石防风原生质体遗传转化及抗除草剂植株的再生

以石防风（Ｐｅｕｃｅｄａｎｕｍｔｅｒｅｂｉｎｔｈａｃｅｕｍ（Ｆｉｓｃｈ．）Ｆｉｓｃｈ．ｅｘＴｕｒｃｚ．）叶柄愈伤组织为材料建立以致密细胞团为主的悬浮培养物,用酶解法获得原生质体。用ＰＥＧ法将拟南芥菜（Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓｔｈａｌｉａｎａ（Ｌ．）Ｈｅｙｎｈ．）抗除草剂基因导入原生质体后进行液体浅层培养。转化细胞经除草剂ｃｈｌｏｒｓｕｌｆｕｒｏｎ筛选,通过胚状体途径产生抗性小植株。转化处理１０６个原生质体,以加入４０～５０μｇ／ｍＬ质粒ＤＮＡ,ＰＥＧ终浓度为１０％,于１ｍＬ转化介质中,２６℃黑暗下处理２０ｍｉｎ的效果最好。ｃｔＤＮＡ的加入对转化结果无明显影响。分子杂交试验表明,突变的ａｌｓ基因已整合进转化植株的基因组中。转基因植株的细胞在脱分化过程中仍具有抗ｃｈｌｏｒｓｕｌｆｕｒｏｎ的能力;移栽成活的转基因小苗仍表现出抗除草剂特性,而未转化的植株在低浓度除草剂下即逐渐死亡。表明转入的ａｌｓ基因在石防风细胞内能够稳定表达。     

用基因枪法将人工雄性不育基因导入小麦的研究初报

利用ＰＤＳ１０００／氦气基因枪将人工构建的雄性不育基因（ＴＡ２９－Ｂａｒｎａｓｅ基因）导入小麦栽培品种豫责１８号的幼胚细胞。然后在含有１０～２０ｍｇ／Ｌ除草剂Ｂａｓｔａ的培养基础上筛选与分化。从１７０个幼胚中获得６株绿苗,对照的７０个幼胚中未得到绿苗。对其中３株已生根且长势好的绿苗进行Ｓｏｕｔｈｅｍ杂交分析,结果表明,这３株绿苗皆为转基因植株,转化效率达１．８％。     

农杆菌介导转化小麦幼胚获得抗除草剂再生植株

采用农杆菌介导法转化小麦品种G54授粉10 d后的幼胚,经5‰和2‰ PPT筛选获得83株正常再生植株.PCR及Southern杂交检测证明其中8株再生苗为转bar基因植株,这些植株对除草剂Basta的抗性明显提高.实验结果还证明,高糖浓度的培养基对愈伤组织诱导、植株再生及生根都有显著的促进作用;在感染液和共培养基中添加乙酰丁香酮有利于转化株的筛选.     

油菜转抗草甘膦、抗虫基因获得双抗植株

以草甘膦为筛选剂,用农杆菌介导法将编码5-烯醇式丙酮酸莽草酸-3-磷酸合成酶（EPSPS）的aroA—M12基因和编码苏云金杆菌毒蛋白的Btslm基因导入到甘蓝型油菜优良品种湘油15号中。在用草甘膦对转化体进行筛选的基础上．对转基因再生植株进行了PCR检测、Southern blot和Western blot分析．结果证明外源基因确已导入到该油菜品种中,而且表达了相应的蛋白。对转基因植株进行抗草甘膦、抗虫性鉴定的结果表明．转基因植株具有抗草甘膦、抗虫的双重特性。研究结果还表明抗草甘膦的aroA—M12基因在植物基因转化中,既可以用作抗除草剂基因,又可以代替常用的抗生素标记,用作植物筛选标记基因。     

可育的抗除草剂溴苯腈转基因小麦

报道了采用微粒轰击（Ｍｉｃｒｏｐｒｏｊｅｃｔｉｌｅ ｂｏｍ ｂａｒｄｍ ｅｎｔ） 幼胚将除草剂抗性基因导入小麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｖｕｍ Ｌ．）的转化研究。实验共使用了１３ 个小麦品种, 从开花后１４～１８ ｄ 的籽粒中剥取幼胚, 植物表达质粒含有ＣａＭＶ ３５Ｓ启动子控制的除草剂溴苯腈抗性基因ｂｘｎ 以及筛选标记基因ＮＴＰⅡ。采用高压放电基因枪,用质粒ＤＮＡ 包被的钨粒轰击预培养３ ｄ 的幼胚。在含有卡那霉素类似物ｇｅｎｅｔｉｃｉｎ Ｇ４１８ｓｕｌｐｈａｔｅ 的ＭＳ培养基上, 经过多步骤筛选和分化, 从８００ 多个幼胚中获得了１６ 株转化苗。除草剂抗性鉴定和Ｓｏｕｔｈｅｒｎ 杂交分析证明, 其中４ 株为转基因植物,具有溴苯腈抗性, 并且自交可育。转化工作从分离幼胚到转化苗鉴定完毕, 最短时间为６ 个月, 因此, 该方法是一项快速有效的基因导入技术     

农杆菌介导法向玉米茎尖导入抗草甘膦EPSPS基因的研究

以玉米自交系郑58的茎尖为受体,通过农杆菌介导法将抗草甘膦EPSPS基因转入玉米中,研究以茎尖为受体的农杆菌转化体系的可行性。98株转化苗,经过300 ppm的除草剂(农达)筛选,共获得13株转基因植株,经PCR检测,其中7株表现阳性,转化率达7.14%。初步证明外源基因已经整合到玉米基因组中,以玉米茎尖作为受体的转化系统用于基因转化是可行、高效的。     

小麦抗白粉病相关基因的转化

利用玉米花青素苷合成调节基因C1-Lc作为报告基因, 通过瞬间表达后愈伤组织表面红色斑点的统计分析, 优化了小麦幼胚愈伤组织的基因枪转化参数。小麦Beclin1类似基因TaTBL和硫代硫酸硫转移酶基因TaTST是2个在白粉菌诱导条件下具有增强表达特性的抗病相关基因。本实验进一步利用基因枪将ubi强启动子控制下的2个基因导入到小麦品种扬麦158的幼胚愈伤组织细胞中, 使用除草剂经两轮选择培养基上的筛选和再生获得抗性植株, 进一步通过抗性植株的PCR分析获得转TaTBL基因植株5株, 转TaTST基因植株6株。转基因植株离体叶片的人工接种实验表明, 外源基因的导入不同程度上增强了植株的白粉病抗性, 表现为延缓了白粉菌的发育。利用玉米花青素苷合成调节基因C1-Lc作为报告基因,通过瞬间表达后愈伤组织表面红色斑点的统计分析,优化了小麦幼胚愈伤组织的基因枪转化参数。小麦Beclin1类似基因TaTBL和硫代硫酸硫转移酶基因TaTST是两个在白粉菌诱导条件下具有增强表达特性的抗病相关基因。本实验进一步利用基因枪将ubi强启动子控制下的两个基因导入到小麦品种扬麦158的幼胚愈伤组织细胞中,使用除草剂经两轮选择培养基上的筛选和再生获得抗性植株,进一步通过抗性植株的PCR分析获得转TaTBL基因植株5株,转TaTST基因植株6株。转基因植株离体叶片的人工接种实验表明,外源基因的导入不同程度上增强了植株的白粉病抗性,表现为延缓了白粉菌的发育。     

低能离子束介导外源基因转化烟草的研究

以烟草ＮＣ－８９种子为材料,用显微扫描电镜（ＥＳＭ）和电子自旋共振（ＥＳＲ）波谱仪研究氮离子束对烟草种子表面的刻蚀作用及能量沉积产生自由基的间接效应,为离子束介导转移外源基因提供了形态结构依据。将烟草种子用２０Ｋｅｖ的氮离子束处理后,浸入含有ＰＢⅠ１２１质粒的缓冲介质中,在含有卡那霉素１００ｍｇ／Ｌ的ＭＳ０培养基上继代筛选,得到３株抗性植株。取抗性植株的叶片,经组织培养后得到再生抗性植株。经过ＰＣＲ及ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交分析,证明外源基因已转入烟草。     

以耐草甘膦2mG2-epsps基因为选择标记的玉米转化体系的建立

转化细胞的筛选和再生是植物遗传转化体系中重要的组成部分，筛选剂的选择和筛选压力的高低直接影响着外源基因的转化率。以草甘膦异丙胺盐为筛选剂，通过比较在不同的草甘膦浓度及筛选时间的条件下，玉米愈伤组织生长和分化情况，发现经1mM的草甘膦异丙胺盐筛选15d后玉米愈伤组织分化受到明显抑制，故以此作为玉米遗传转化实验中的筛选压力。通过基因枪轰击，将构建好的pMAGUHM载体（其上携带有抗草甘膦基因2mG2-epsps基因）转化到玉米愈伤组织，利用草甘膦筛选得到耐草甘膦植株80株，其中PCR检测阳性植株为36株，转化率为45％。     

转BmK IT4基因烟草的抗虫性

用酶切方法从「ｐＢＳ－ＢｍＫ ＩＴ４质粒中获得ＢｍＫ ＩＴ４基因片段,并构建ＣａＭＶ ３５Ｓ启动子下的ＢｍＫ ＩＴ４基因表达质粒ｐＥ３－ＢｍＫ ＩＴ４,以根癌土壤杆菌（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｔｒｍｅｆａｃｉｅｎｓ（Ｓｍｉｔｈ ｅｔ Ｔｏｗｎｓｅｎｄ）Ｃｏｎｎ）介导的叶盘法转化云烟（Ｎｉｃｏ－ｔｉａｎａ ｔａｂａｃｕｍ Ｌ．）Ｋ３２６叶片,获得４５株抗卡那霉素的再生植株。用这些再生植株进行抗虫     

脱水应答转录因子CBF1的克隆与转基因小麦的分子检测

根据已发表的小麦(T.aestivum)转录因子CBF1基因序列(GenBank Accession No.AF376136),设计引物从小麦品种‘京花1号’叶片中克隆出该基因,用拟南芥RD29B基因为启动子构建含CBF1基因的逆境诱导表达载体pBAC127F(6 967 bp),以‘99-92’、‘5-98’、‘104’和‘轮选987’等冬小麦品种(系)的幼穗和幼胚为材料,基因枪转化该表达载体。经筛选与植株再生,共获得14株转基因植株及其后代株系。这14个株系经PCR分析和点杂交检测,最终确认了5-98-40、5-98-41这2个株系为转基因株系,结果表明拟南芥RD29B启动子调控下的转录因子CBF1基因已稳定整合到转基因植株中。     

冬小麦原生质体培养的胚状体直接发生

冬小麦品种“京花一号”胚性愈伤组织在改良的N₆培养基(NBD培养基)上继代得到易碎型胚性愈伤组织,转入改良MS液体培养基(MSDL培养基)后得到胚性悬浮系,分离的原生质体在改良的MS培养基(MSDP培养基)上培养,再生细胞直接产生体细胞胚胎,并再生出完整植株。体细胞胚胎形成过程与小麦合子胚的形成过程十分相似。     

Z6／陕7859胚培养再生植株的细胞遗传学研究与易位系选育

二体附加系Ｚ６携带抗大麦黄矮病毒病基因,为了将其抗性导入小麦,将Ｚ６与普通小麦陕７８５９杂交,杂种Ｆ１经幼胚培养诱导形成再生植株,对再生植株及后代进行抗性鉴定,农艺性状考察及对ＳＣ２部分抗病植株花粉母细胞减数分裂期染色体行为进行了观察。结果表明,（１）ＳＣ２不同单株间存在染色体数目,结构的变异。（２）同一再生植株后代的不同单株,染色体数目可能相同,但染色体组成及减数分裂期行为可心不同,致使后代抗性     

Plantlet regeneration from protoplast-derived haploid embryogenic calli of wheat

To search for an alternative method for protoplast culture, regenerable embryogenic calli were obtained from anther culture of three wheat cultivars, Karl 92, Jinghua #1, and Pavon 76. Protoplasts were isolated directly from the haploid embryogenic calli and cultured in modified PMI and LM8P media without going through cell suspension culture. After 8–11 days of subculture, the embryogenic calli produced the maximum yield of protoplasts and cell division was at the highest frequency when plated at a density of 3–4 × 10⁵ protoplasts ml⁻¹. Frequency of colony formation varied from 0.2% to 0.5% for Jinghua #1 and from 0.1% to 2% for Pavon 76, while Karl 92 failed to produce colonies, even though its embryogenic calli were friable and fast-growing on the maintenance medium. Green haploid plantlets of Jinghua #1 and Pavon 76 have been regenerated from protoplasts, which were cultured on a differentiation medium first and then on a rooting medium. This revised version was published online in June 2006 with corrections to the Cover Date.     

转PvPGIP2基因小麦的获得与纹枯病抗性鉴定

多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白(PGIP)是一种植物防卫蛋白,可阻止一些病原真菌的侵害。本研究克隆出扁豆PvP-GIP2基因编码序列,构建了受玉米泛素(ubiquitin)启动子控制的PvPGIP2基因表达载体pA25-PvPGIP2;采用基因枪法将pA25-PvPGIP2转化小麦推广品种扬麦18幼胚愈伤组织4000块,获得了203株再生植株。PCR检测出阳性植株65株,转化率为1.625%。对转PvPGIP2基因小麦T1～T2植株,进行外源基因的PCR、RT-PCR、荧光定量RT-PCR(Q-RT-PCR)分析和小麦纹枯病抗性鉴定。结果表明,转入的PvPGIP2能够在转基因小麦中遗传、转录与表达;PvPGIP2基因的表达提高了转基因植株对小麦纹枯病的抗性。     

冬小麦丙二烯氧化合酶基因(TaAOS)的克隆及其特性

丙二烯氧化合酶(allene oxide synthase,AOS)是茉莉酸脂加氧酶合成途径过程中的第一个酶.从冬小麦(Triticum aestivum L. cv.Jinghua No.3)克隆到了该酶的一个全长cDNA片段,其开放阅读框长约1 410 bp,编码一约含470个氨基酸残基的多肽,推测其分子量为51.9 kD.Southern分析显示其在基因组中以3个拷贝的形式存在.Northern杂交分析表明该基因表达可被外源的茉莉酸诱导,诱导10 h时达到高峰,进一步的RNA原位杂交表明该基因优先在幼叶中,尤其是在维管束附近的薄壁细胞中表达.同时,原位杂交还显示质膜钙通道的抑制剂La3 并不能抑制外源茉莉酸诱导该区域TaAOS的表达.     

Transformation and expression of a stilbene synthase gene of Vitis vinifera L. in barley and wheat for increased fungal resistance

 Transformation of barley and wheat via particle bombardment with a gene derived from Vitis vinifera L. (Vst1 gene) resulted in the expression of the foreign phytoalexin, resveratrol, in the transformed plants. Transgenic barley plants were regenerated from microspores and transgenic wheat plants from immature embryos were both selected on Basta. Stable integration of the gene in the genomes of transgenic barley and wheat plants, as well as their progeny, was analysed by Southern-blot analysis. The induction of the stilbene synthase promoter and the transient expression of stilbene synthase-specific mRNA after induction by wounding and infection were proofed in T₁ and T₂ progeny plants. An enhanced expression of the Vst1 gene under control of the stilbene synthase promoter was observed with enhancer sequences from the cauliflower mosaic virus 35s (CaMV 35s) promoter. The enzyme activity of the stilbene synthase was analysed in T₁ progeny plants. The first pathological results indicated an increased resistance of transgenic barley plants to Botrytis cinerea used as a model experimental system. Received: 5 November 1997 / Accepted: 11 November 1997     

利用细胞工程技术筛选小麦抗根腐病突变体的研究

以小麦根腐病菌002号菌株产生的致病培养滤液为选择剂,选用春、冬小麦品种、品系以及杂种的花药和幼德进行离体培养,并结合物理诱变技术,已获得抗根腐病的植株,用根腐病菌分生孢子接种鉴定,再生植株50株中有12株抗病。     

不同组织培养途径对小麦再生能力的研究

从现在推广的小麦优良品种和有苗头的新品系中选用10个小麦基因型品种进行组织培养,从愈伤组织诱导率、绿苗分化率等方面比较了幼穗培养、花药培养、幼胚培养三种培养方式的培养效果。结果表明,幼胚培养效果最好,基因型间差异小,都能获得足够数量的再生植株。幼穗的培养效果最差,愈伤组织分化生根和绿芽十分容易,但分化成完整植株则较为困难。花药培养在基因型间差异非常明显而且有较多白化苗。此外,本研究还分析了影响小麦再生能力的因素,建立了一套高效、可靠的小麦组培再生系统,为小麦的转基因技术提供优良的受体材料。