPT的最佳筛选浓度为1.0mg/L,华春6号和马祖1号的阳性植株数分别为6株和2株,转化效率分别为3.70%和0.94%。结论:不同基因型大豆的转化率存在差异,抗冷冻蛋白基因成功遗传转化进大豆细胞中。     

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。     

棉花不同外植体对卡那霉素敏感性的研究

在基因枪法介导的棉花转化前,对3种棉花外植体新海13号茎尖、新陆早33号茎尖和新陆早33号胚性愈伤组织进行卡那霉素(Kana)的敏感性测试,选择合适的Kana筛选浓度和合适的筛选时间。设置不同浓度卡那霉素的培养基,分别对棉花3种外植体的生长情况、反应现象和试验数据进行记录、观察。结果表明:在基因枪法介导的棉花转化体系中,新海13号茎尖的Kana筛选浓度为120 mg/L、筛选时间约为35 d;新陆早33号茎尖的Kana浓度选择为90 mg/L,筛选时间约为20 d;新陆早33号的胚性愈伤组织的Kana筛选浓度约为60 mg/L。新陆早33号胚性愈伤组织的Kana敏感性强于其茎尖,新陆早33号茎尖的Kana敏感性强于新海13号茎尖。     

农杆菌介导的转谷氨酰胺合成酶基因小麦的抗除草剂特性研究

 谷氨酰胺合成酶（Glutamine synthetase,GS,E.C. 6.3.1.2）是植物氨同化过程中的关键酶,对植物的氮素吸收和代谢起着至关重要的作用。谷氨酰胺合成酶还是除草剂草胺膦(Phosphinothricin　(PPT)或Basta)的靶标酶。前期工作已从我国特有的豌豆(Pisum satium)品种中克隆了细胞质型谷氨酰胺合成酶（GS1）cDNA和叶绿体型谷氨酰胺合成酶（GS2）cDNA。为了验证谷氨酰胺合成酶的功能,构建了同时含有GS1 cDNA和GS2 cDNA的植物表达载体p2GS。以该表达载体通过农杆菌介导法,转化小麦(Triticum aestivum)的未成熟胚愈伤组织,经PPT筛选及分化再生培养,获得了抗PPT的转基因小麦植株41株。PCR和基因组Southern 杂交分析证实了GS1 和GS2基因已经整合到转基因小麦的基因组。用除草剂草胺膦Basta溶液涂抹转p2GS小麦叶片,结果证明GS转基因植株可以抗高达0.3%的 Basta溶液,而对照植株叶片逐渐变黄直至枯死。转基因小麦植株能正常结实。上述实验结果表明：1) GS基因在小麦植株中获得了有效表达,从而赋予小麦植株抗PPT特性;2) GS基因能够作为研究小麦遗传转化的筛选标记基因。     

黄瓜‘新津春四号’遗传转化体系的建立

对根癌农杆菌介导‘新津春四号’黄瓜(Cucumbis sativus L.)遗传转化的影响因素进行了研究。结果表明,黄瓜叶片适宜的潮霉素(Hygromycin,Hyg)筛选浓度为40 mg L-1;500 mg L-1羧苄青霉素(Carbenicillin,Carb)可有效抑菌。预培养2 d有利于转化;共培养2 d有利于提高转化频率并避免农杆菌的过度生长;添加150μmol/L乙酰丁香酮(Acetosyringone,AS),农杆菌浸染液pH5.7、浓度0.8,浸染时间8 min为最佳遗传转化条件。再生植株经gus基因的瞬时表达检测及PCR检测证明hpt基因已成功转化。     

农杆菌介导的苜蓿次级体细胞胚的遗传转化

采用农杆菌菌株GV3101感染子叶期苜蓿体细胞胚来研究苜蓿次级体细胞胚的遗传转化方法。农杆菌菌株GV3101双相载体pCAMBIA2301,此双相载体具有gus报告基因和nptⅡ抗卡那霉素筛选基因。感染的子叶期苜蓿体细胞在75 mg/L卡那霉素筛选压下,经过一系列诱导培养,最终获得转基因植株。然后,通过GUS组织化学定位分析来检测转基因植株不同器官中的GUS表达,并进一步通过PCR和Southern杂交确定转基因的稳定整合和转化率。结果表明转基因植株不同器官均有GUS表达,整合的nptⅡ基因的拷贝数是1~4,获得的转基因植株的转化率是65.82%。     

cryIAc基因在转基因玉米中的遗传规律及对抗虫性影响

旨在研究目的基因在转基因植株和后代植株(株系)中的遗传规律及其对转化植株抗虫性的影响。以花粉介导法将cryIAc基因导入玉米自交系‘郑58’和‘昌7-2’,对转化植株及其后代株系进行分子检测和田间抗虫鉴定。结果表明:(1)转化‘郑58’和‘昌7-2’,T1代分别获得转基因植株24和41个,转化率高达20%以上;(2)转基因T2代、杂交F2代及回交1代(B1)的分子检测结果证明,外源基因的遗传符合孟德尔的3∶1、3∶1和1∶1的遗传分离规律;(3)连续多带的分子检测结果还表明,外源基因可稳定遗传并有效表达,表达水平在9.8-14.3 ng/g叶片鲜重之间;(4)抗虫鉴定结果显示,在阴性对照全部感虫情形下,转基因纯合株系仍表现出较高抗虫活性;(5)此外,回交试验结果还证明外源基因通过杂交可传递给下一代;(6)最终经筛选得到SZ003、SZ005、SC001、SC004和SC007五个高抗虫转基因株系。结果表明,花粉介导法是一种高效、快捷的转化方法,cryIAc基因导入玉米自交系植株后赋予和提高了转基因植株的抗虫活性。     

西瓜GGPS基因果实特异性表达载体构建与遗传转化

[目的]将牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶(geranylgeranyl pyrophosphate synthase,GGPS)基因转化西瓜。[方法]利用RT-PCR技术克隆西瓜果实GGPS基因CDS区;构建由果实特异性启动子AGPL1调控GGPS基因、以nptⅡ为筛选标记基因的植物表达载体,并转入农杆菌EHA105;通过农杆菌介导法对西瓜品种"红一号"进行遗传转化。[结果]经过卡那霉素筛选和PCR初步鉴定,获得4株转基因阳性植株。[结论]构建了GGPS基因果实特异性表达载体,并将其转入西瓜品种"红一号"中,转化效率为0.13%。     

双价抗虫基因陆地棉转化植株的获得

利用根癌农杆菌（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓ（ＳｍｉｔｈｅｔＴｏｗｎｓｅｎｄ）Ｃｏｎｎ）介导法将含有豌豆外源凝集素（ｐｅａｌｅｃｔｉｎ,ＰＬｅｃ）基因和大豆Ｋｕｎｉｔｚ型胰蛋白酶抑制剂（ｓｏｙｂｅａｎＫｕｎｉｔｚｔｒｙｐｓｉｎｉｎｈｉｂｉｔｏｒ,ＳＫＴＩ）基因的双价抗虫基因植物表达载体ｐＢｉｎＬＫ用于陆地棉（ＧｏｓｙｐｉｕｍｈｉｒｓｕｔｕｍＬ．）栽培品种“新陆早１号”、“新陆中２号”、“冀合３２１”和“辽９”的转化。棉花无菌苗下胚轴经过与根癌农杆菌共培养、卡那霉素抗性愈伤组织的筛选、体细胞胚状体的诱导和植株再生等阶段成功地获得了双价抗虫基因陆地棉转化植株。ＮＰＴⅡ的ＥＬＩＳＡ检测、ＰＣＲ鉴定和ＰＣＲＳｏｕｔｈｅｒｎ检测证实,两个外源抗虫基因同时存在于再生植株基因组内。抗虫测试结果表明,转基因棉株对棉铃虫（ＨｅｌｉｏｔｈｉｓａｒｍｉｇｅｒａＨｕｂｎｅｒ）幼虫具有较强的抗性     

影响农杆菌介导的大豆子叶节遗传转化的因素

利用携带pCAMBIA1301质粒（含hpt和gus基因）的超毒根癌农杆菌菌株EHA105对大豆子叶节外植体进行遗传转化,研究了影响农杆菌介导的大豆子叶节遗传转化的因素。研究结果表明．农杆菌侵染液和共培养培养基中添加200μmok/L乙酰丁香酮和50mg／L抗坏血酸可以有效促进农杆菌对大豆子叶节的转化。农杆菌与子叶节共培养后羧苄青霉素（250mr／L）和头孢霉素（100mg／L）结合使用能有效抑制农杆菌过度繁殖并提高转化芽诱导频率;在转化细胞的分化和转化芽伸长过程中,改进的筛选策略可以明显改善对转化芽的筛选效果,从而提高转化频率。应用优化后的转化体系．获得了3个国内大豆主栽品种的转基因植株,PCR阳性植株频率为3．8％～7．6％。转化植株叶片总DNA的PCR和Southern blot实验表明,T-DNA上的外源基因已经整合到大豆基因组中。