一种加工型马铃薯品种的农杆菌转化体系研究

大西洋马铃薯是经济价值很高的炸片型加工品种,逆境胁迫下,易产生褐变、空心等问题,影响加工品质。为获取抗逆境胁迫的优质转基因新品种,采用根癌农杆菌介导法,以大西洋马铃薯的茎段为外植体,建立了快速,简便,高效的遗传转化体系。从共培养到转化植株获得只需7-8周,转化频率达80%。结果表明茎段是较好的转化受体,硫代硫酸银可以有效促进不定芽分化并提高再生频率。PCR、Southern杂交分析证明外源基因已经成功整合到马铃薯再生植株的基因组中。该转化体系为大量开发转基因马铃薯植株,进而筛选优质的马铃薯炸片加工型新品种奠定基础。     

马铃薯遗传转化体系的优化及玉米淀粉分支酶基因SBEⅡb的导入

以马铃薯脱毒试管苗茎段为转化受体材料,建立并优化了农杆菌介导的马铃薯遗传转化体系。通过农杆菌介导法将玉米淀粉分支酶基因(Starch branching enzyme b,SBEⅡb)的过表达载体转化马铃薯,接种762个茎段,共获得35株抗性植株。经PCR检测获得了4株转基因阳性植株;对转基因植株进一步进行GUS活性组织化学染色,发现转基因植株的茎段与试管薯均被染上蓝色,表明外源SBEⅡb基因已整合到马铃薯基因组,且正常表达。     

Optimization of genetic transformation system of potato and introduction of maize starch branching enzyme gene SBEⅡb into potatoFAN

以马铃薯脱毒试管苗茎段为转化受体材料,建立并优化了农杆菌介导的马铃薯遗传转化体系.通过农杆菌介导法将玉米淀粉分支酶基因(Starch branching enzyme b,SBEⅡb)的过表达载体转化马铃薯,接种762个茎段,共获得35株抗性植株.经PCR检测获得了4株转基因阳性植株;对转基因植株进一步进行GUS活性组织化学染色,发现转基因植株的茎段与试管薯均被染上蓝色,表明外源SBEⅡb基因已整合到马铃薯基因组,且正常表达.     

PSAG12-ipt嵌合基因转化马铃薯体系的研究

以根癌农杆菌介导法将PSAG12-ipt嵌合基因导入马铃薯栽培品种,对影响马铃薯遗传转化的多种因素进行系统研究.结果表明:马铃薯茎段分化效率高于叶片,马铃薯愈伤诱导和芽分化最适培养基为MS+6-BA 0.25mg/L+NAA 0.25mg/L+2,4-D 0.25mg/L,添加1%Na2SO3能有效防止褐化;茎段愈伤诱导和分化苗生根最适的Kan浓度分别为50mg/L和75mg/L;外植体预培养2d,OD600为0.2～0.5的农杆菌浓度侵染8min、共培养3d后进行选择培养能有效地提高植株再生能力.用PSAG12和ipt双重PCR检测再生植株,阳性转化率为65.8%.Southern blotting结果表明,转基因植株多以单拷贝形式整合进马铃薯基因组中.     

利用马铃薯晚疫病菌粗毒素离体筛选马铃薯抗晚疫病无性系

以3个马铃薯品种叶片外植体的愈伤组织为材料、马铃薯晚疫病病菌培养粗毒素为筛选压力进行马铃薯抗晚疫病细胞变异无性系筛选。结果表明,不同品种的叶片、愈伤组织对毒素有不同的忍耐力。“费乌瑞它”最大忍耐的粗毒素浓度为40％,“东农303”、“早大白”则为50％。马铃薯晚疫病病原菌粗毒素对愈伤组织的诱导、生长、不定芽的分化及再生苗生根有显著的抑制作用,而且浓度越大,抑制作用越强。筛选结果抗性鉴定表明,经过粗毒素筛选的细胞无性系及其再生植株对高浓度粗毒素的抗性能力显著高于对照。     

根癌农杆菌介导的CMO基因转化马铃薯的研究

通过根癌农杆菌介导法将强组成型表达启动子CaMV 35S和逆境诱导表达启动子rd29A 驱动的菠菜胆碱单加氧酶(CMO)基因导入马铃薯栽培品种夏波蒂(Shepody)和费乌瑞它( Favorita)中,获得了抗卡那霉素再生植株,对转化植株进行PCR检测初步表明CMO基因已整 合到转基因马铃薯基因组中.并对光照强度对马铃薯试管薯遗传转化的影响进行了研究,结果表明在诱导芽分化的过程中,2 000 lx的光照强度有利于试管薯薄片直接再生出抗性芽.     

根癌农杆菌介导马铃薯试管薯转化体系的优化及AtNHX1基因的导入

以马铃薯栽培品种甘农薯2号的试管薯薄片为转化受体材料,通过根癌农杆菌LBA4404介导拟南芥液泡膜Na /H 逆向转运蛋白基因(AtNHX1)进行转化,获得了抗卡那霉素的再生植株,并对转化植株进行了PCR-Southern检测.结果表明,薯片分化和根再生的卡那霉素选择压为50mg/L;乙酰丁香酮对薯片转化率无影响;优化的试管薯片转化方法是:不经预培养的薯片用OD600值为0.5的菌液侵染8～10min,然后经过2d共培养,在抗性芽分化培养基上生长40d,可获得30%卡那抗性绿苗.对抗性植株的PCR和PCR-Southern检测证明,外源At-NHX1基因已整合到马铃薯基因组中.     

伪狂犬病毒gD基因转化马铃薯的初步研究

以可直接饲用的马铃薯作为伪狂犬病病毒糖蛋白基因gD的表达植物,探索用马铃薯茎段作为外植体的再生体系和遗传转化体系.结果表明:添加2 mg/L ZT和0.1 mg/L NAA的MS培养基,可使马铃薯茎段愈伤组织诱导率达70%,出芽率达38%;添加0.5 mg/L的硝酸银可明显减少愈伤组织在继代过程中的褐化程度,并且促进其分化.在农杆菌的菌液OD_(600)值为0.1～0.2,侵染茎段1 h,共培养3 d的条件下转化效果最好,抗性愈伤率达到52.3%.实验共获得21株转化植株,挑选7株进行RT-PCR检测,结果证明gD基因已被整合到马铃薯基因组中.     

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。     

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。     

84K杨愈伤组织再生体系和直接分化再生体系遗传转化的比较性研究

植物转基因必须以建立良好的植物转化受体系统为基础,而良好的受体系统必须以具有高频率的转化率及较强的再生能力为前提。实验以84K杨叶片为材料研究其在不同培养条件、不同种类及浓度的植物激素对其脱分化及再分化的影响,并建立了两种成熟的组织再生系统,得出组织培养体系与遗传转化体系的受体系统在激素配比方面存在一定差距,所以在此基础上进行了PCK1、PCK2两个基因的愈伤途径和不定芽途径途径的遗传转化,并对两种遗传转化体系进行了对比性分析并总结出两种体系的优缺点。     

A High Efficient Transformation System and the Introduction of Sweet Protein Gene into Potato (Solanum tuberosum L.)

Tuber, minituber and in vitro-grown microtuber discs of potato (Solanum tuberosum L.) cultivars 85-14-3, 86-2 and Favorita were used in Agrobacterium mediated gene transfer. A simple, rapid and efficient transformation system was established. Among the three kinds of discs used, the microtuber disc was superior in obtaining transformants. Microtuber discs star ted to form shoots on shoot inducing medium containing kanamycin two to three weeks after cocultivation. Rooted transformants could be obtained in 6–7 weeks. The transformation efficiency could reach as high as 67.5%. The majority of kanamycin resistant plants gave nopaline positive or GUS expression. A number of transgenic plants were obtained using the plasmid containing a sweet protein NPT Ⅱ and nopaline synthase genes. The leaf callus assay and nopaline assay indicated that the foreign sweet protein gene was introduced into the potato genome.     

草坪草生物技术研究进展

概述了草坪草植株再生体系和遗传转化体系建立的方法和进展.通过愈伤组织培养、悬浮细胞培养和原生质体培养方法对草坪草的一些种已建立较为完善的植株再生体系.在建立再生体系的基础上,利用原生质体融合、农杆菌介导、基因枪和碳化硅纤维介导等转基因方法在一些草坪草种上建立了遗传转化体系并获得了有一定价值的转基因植株.最后,对草坪草转基因存在的问题和前景作了讨论.     

百合鳞片的诱导分化及遗传转化效率分析

基因工程是改良百合性状的重要手段,建立高效稳定的遗传转化体系是百合转基因研究的基础。以百合地下茎鳞片为外植体,筛选并优化百合的直接和间接再生体系;把含枸杞GR(Glutathione reductase)基因和筛选基因NPTII的载体,利用农杆菌转化法对鳞片和愈伤组织进行转基因操作,采用正交试验,优化转化条件以建立适合不同受体的遗传转化体系。结果表明,各阶段最优培养条件分别为:鳞片诱导和膨大MS+2mg/L 2,4-D(2,4-二氯苯氧乙酸)+0.1mg/L NAA(萘乙酸)+ 90g/L蔗糖;鳞片直接分化MS+1.0mg/L 6-BA(6-苄氨基嘌呤)+0.2mg/L NAA+ 30g/L蔗糖,间接分化MS+2.5mg/L 2,4-D +0.4mg/L TDZ(噻重氮苯基脲)+60g/L蔗糖;百合鳞片的Kana(卡那霉素)选择压为100mg/L,愈伤组织75mg/L。遗传转化体系条件为:鳞片,农杆菌OD₆₀₀=0.6,预培养3d,侵染40min,As(乙酰丁香酮)200μmol/L,阳性植株转化率为17.50%;鳞片分化愈伤组织,农杆菌OD₆₀₀,预培养5d,侵染40min,As 200μmol/L,阳性植株转化率为12.60%。     

药用植物金荞麦愈伤组织诱导与植株再生

目前转基因技术已成为植物定向遗传改良的重要手段,而建立稳定高频的离体再生系统是实现遗传转化的基础和前提.本试验以25 ～30 d苗龄的金养麦(Fagopyrum dibotrys)无菌苗叶片、茎节间、叶柄为外植体进行愈伤组织诱导与植株再生研究.结果表明:叶片在MS +2,4-D 4.0 mg/L +6-BA 1.0 mg/L培养基上愈伤组织诱导率达到89％.茎节间在MS +2,4-D 2.0 mg/L +6-BA 2.0 mg/L培养基上愈伤组织诱导率为87％.叶柄在MS +2,4-D 4.0 mg/L +6-BA 2.0 mg/L+ IBA 0.2 mg/L培养基上的最高诱导率仅为54％.愈伤组织分化不定芽的适宜培养基为MS +6- BA2.0 mg/L +TDZ0.2 mg/L +NAA0.2 mg/L;金荞麦不定芽在1/2 MS +NAA 0.5 mg/L的培养基上生根效果最好.组培再生植株经炼苗后移栽到田间成活率达80％以上,且生长表现正常.高频完整再生体系的建立,为金荞麦进一步遗传操作和扩大药材资源奠定了基础.     

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。     

一种马铃薯高效无标记转基因技术的建立

用农杆菌介导法转化马铃薯栽培品种紫花白的叶盘,通过1/4 MS培养基预培养、热激处理、低pH、高糖培养基共培养,之后利用PCR直接检测转化体,结果表明遗传转化效率可达5.1%,建立了马铃薯无标记转基因技术.该技术受基因型的限制小,用于其它3个不同的栽培品种东北白、晋薯7号和早大白,遗传转化效率亦达到了4.1%~8.3%.利用这项无标记转基因技术,在载体构建时就剔除了标记基因,遗传转化后直接分化培养,不必对转化细胞进行抗性筛选,缩短了遗传转化周期,省去了费时费力的标记基因剔除步骤,亦为重复转化聚合多个优良基因提供了便利.