拟南芥植物硫肽激素基因在玫瑰茄细胞中的表达

利用玫瑰茄愈伤组织遗传转化体系,通过根癌农杆菌将AtPSK2基因导入玫瑰茄细胞,并获得了功能性表达。研究结果表明,所获得的转基因玫瑰茄细胞系的临界植板细胞密度和临界起始细胞密度分别降低了60%和50%,悬浮细胞培养周期由16d缩短到12d,转化愈伤组织的比生长速率比对照提高了75%,转基因玫瑰茄细胞和愈伤组织中的花黄素含量与对照相比没有发生明显变化。本研究所获得的转基因玫瑰茄细胞系不仅为花青苷和花黄素等次生代谢产物高产细胞株的选育提供出发材料,而且为PSK-α作用机理的深入研究提供一个有用的模型。     

农杆菌介导的胀果甘草愈伤组织遗传转化

目的:旨在建立一个农杆菌介导的甘草愈伤组织遗传转化的可行方案,并对转化条件进行优化。方法:选择EHA105和LBA4404两种根癌农杆菌菌株,热激法转入含有绿色荧光蛋白GFP基因的植物表达载体pBI121-gfp,挑选转化的农杆菌用于侵染胀果甘草愈伤组织。设置不同培养时间的愈伤组织作为受体材料和农杆菌不同侵染时间两组条件,经共培养后的甘草愈伤组织进行荧光检测。结果:愈伤组织在含有100mg/l卡那霉素的继代培养基上进行筛选培养,得到了具有卡那霉素抗性的转化甘草愈伤组织,转化愈伤组织经继代培养基后在紫外光下仍可见绿色荧光,PCR检测转化愈伤组织基因组中含有gfp基因。结论:试验建立了农杆菌介导的甘草愈伤组织的遗传转化体系,为目的基因导入甘草细胞利用基因工程手段调控甘草次生代谢产物生物合成的研究奠定了基础。     

根癌农杆菌介导的金边狗牙根遗传转化条件的优化

为建立根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens,菌(L.)Pers.]最佳遗传转化体系,以葡萄糖醛酸糖苷酶(GUS)基因的瞬间表达率为指标,从愈伤组织继代时间、根癌农杆菌侵染时间、负压条件及光照时间等方面进行了筛选.结果表明,根癌农杆菌介导的金边狗牙根最佳的转化体系是:以继代培养2周的愈伤组织为起始材料,根癌农杆菌介导感染10 min,经负压处理(抽拉20次)并在全光条件下共培养转化.     

提高农杆菌转化水稻频率的研究

以16种重要的籼稻和粳稻栽培品种为材料,研究了影响农杆菌转化水稻频率的有关因素,结果表明,CC培养基是绝大多数水稻全国组织的最适诱导与继代培养基;添加2．5－5mg/L ABA可以有效地改善水稻愈伤组织的质量,籼稻愈伤组织所需的筛选剂浓度低于粳稻愈伤组织所需的浓度,根癌农杆菌EHA105菌株对水稻的转化效果优于LBA4404和AGL1菌株的效果,头孢霉素对农杆菌的抑制效果优于羧苄青霉素的效果,共培养后进行适当的干燥处理既可增强脱菌效果,又可提高转化频率,应用我们所优化的农杆菌转化技术体系,获得了10个品种的水稻转基因植株。     

影响根癌农杆菌介导水稻转化的因素分析

根癌农杆菌与来自水稻成熟种子盾片的愈伤组织共培养,将GUS基因导入水稻愈伤组织,并获得了转基因植株。通过比较影响根癌农杆菌转化频率的各种因素,表明激素配比为2,4-D1mg/L、TDZ0.5mg/L、NAA1mg/L时,可以大大促进籼稻愈伤组织的分化能力;酚类化合物的加入使农杆菌的转化频率提高8.9%-23.5%;共培养时农杆菌的稀释方式及适当调整潮霉素（hygB）的使用浓度影响到农杆菌的转化频率。     

农杆菌介导GUS基因对多年生黑麦草转化的研究

通过检测愈伤组织中GUS基因的瞬间表达,研究农杆菌LBA4404/pCAMBIA1301介导多年生黑麦草的转化体系。通过对多年生黑麦草瞬间表达率的比较,确立了其遗传转化的最佳优化条件。研究发现,多年生黑麦草不同品种的转化率在25%~45%之间变化。多年生黑麦草遗传转化最佳优化条件是预培养10d的胚性愈伤组织、浓度为0.5~0.8OD的农杆菌菌液以及2d共培养时间。在共培养基中添加100μmol/L乙酰丁香酮能有效地提高植物瞬间表达率。两种侵染处理方法比较结果为滤纸滴加法比浸泡法更优。转化后对愈伤组织的干燥处理能抑制农杆菌过度繁殖,能改善愈伤状态,有利于提高转化率。     

影响农杆菌介导玉米愈伤组织遗传转化因素的研究

用农杆菌介导玉米愈伤组织的转化,其筛选的结果得到的抗性愈伤组织受玉米愈伤组织的继代时 间、浸染的农杆菌菌液浓度、共培养的温度以及其共培养时间等因素的影响。玉米愈伤继代后7～9d,农杆菌 浓度为OD600值0.3左右、共培养温度约22℃、培养时间3d时,抗性愈伤的获得率最高。     

利用gfp报告基因优化农杆菌介导的水稻遗传转化

为提高农杆菌介导的水稻遗传转化效率,以晚粳97为转化材料,绿色荧光蛋白gfp基因为报告基因,采用正交试验L9(33)对影响农杆菌介导水稻的遗传转化因子进行优化。通过观察愈伤组织荧光表达情况,分析菌液浓度、共培养温度与共培养时间对农杆菌转化水稻的影响。结果表明,在OD660值为0.1、共培养21℃～23℃黑暗条件下,农杆菌与水稻愈伤共培养72 h,最有利于水稻的遗传转化,该条件下晚粳97愈伤组织荧光表达率达到70.9%。     

一种改进的水稻成熟胚愈伤组织高效基因转化系统

以成熟胚愈伤组织为材料的农杆菌介导水稻转化法虽已建立,但转化频率仍有待提高.本文以粳稻(Oryza sativa)品种(中花10号和中花11号)的成熟胚诱导的愈伤组织为受体材料,对组织培养体系及影响遗传转化的因素进行优化,建立了一套改进的农杆菌介导的水稻高效遗传转化系统.农杆菌菌株为EHA105,质粒载体是pUN1301/OsRAA1,其中含有标记基因GUS和筛选基因HPT.愈伤组织诱导培养基为NBD2(NB 2 mg·L-12,4-D),继代培养基为NBD0.5,预分化与分化培养基为RE1(MS 1 mg·L-16-BA 0.25 mg·L-1NAA 0.5 mg·L-1KT 0.2 mg·L-1ZT)和RE2(MS 1 mg·L-16-BA 0.5 mg·L-1NAA 0.5 mg·L-1KT 0.2 mg·L-1ZT).另外,还分析了影响T-DNA转移的多种因素,如外植体种类、愈伤组织预培养基和愈伤组织继代次数等.采用优化的转化程序,水稻愈伤组织转化率和植株转化率可达70%以上.     

无核白葡萄愈伤组织瞬时转化体系的优化与应用

为了优化根癌农杆菌介导的葡萄愈伤组织瞬时转化体系,该研究以欧洲葡萄品种无核白(Vitis vinifera L.cv.Thompson Seedless)单芽茎段诱导的愈伤组织为材料,探讨重悬液pH、菌液浓度、真空渗透时间等主要因素对葡萄愈伤组织瞬时转化效率的影响。结果表明:(1)以激素组合分别为1.0mg/L BAP、1.0mg/L BAP+0.02mg/L NAA、2.0mg/L BAP+0.02mg/L NAA和4.0mg/L BAP+0.02mg/L NAA的系列培养基更适合无核白葡萄单芽茎段逐步诱导胚性愈伤组织。(2)葡萄愈伤组织瞬时转化体系中,重悬液pH 5.1,菌液浓度OD6001.0,真空渗透20min为转化效率最佳条件。(3)利用优化的瞬时转化体系瞬时转化无核白葡萄的不同组织,发现在不同器官中转化效率存在显著差异。其中以愈伤组织为受体的转化效率显著高于其他器官(65 231.99±3 339.29mU/g),而且愈伤组织的GUS组织化学染色最深,以叶片为受体的转化效率则最低。利用该体系转化质粒载体pCAMBIA0390∷GUS,瞬时表达产物经过GUS蛋白活性检测,结果表明该研究优化的葡萄愈伤组织瞬时转化体系有助于外源基因在葡萄愈伤组织内的表达,为后期通过转基因技术研究目标基因功能奠定了技术基础。     

普通小麦品种Alondra＇s遗传转化体系的建立

小麦（Triticum aestivum）幼胚愈伤组织的诱导和分化再生有高度依赖基因型特征。为了建立和优化Alondra’s的高效再生及遗传转化体系,为小麦遗传转化提供更多的受体基因型,以Alondra’s的幼胚为外植体,研究了培养基种类、不同激素配比等对其幼胚愈伤组织诱导及再生的影响。结果表明,在使用N6培养基时,添加3mg·L^-1的2,4-D并附加1000mg·L^-1的CH对愈伤组织的诱导效果较好;添加4mg·L^-1的ZT、不附加IAA对愈伤组织的分化效果最好。通过构建植物表达载体pCAMBIA1301-220.6,利用基因枪法将HYG基因导入Alondra’s幼胚愈伤组织中,以建立Alondra’s的高效遗传转化体系。结果在含100mg·L^-1潮霉素的选择培养基上进行筛选、分化,获得了30棵抗性植株。经PCR检测,其中5株为阳性转基因植株,转化率为0.5%。Alondra＇s遗传转化体系的建立丰富了小麦遗传转化的基因型,为小麦品种的转基因改良和在不同背景下研究基因的功能奠定了良好的基础。     

籼型杂交稻亲本成熟胚愈伤组织再生体系的建立

本文给出了6个籼型杂交稻亲本成熟胚愈伤组织再生体系建立优化措施。采用6个有重要育种价值的杂交籼稻亲本成熟胚盾片诱导愈伤组织作为分化再生的外植体,通过调节2,4-D浓度、培养基成分、接种方式、激素组合和愈伤组织分化途径,建立适合籼稻遗传转化的再生体系。结果表明,MB培养基是较为合适的愈伤组织诱导培养基类型,6个品种在MB培养基上的愈伤组织诱导率均在60％-80％之间。半粒米的接种方式能够明显提高愈伤组织诱导率,提高幅度达到28．2％。通过调节2,4-D浓度和激素组合,愈伤组织诱导率最高可达到97．9％,两步分化法和适当干燥处理能够提高愈伤组织的分化效率,6品种愈伤组织分化率均在50％-90％之间。初步建立了6个杂交籼稻亲本品种成熟胚愈伤组织的再生体系,为以后遗传转化奠定基础。     

不同抗生素对雪莲愈伤组织生长的影响

以雪莲叶片为外植体,探讨了卡那霉素(kanamycin,Kan)、潮霉素(hygromycin B,Hyg)、羧苄青霉素(car-benidillin,Car)3种抗生素对雪莲愈伤组织诱导、生长及分化的影响,以确定农杆菌介导的遗传转化研究中筛选剂和抑菌剂的最适浓度。结果表明:40mg/L的卡那霉素已抑制雪莲愈伤组织生长,当卡那霉素为50mg/L时,愈伤组织的生长基本停止;8.0mg/L潮霉素能够有效抑制雪莲愈伤组织的生长,当潮霉素为20mg/L时则生长的愈伤组织块较小、褐化、甚至死亡。同时,低浓度(0.5～2.0mg/L)的潮霉素可以提高雪莲愈伤组织的分化率;作为农杆菌抑菌剂,不同浓度羧苄青霉素对雪莲愈伤组织生长的影响差异极显著,当羧苄青霉素的浓度超过400mg/L时对雪莲愈伤组织的出愈及生长均有明显的抑制作用。     

根癌农杆菌介导的苜蓿悬浮胚性愈伤遗传转化体系的建立与优化

苜蓿基因型是限制遗传转化的关键因素之一。本实验通过对7种苜蓿胚性愈伤组织诱导,筛选出一份具有高频再生潜力的基因型公农-1号,并以该基因型为转化平台探索和建立了一套高效的苜蓿遗传转化系统。分析了影响农杆菌共培养转化苜蓿悬浮胚性愈伤的因素,优化了悬浮培养条件,建立的超声波辅助农杆菌介导苜蓿胚性愈伤的遗传转化系统为：以下胚轴诱导的愈伤组织经悬浮培养得到的胚性愈伤为转化材料,乙酰丁香酮为100 μmol·L^-1、超声波处理时间8 s、卡那霉素筛选浓度30 mg·L^-1、共培养4 d,接种于选择培养基上进行筛选和再生。最终,获得了大量的转基因植株,分子检测证实目的基因-角碱蓬液泡膜型Na⁺/H⁺逆向转运蛋白基因已经整合到苜蓿基因组中。     

潮霉素在大麦遗传转化中的应用研究

以‘B1202’、‘U202’和‘云引1号’3个大麦品种(系)为试材,研究了潮霉素对大麦愈伤组织生长、分化及成熟种子的影响。结果表明:潮霉素对抗性愈伤的适宜筛选浓度为60 mg/L,分化阶段的适宜筛选浓度为40 mg/L,对转基因后代种子筛选以80 mg/L较为适宜,而不同材料对潮霉素的敏感性存在一定程度的差异。通过PCR检测采用农杆菌介导法转化获得的T0和T1代潮霉素抗性苗,结果证实在大麦遗传转化中采用潮霉素进行筛选是可行的。     

Histological and Ultrastructural Observation Reveals Significant Cellular Differences between Agrobacterium Transformed Embryogenic and Non-embryogenic Calli of Cotton

Over the past few decades genetic engineering has been applied to improve cotton breeding. Agrobacterium medicated transformation is nowadays widely used as an efficient approach to introduce exogenous genes into cotton for genetically modified organisms. However, it still needs to be improved for better transformation efficiency and higher embryogenic callus induction ratios. To research further the difference of mechanisms for morphogenesis between embryogenic callus and non-embryogenic callus, we carried out a systematical study on the histological and cellular ultrastructure of Agrobacterium transformed calli. Results showed that the embryogenic callus developed nodule-like structures, which were formed by small, tightly packed, hemispherical cells. The surface of some embryogenic callus was covered with a flbrilar-like structure named extracellular matrix. The cells of embryogenic calli had similar morphological characteristics. Organelles of embryogenic callus cells were located near the nucleus, and chloroplasts degraded to proplastid-like structures with some starch grains, in contrast, the non-embryogenic calli were covered by oval or sphere cells or small clusters of cells. It was observed that cells had vacuolation of cytoplasm and plastids with a well organized endomembrane system. This study aims to understand the mechanisms of embryogenic callus morphogenesis and to improve the efficiency of cotton transformation in future.     

Evaluation of different promoters driving the GFP reporter gene and selected target tissues for particle bombardment of <Emphasis Type="Italic">Dendrobium</Emphasis> Sonia 17

Three different morphological callus types, identified as type A, B and C, and tips of in vitro inflorescences were used as target tissues for genetic transformation. Five different DNA plasmids carrying a synthetic green fluorescent protein (gfp) gene driven by different promoters, CaMV 35S, HBT, and Ubi1 were tested for the genetic transformation of Dendrobium Sonia 17. 35S-sgfp-TYG-nos (p35S) with the CaMV 35S promoter showed the highest GFP transient expression rate, while the HBT and Ubi1 promoters showed a relatively lower expression rate in all of the target tissues tested. The highest number of GFP-expressing cells was observed on day 2 post-bombardment, and the number declined gradually over the course of the next 2 weeks. Type A and B callus were found to be the best potential target tissues for genetic transformation.     

普通小麦品种Alondra's遗传转化体系的建立

小麦(Triticum aestivum)幼胚愈伤组织的诱导和分化再生有高度依赖基因型特征。为了建立和优化Alondra’s的高效再生及遗传转化体系, 为小麦遗传转化提供更多的受体基因型, 以Alondra’s的幼胚为外植体, 研究了培养基种类、不同激素配比等对其幼胚愈伤组织诱导及再生的影响。结果表明, 在使用N₆培养基时, 添加3 mg·L^–1的2,4-D并附加1 000 mg·L^–1的CH对愈伤组织的诱导效果较好; 添加4 mg·L^–1的ZT、不附加IAA对愈伤组织的分化效果最好。通过构建植物表达载体pCAMBIA1301-220.6, 利用基因枪法将HYG基因导入Alondra’s幼胚愈伤组织中, 以建立Alondra’s的高效遗传转化体系。结果在含100 mg·L^–1潮霉素的选择培养基上进行筛选、分化, 获得了30棵抗性植株。经PCR检测, 其中5株为阳性转基因植株, 转化率为0.5%。Alondra's遗传转化体系的建立丰富了小麦遗传转化的基因型, 为小麦品种的转基因改良和在不同背景下研究基因的功能奠定了良好的基础。     

人参愈伤组织的PSY 基因遗传转化

将八氢番茄红素合成酶基因(PSY)重组于植物双元表达载体pBin438, 得到重组质粒pBin438-PSY。用冻融法将其导入农杆菌EHA101中, 采用叶盘法转化人参愈伤组织, 对所获得的抗性细胞系进行PCR和Southern检测, 并对表达产物进行 了薄层层析(TLC)、光谱分析、高效液相色谱(HPLC)检测及含量测定。结果表明PSY基因已成功导入人参愈伤组织细胞基因组, 并已得到高效表达, 表达产物b-胡萝卜素含量为143 ug.g-1人参细胞干重。本研究利用转基因方法在人参愈伤组织细胞中成功地表达了八氢番茄红素合成酶基因, 为进一步提高人参的营养价值奠定了基础。