用一种新型基因枪将外源基因转入水稻细胞(简报)(英文)

本文介绍了一种设计上改进的基因枪,用这种新型基因枪将外源基因转移到水稻细胞获得了表达。用包有pBI 121质粒DNA的钨微弹轰击水稻悬浮细胞以及成熟种子胚后,在悬浮细胞中检测到了外源基因(GUS)的表达。胚诱导的愈伤组织在无抗生素选择的条件下扩增并分化、再生,共获得30株绿色小植株。经DNA斑点杂交测得其中两株的植物总DNA中存在GUS基因。Southern杂交分析证实GUS基因整合到了水稻基因组.     

利用激光微束将外源基因导入高等植物细胞的研究

本实验室已建立了激光微束向植物细胞导入外源基因的试验程序。用已建立的程序对多种经济作物和林木进行外源基因导入的研究,均得到了GUS基因瞬时表达的结果,正在继续研究GUS基因的整合表达。 广泛地选用了不同科属的植物及不同外植体进行外源基因导入的研究,所用材料如下:在被子植物中选用单子叶无性繁殖的兰科花卉兰花(Dendrobium)小圆球茎为外植体;以双子叶植物中的草本植物锦葵科的棉花(G.hirsulum L.)再生胚状体为外植体;十字花科油菜,选用     

小麦愈伤转化成功

Florida大学和Monsanto公司的合作组曾用高速微射轰击法导入3种不同的选择性标记报道基因,产生了稳定转化的愈伤系。玉米和水稻的转化已获成功,只是小麦的转化始终使科学家们为难。California大学前任植物基因表达中心的负责人Michael Fromm是将此微弹转化法用于玉米的先驱者之一,他正在研究小麦的转化。以前曾成功地在小麦和大麦胚或悬浮培养的细胞中暂时性表达直接射入的基因。另外,小麦胚性悬浮培养物和原生质体培养物都可再生成株。由Sherri Brown、Diane Re和Michael Fromm在Monsanto,以     

离子注入法将外源DNA直接导入小麦的研究

通过离子束介导法将外源GUS基因直接导入小麦成熟种子.组织化学染色结果表明GUS基因的瞬时表达率可以达到70%以上.当代(Ru)PCR分析结果表明,阳性植株的频率与离子注入剂量有关,适宜的注入剂量为7×106离子/cm2.PCR-Southern和Southern B1ot分析结果表明外源基因已整合到小麦基因组中,说明离子束介导外源DNA直接导入小麦是可行的.另外还探讨了用离子束介导创造小麦远缘分子杂种的可能性.     

用激光微束法将外源基因导人水稻细胞的研究

将外源基因导入植物细胞是植物基因工程的关键步骤之一。用激光微束技术转化动物细胞已经取得了成功,并证明外源基因已整合到细胞染色体上。最近又证明激光微束可穿透植物细胞壁和细胞膜,将pBR322DNA导入植物细胞和细胞器。本实验在利用激光微束技术将外源基因导入水稻培养细胞上进行了探索。 所用外源DNA是pBI121质粒,该质粒带有CaMV35启动子和β-葡萄糖苷酸酶(GUS)基因,用     

利用激光微束将外源基因导入高等植物细胞的研究

基因工程这一生物高技术为改变生物性状和快速育种提供了有力工具。目前克隆目的基因已有一些较为有效的方法。而将外源基因有效地导入细胞,尤其是导入农作物细胞到目前为止还没有一种通用于各种植物的方法。因此从事生物工程的学者都在努力寻求建立一种有效的、完善的导入外源基因的转化方法。本实验室建立了激光微束向植物细胞导入外源基因的试验程序。用已建立的程序对各种经济作物和林木进行了外源基因导入的研究。所用植物材料：禾本科小麦幼胚、双子叶植物锦室科棉花胚状体、豆科植物的百脉根子叶、兰科花卉兰花小圆珠茎、木本植物大…     

利用激光微束穿刺法将外源基因导入小麦的研究

用激光微束穿刺法将携带有新霉素磷酸转移酶（ＮＰＴ－Ⅱ）基因的质粒ｐＪＩＴ１０１导入京花１号小麦幼胚细胞。方法是将小麦幼胚细胞进行高渗缓冲液预处理,用微米级的激光微束处理,然后在卡那霉素培养基上筛选出具抗性的愈伤组织及绿色小植株。第一年,从１５０个小麦幼胚中,在卡那霉素培养基上筛选出４株绿苗,取两株进行ＮＰＴ－Ⅱ酶活性分析,测到了ＮＰＴ－Ⅱ酶的活性。第二年重复实验,从２４５个小麦幼胚中,经筛选获得１株绿苗,进行了叶片ＤＮＡＰＣＲ扩增检测,转化的绿色小苗扩增出所导入的ＮＰＴ－Ⅱ基因编码的片段。结果表明,外源ＮＰＴ－Ⅱ基因已导入了小麦,并实现了整合表达。     

脉冲电泳不同参数对介导GFP基因转化玉米种胚效果的研究

利用脉冲电泳介导绿色荧光蛋白(GFP)基因导入玉米种胚;以GFP基因在种胚中瞬时表达作为外源基因导人种胚细胞的标记,分析了外源．DNA浓度、电泳时间、电压、电流转换时间等脉冲电泳转化参数对种胚发芽率和外源基因导入率的影响。结果表明：脉冲电泳时间对种胚发芽率和外源GFP基因导入率影响最大;通过脉冲电泳可将外源基因导入胚芽细胞,其GFP基因导人种子的频率与各电泳参数均呈二次曲线关系,300μg／ml外源DNA浓度、120min电泳时间、5V电压、2s电流转换时间可作为脉冲电泳介导玉米种胚转化较适宜的参数。     

环形电极介导的小麦基因转化

用环形电极电激法有效地将外源DNA导入完整的小麦幼胚组织中。电激的物理参数采用770V／cm场强、800μF电容、100μg／mL质粒DNA(含有bar和GUS双标记基因),幼胚被电激3次。经PCR和Southern杂交分析表明,外源基因已稳定整合到小麦基因组中,转化频率为7．5％,高于相同处理条件下基因枪法的转化频率(4．2％)。     

NAC1上游调控区表达特征及其与侧根激素诱导的关系

从拟南芥(Arabidopsis thaliana）中克隆到与侧根原基发生相关的转录因子基因NAC1上游调控区序列,构建由该序列驱动β-葡聚糖苷酶基因(GUS)的植物表达载体并转化烟草(Nicotiana Tabaccum),经筛选获得了在根组织高GUS活性而地上部痕量表达的转基因烟草植株。对转基因植株进行GUS活性和染色分析,结果表明NAC1上游调控区驱动的GUS基因表达具有根部组织特异性,在侧根顶端分生组织区、侧根原基基部和幼嫩侧根基部表达。用IBA,GA₃,GA₄₊₇处理转基因植株根部,NAC1上游调控区驱动的GUS表达均增强,表明生长素、赤霉素可显著诱导NAC1上游调控区的表达,并参与侧根发生的调控。     

微弹轰击介导转化

渗透压处理促进基因枪介导转化 瑞典农业科学院D.Clapham及其同事研究发现,在微弹轰击前后用渗透处理挪威云杉胚性细胞悬浮培养物可使轰击转移及报道基因表达提高3～20倍。0.25M肌醇或蔗糖对轰击一天后表达率的促进效应比甘露醇 山梨醇约高2倍。脱落酸提高肌醇的效应。轰击10天后测定发现,细胞保存在含有肌醇的培养基上可使基因表达率提高5～12倍,且对生长及其形态学无副作用。     

利用微束激光将外源基因导入小麦幼胚并获得转基因植株的研究

近几年来,国内外学者在小麦遗传转化方面进行了大量研究。在我们实验室利用微束激光成功地将外源基因导入了小麦幼胚细胞并获得转基因植株。 选用小麦京花1号幼胚,PJIT_(101)质粒为实验材料,激光微束仪是中国科学院遗传研究所和重庆京渝激光生物所共同研制的Nd—YAG激光显微照射系统。 将京花1号开花后12—14天幼嫩种子,用0.1％的HgC_(12)灭菌10分钟用无菌水冲洗3—4次,剥取幼胚,用高渗缓冲液泡2—4小时。激光照射前洗去高渗液,加新鲜的Ms培养液,吸取0.5ml含幼胚细胞的悬浮培养液,加40—50ulPJIT_(101)质粒(50ug/ml),注入Rose小室,然后激光照射。     

基因枪法将GAI基因导入巴西橡胶的研究

为了探讨利用基因工程技术进行橡胶树品质改良的可行性,用基因枪轰击巴西橡胶(Hevea brasiliensis)愈伤组织,将GAI矮化基因导入橡胶受体中,通过50mg L-1卡那霉素筛选鉴定,优化了基因枪法转化橡胶的各种参数。结果表明,DNA金弹与靶细胞的距离为9cm,每皿轰击一次时,胚状体诱导率可以达到1.87%。经过GUS组织染色和PCR扩增鉴定,初步确定GAI基因已经整合到橡胶基因组中。     

豌豆核基质结合区的分离及其在转基因烟草中的功能分析

从豌豆基因组中分离出一段具有核基质结合区(matrix attachment region,MAR)特征的DNA序列,与已知序列相比,获得的序列中部缺失了115bp的重复序列.重复序列上、下游两段序列与已知序列相对应的序列有较高的同源性,并具有A-box,T-box和TATAAA等典型的MAR序列特征.为验证此DNA序列的功能,以β-葡糖醛酸酶(β-glucuronidase,GUS)基因(uidA)作报导基因构建了植物表达载体,通过农杆菌介导转化了烟草.GUS定量检测表明,由于此DNA序列的存在,uidA基因的平均表达水平提高了2倍,最高的单株可达6倍.上述结果表明,该DNA具有MAR序列的特征序列,并且具有增加转基因表达的功能.     

植物遗传工程

940312稳定转化的植物细胞中骨架连接区增强报道基因表达〔英〕/Allen,G.C.…/Plant Cell一1993,5(6)一603~613〔译自DBA,1993,12(17),93一09903〕 酿酒酵母自主复制片段ARS一1含有一个能离体与植物核骨架结合的骨架连接区(S AR)。为了试验对基因表达的效应,将一个位于该片段侧翼的、在CaMV 355启动子调控下的,GUS基因的构建物通过微轰击转送到烟草NT一1悬浮细胞中。在稳定转化的细胞系中,含两个侧翼SAR构建物的GUS活性比缺少SAR的对照平均高12倍。表达水平不与基因拷贝数成比例。而在某些含多基因拷贝的转化体中,该片段似乎是…     

利用微束激光穿刺法将抗真菌基因导入棉花的研究初报

以棉花感受态萌动种胚作为外源基因转化的受体,用激光微束穿刺法将β-1,3-葡聚糖酶及几丁质酶双价基因导入棉花,所构建的植物表达载体pB IBGC携带有筛选标记npt-Ⅱ(新霉素磷酸转移酶)基因。激光转化处理的种胚经卡那霉素筛选,已经获得抗性小植株。研究了微束激光转化法用于棉花感受态萌动胚转化预培养的时间、高渗液对材料的处理等。研究表明:用微束激光转化处理种胚是一种操作简便、重复性好的转化方法,用该法可将外源基因导入植物感受态萌动胚,避开植株离体再生的困难。     

绵羊胎儿成纤维细胞不同处理对核移植重构胚发育的影响

研究供体细胞代数、大小、周期以及基因转染处理对重构胚发育的影响. 结果如下: (i)体外培养5~7代细胞做供体核, 重构胚的桑椹/囊胚率显著高于16~18代细胞的桑椹/囊胚率(17.3% vs. 4.9%, P < 0.05); (ii) 15~25 μm细胞做供体核, 重构胚的桑椹/囊胚率为20.0%, 高于8~15 mm细胞、25~33 μm细胞桑椹/囊胚率(8.0%, 9.7%), 但效果不显著(P > 0.05); (iii) 血清饥饿与非血清饥饿的细胞做供体核, 重构胚的桑椹/囊胚发育率没有显著性差异(11.8% vs. 18.6%, P > 0.05), 但非血清饥饿的效果要好于血清饥饿; (iv) 用0.05 μmol/L秋水仙素处理供体细胞效果最好, 重构胚的桑椹/囊胚率可达27.5%, 而未处理或用0.1 μmol/L秋水仙素处理供体细胞, 重构胚的桑椹/囊胚率分别为17.1%和12.1%, 但三者之间差异不显著(P > 0.05); (v) 以转染绿色荧光蛋白基因(GFP)细胞做供体核, 重构胚的桑椹/囊胚率显著低于非转基因细胞做供体核的桑椹/囊胚率(3.1% vs. 20.4%, P < 0.05). 上述结果表明, 传代少、中等大小的细胞更适合做供体核; 血清饥饿没有必要; 用0.05 μmol/L秋水仙素处理供体细胞有利于重构胚的发育; 转基因供体细胞对重构胚发育有影响.     

影响基因枪法转化小麦幼胚的几个因素的研究

近几年,利用基因枪直接转入外源DNA,已经成为禾谷类基因转化的主要方法。但在小麦中存在着DNA导入频率低且组织受轰击后再生能力降低等问题。通过实验发现,轰击前14天将小麦幼胚接种于附加0.5mg/L脱落酸(ABA)的诱导培养基上,可显著提高小麦盾片愈伤组织的再生能力。并且,在轰击前6h至轰击后18h,将愈伤组织保持在附加0.5mol/L甘露醇的培养基中,其报告基因的表达将比对照呈几倍的提高。另外,合适的轰击用金粉与DNA配比是转化的关键因素之一。轰击培养14天左右的愈伤组织,每枪用250μg金粉附着0.5μg质粒DNA较宜。     

花粉介导的遗传工程方法的最初步骤

CIBA-GEIGY Agricultural Biotechnology的I.Dupuis和G.M.Pace报道,用单倍体的雄配子体作为外源DNA载体,可获得能直接发育成成熟转化植株的非嵌合性转化合子胚。作为这种花粉介导的遗传工程的最初步骤,Dupuis和Pace用微弹法将葡糖苷酸酶(GUS)基因和花色素苷标记基因导入     

哺乳动物Bax基因在长春花细胞中的诱导表达及其对长春花生物碱合成的促进作用

Bax是哺乳动物细胞凋亡基因Bcl-2家族中的一员. 以往的研究报道表明, Bax基因可以诱发拟南芥等模式植物的超敏反应 (hypersensitive reactions, HR). 为了考查Bax基因对药用植物细胞次生代谢产物合成的影响, 我们构建了长春花雌二醇诱导型Bax基因工程细胞系. 实验结果表明, 转基因长春花细胞中Bax基因的表达水平对β-雌二醇浓度呈现明显的依赖性, 说明雌二醇诱导型启动子可以有效控制转基因长春花细胞中Bax基因的表达. 在30 μmol/L β-雌二醇处理下, 转基因长春花细胞中的长春花碱和总生物碱含量分别比野生型细胞高5. 0和5. 5倍, 表明哺乳动物Bax基因对长春花细胞中生物碱的合成具有促进作用. Northern blotting和Western blotting检测结果表明, Bax基因可以提高转基因长春花细胞中萜类吲哚碱生物合成途径关键酶基因Tdc和Str的转录水平, 并且促进细胞中防御相关蛋白PR1的积累, 说明Bax基因可以诱发长春花细胞的防御反应, 激活细胞中萜类吲哚碱生物合成途径, 从而提高长春花生物碱的合成代谢流量. 研究结果表明, 哺乳动物Bax基因可以从细胞水平上促进植物次生产物的合成, 为植物细胞次生代谢产物合成的分子调控提供了一种新的策略.