农杆菌介导韭菜遗传转化相关因素的研究

以"汉中冬韭"韭菜品种为试验材料,用含有pCAMBIA3301质粒的根癌农杆菌菌株EHA105对影响韭菜遗传转化效率的多种因素进行研究。结果表明,诱导40 d的愈伤组织,GUS基因瞬时表达率达到93%,且最适宜于不定芽的分化;当乙酰丁香酮(AS)的浓度为100μmol/L时,愈伤的GUS表达率达到91%,植株再生率为7.9%,AS浓度增加时其值也不会增加;菌液OD600值为0.6侵染10 min时,与其他组合相比,外植体受伤程度小,GUS表达率及再生率最高;侵染后的愈伤共培养3 d后,农杆菌生长较少,GUS表达率为91.1%,而再生率达到7.2%,为最佳的共培养时间。通过试验得到韭菜遗传转化因素的最佳条件,为今后的遗传转化提供一些参考。     

根癌农杆菌介导的金发草遗传转化条件的优化

金发草(Pogonatherum paniceum)是一种多年生岩生草本植物,在生态恢复和景观建设中起着重要的作用。利用根癌农杆菌介导转化金发草胚性愈伤组织,通过GUS(β-葡萄糖苷酸酶)瞬时表达率研究菌液浓度、浸染时间、乙酰丁香酮(AS)浓度、葡萄糖浓度、共培养时间等因素对金发草转化的影响,并利用确定的最佳条件将GUS基因转入金发草,获得稳定表达转化植株。结果表明:菌液浓度(OD₆₀₀)为0.6,浸染时间为10min,添加20mg/L的乙酰丁香酮(AS)和10g/L的葡萄糖,共培养时间5d为最佳条件,GUS瞬时表达率最高。经过抗性筛选后最终获得阳性转基因植株频率为57%。再生植株经GUS染色和PCR检测证明,GUS基因已成功整合到金发草基因组中。此转化体系的建立为金发草的遗传改良及相关功能基因的研究奠定了基础。     

农杆菌介导的大豆子叶节非组织培养遗传转化体系优化

本研究以GUS基因在子叶节区的瞬时表达为依据,通过探讨影响农杆菌转化效率的因素,优化了大豆子叶节非组织培养遗传转化体系;利用该体系对冀豆16号进行Bar基因的遗传转化,并使用针刺法对转基因植株进行草铵膦筛选.结果表明,侵染液中附加3％蔗糖、OD600=0.6、以脱脂棉作为菌液附着介质同时不添加表面活性剂Silwet L-77、侵染1次的GUS阳性率最高达到62.13％.草铵膦抗性植株经PCR检测获得T0阳性植株10个,转化率为2.5％.经PCR和RT-PCR鉴定共获得3株T1阳性植株,初步证明目的基因已整合到大豆基因组中.     

EuFPS基因表达载体构建及对杜仲遗传转化的研究

本实验用EcoRⅠ和BamHⅠ双酶切植物表达载体pSH737和含有目的基因的pUC-FPS,定向连接得到重组质粒pSH-FPS,将其导入农杆菌EHA105.采用农杆菌介导法对杜仲进行遗传转化,研究了卡那霉素(kanamycin,Km)浓度、预培养时间、菌液浓度及侵染时间、乙酰丁香酮(acetosyringone,AS)浓度、共培养时间等对杜仲遗传转化效率的影响.结果表明,选择无菌苗苗龄15 d的杜仲下胚轴,卡那霉素浓度50mg/L,农杆菌浓度OD600值0.3-0.6,侵染时间8 min,侵染时菌体重悬液中添加50 μmol/L乙酰丁香酮,共培养时间3 d,抗性芽的获得率最高.对再生植株进行GUS检测发现有45%的植株呈阳性.     

液泡转化酶反义基因对番茄的遗传转化

以'中蔬4号'番茄的子叶为试材,通过农杆菌介导法遗传转化,将液泡转化酶反义基因导入再生植株,经PCR和Southern斑点杂交检测证明,5株转化植株基因组中整合有目的基因.遗传转化最佳条件为:在附加1.5 mg/L 6-BA和0.1 mg/L IAA的MS培养基上再生培养,外植体预培养2 d,菌液浓度OD600=0.5,侵染时间5 min,共培养2 d.遗传转化后,对整合有目的基因的再生番茄叶片液泡转化酶活性测定,表明液泡转化酶活性明显受到抑制.获得的转基因植株为进一步研究液泡转化酶基因的功能奠定了基础.     

农杆菌介导的蓖麻转化体系优化

针对影响农杆菌侵染效率的主要因素进行条件优化,确立了以OD600为0.8的菌液侵染、预培养5 d后的外植体为最佳侵染条件;侵染外植体经过5 d的共培养并除菌后,转到含有250 mg/L Kan的培养基中进行再生诱导,获得了多株具有Kan抗性的再生植株;通过在共培培养基中添加20 mg/L AS,124 mg/L Na2S2O3和152.4 mg/L DTT,有效地抑制了侵染后外植体的褐化现象,提高了筛选阶段抗性芽的成活率;对具有Kan抗性的再生植株进行PCR和Southern blot验证,共获得18株包含外源基因的阳性转化株。     

影响花椰菜农杆菌介导转化因素的研究

以花椰菜赛雪的带柄子叶为外植体,以MS为基本培养基,GUS基因为报告基因,分析了遗传转化过程中的影响因子,如预培养时间、农杆菌菌液浓度、侵染时间、共培养时间、乙酰丁香酮浓度、延迟筛选时间等对外植体瞬间表达和稳定表达的影响。结果显示,以花椰菜的带柄子叶为外植体,预培养2d,农杆菌菌液为OD6000.3～0.4,侵染8min,共培养2d,乙酰丁香酮浓度为100μmol/L,延迟筛选7d,卡那霉素筛选压为5mg/L为最优的遗传转化方案,转化率最高可达35.7%。另外,GUS瞬间表达率和转化率并不存在绝对的相关性,但瞬间表达分析仍然可以作为外源基因进入受体细胞的指示。花椰菜农杆菌介导转化方案的优化研究为芸薹属蔬菜高效遗传转化提供了技术保障,有利于芸薹属蔬菜遗传育种与种质创新研究。     

影响农杆菌介导狗牙根遗传转化的因素

农杆菌LBA4404/pCAMBIA1301介导转化狗牙根的体系中,遗传转化的最佳优化条件是:胚性愈伤组织预培养10 d,农杆菌菌液浓度为OD600 0.5～0.8,共培养时间为2d.共培养基中添加100μmol·L-1乙酰丁香酮能有效地提高植物瞬时表达率.侵染处理方法中滤纸滴加法比浸泡法效果更好.黑暗条件下的瞬时表达率比12 h光照/12 h黑暗培养条件下的高.在最佳优化条件下狗牙根的GUS瞬时表达率达到36.36%.     

农杆菌介导类胡萝卜素合成酶基因LycB转化水稻的研究

以3个水稻品种的成熟胚诱导的良好胚性愈伤组织为受体,以LycB为目的基因,应用根癌农杆菌介导法对水稻进行遗传转化,同时以抗性愈伤率为依据,对影响转化的几个因素进行优化研究。结果表明：预培养4d、侵染5～10min、农杆菌菌液浓度OD600值0.7～1.0、共培养2d有利于提高转化率。经潮霉素筛选获得的抗性植株经PCR和PCR-Southern分析鉴定,初步证明外源基因LycB已整合到水稻的基因组中。     

农杆菌介导的墨兰遗传转化

转基因育种是快速定向改良兰花育种目标性状的有效方法,但迄今未见有关墨兰转基因育种的研究报道。试验以‘企剑白墨’墨兰Cymbidium sinensis cv.‘Qijianbaimo’的根状茎为受体材料,研究了影响农杆菌介导墨兰遗传转化效率的因素,以建立有实用价值的墨兰遗传转化技术体系。结果表明,受体的预培养时间、乙酰丁香酮的添加方式及浓度、农杆菌工程菌液浓度(OD600)、侵染时间和共培养时间均对‘企剑白墨’根状茎的GUS瞬时表达率有显著影响。以预培养39 d的根状茎尖为材料,在添加200μmol/L乙酰丁香酮,OD600为0.9的工程菌液中侵染35 min后,转入添加200μmol/L乙酰丁香酮的共培养基中培养7 d时,‘企剑白墨’根状茎的GUS瞬时表达率最高,为11.67%。采用上述条件对‘企剑白墨’墨兰进行遗传转化,经PCR鉴定和GUS染色检测,从400株再生植株中获得了3株转基因植株,转化率为0.75%。研究表明通过农杆菌介导法对墨兰进行遗传改良是可行的。     

农杆菌介导的河北杨遗传转化体系的建立

以兼具生态和能源植物功能的木本模式植物——杨树(河北杨)为材料,研究了携带促生长基因(35S-DAS5)的根癌农杆菌载体介导的河北杨遗传转化若干因素对转化效果的影响。结果显示,较适宜的转化系统为预培养2-4 d,农杆菌菌液(OD600值为0.4)侵染20 min,共培养4 d,在含30 mg/L卡那霉素(Km)的培养基上诱导不定芽,生根培养基中Km的适宜浓度为10 mg/L。     

农杆菌介导南瓜遗传转化体系的建立

以南瓜金辉一号（Cucurbita moschata＇ Jinhui1＇）为实验材料,利用根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）介导转化南瓜子叶节,研究了预培养时间、侵染时间、乙酰丁香酮（AS）浓度和共培养时间,抗生素羧苄青霉素（Carb）、头孢霉素（Cef）以及筛选剂卡那霉素（Kan）等因素对离体不定芽的影响,建立了南瓜最适遗传转化体系。结果表明：外植体预培养0天,侵染时间30分钟,AS浓度为100mg·L^-1,共培养5天可获得最高遗传转化效率;最适除菌剂为Cef,其最适浓度为500mg·L^-1;最适Kan筛选浓度为100mg·L^-1;在MS培养基上培养抗性芽生根,经PCR和Southern blot检测,证明为转基因植株。     

农杆菌介导南瓜遗传转化体系的建立

以南瓜金辉一号(Cucurbita moschata ‘Jinhui 1’)为实验材料, 利用根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导转化南瓜子叶节, 研究了预培养时间、侵染时间、乙酰丁香酮(AS)浓度和共培养时间, 抗生素羧苄青霉素(Carb)、头孢霉素(Cef)以及筛选剂卡那霉素(Kan)等因素对离体不定芽的影响, 建立了南瓜最适遗传转化体系。结果表明: 外植体预培养0天,侵染时间30分钟, AS浓度为100 mg·L^–1, 共培养5天可获得最高遗传转化效率; 最适除菌剂为Cef, 其最适浓度为500mg·L^–1; 最适Kan筛选浓度为100 mg·L^–1; 在MS培养基上培养抗性芽生根, 经PCR和Southern blot检测, 证明为转基因植株。     

马铃薯遗传转化体系的优化建立及其主要影响因素

植物基因转化的成功依赖于一个良好的转化系统,能有效地将外源基因导入受体细胞,并得以表达。通过农杆菌介导的马铃薯遗传转化体系主要受基因型、预培养、菌液浓度及侵染时间、共培养等因素的影响,由于转化受体的异质性,有必要根据实际情况进行验证和改进,以获得最适转化条件。本研究以马铃薯无菌苗的叶片、茎段为外植体,通过农杆菌介导法,将抗马铃薯X病毒和Y病毒的RNA干扰型基因结构转入马铃薯。通过研究外植体预培养、菌液浓度及侵染时间、共培养等不同转化条件及影响因素对马铃薯遗传转化的影响,建立一种高效的马铃薯遗传转化体系,试验得出最佳转化条件为外植体预培养2 d,然后用OD600=0.5的农杆菌液侵染10 min,共培养2 d。本研究为下一步的对PVX和PVY双抗的马铃薯无标记转基因研究提供技术参考。     

利用根癌农杆菌介导转化大豆成熟种子胚尖获得转基因植株

利用根癌土壤农杆菌EHA105/pCAMBIA2301对来自大豆成熟种子的胚尖外植体进行遗传转化,并对农杆菌侵染时间长短以及乙酰丁香酮(AS)浓度等影响转化频率的条件进行了探讨.发现浸染时间以20 h为佳,乙酰丁香酮最佳浓度为200 umo1/L,并探讨了恢复培养的重要性.分别从3个大豆品种合丰35、合丰39、东农42得到了转基因植株,GUS染色及Southern杂交结果证明外源基因整合到大豆基因组中,获得转基因大豆的频率达6.4%～12.1%.     

胡杨转基因体系的建立

胡杨(Populus euphratica)是唯一能在沙漠里生长的高大乔木树种, 建立其转基因体系可为胡杨抗逆分子机制与应用技术研究提供基本方法。通过研究农杆菌介导的胡杨转GUS基因的技术体系得出以下结论: (1) 胡杨再生植株体系, 叶片在附加1.0 mmol.L^-1 6-BA和5.0 mmol.L^-1 NAA的1/2MS培养基上不定芽诱导率较高; (2) 转基因体系, 胡杨叶片在含100 mmol.L^-1 乙酰丁香酮的OD600值为0.4-0.6的根癌农杆菌菌液中浸染15分钟, 共培养2天, GUS基因转化效率较高; (3) 转基因植株抗生素筛选, 转GUS基因胡杨叶片用300 mg.L^-1头孢霉素抑制农杆菌生长, 在含9 mg.L^-1 G418的培养基上诱导不定芽以获得转基因的抗性植株。     

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.     

农杆菌介导的碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）转化金针菇的研究

构建了金针菇表达载体p139035S-bFGF,并将重组质粒转入到根癌农杆菌EHA105中。以白金针菇Flammulina velutipes菌丝球为受体材料,用根癌农杆菌介导转入碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）。金针菇菌株对潮霉素（Hyg）抗性测验结果表明,在PDA固体培养基上的潮霉素筛选浓度为9μg/mL,在液体培养基中为6μg/mL。探索头孢霉素（Cefotaxime）对菌丝的毒性实验、农杆菌的菌液浓度、侵染时间、乙酰丁香酮（AS）的添加及其浓度的控制、共培养的时间等因素对转化效率的影响。结果表明,Cef对金针菇菌丝几乎无抑制作用,最佳抑菌浓度为400μg/mL;农杆菌的菌液浓度OD600为0.5,侵染时间在30min左右,在AS为200μmol/L的共培养基上共培养72h,转化率最高。PCR与Southern杂交结果证明bFGF基因已整合到金针菇的基因组中。在无选择压力的PDA固体培养基上继代培养5次后仍检测到bFGF基因的存在,表明bFGF基因在转基因金针菇中稳定遗传。     

根癌农杆菌介导转化水稻成熟胚及转Metr基因植株的获得

以粳稻品种广陵香糯为材料,用携带有双元载体pBB的根癌农杆菌EHA105为载体,研究了根癌农杆菌介导转化粳稻成熟胚愈伤组织的几个影响因素,建立了合适的粳稻成熟胚愈伤组织转化系统。一种基于MS为基本培养基的商品培养基(HRM)较适合于作为粳稻成熟胚愈伤组织诱导培养基,合适的愈伤组织诱导培养天数为7~8 d,合适的筛选培养基为CC培养基。在此基础上,将Metr基因导入粳稻品种广陵香糯中,获得了一批转基因水稻植株,PCR分析表明外源基因已经整合进了水稻的基因组中。部分转基因植株后代遗传分析表明外源基因的分离符合3∶1的理论比例。     

水稻双元细菌人工染色体载体系统转化体系的建立

普通双元载体己被广泛碰用于农杆菌介导的植物转化,但这类载体通常只能转移5～20kb的外源DNA片段;而双元细菌人工染色体（BIBAC）载休可以弥补普通双元裁体的不足,通过它已在烟草、番茄等双子叶植物中实现了大片段DNA（150kb）的转移。BIBAC载体在单子叶植物转化中的应用尚未见报道。面于单、双子叶植物间以及大、小片段转化间的转化体系存在明显差异,常规的农杆菌介导的水稻转化体系不能适应BIBAC系统转化的要求。因此,建立适于BIBAC系统的水稻转化体系是十分必要的。通过比较不同的受体材料,不同的预培养、其培养条件,不同的去除农杆菌及选择阳性愈伤的方式等对转化效率的影响,建矿了适合水稻BIBAC系统的转化体系。该体系的技术要点包括：以水稻品种H1493为转化受体：以含毒性辅助质粒pCH32的LBA4404菌株（HP4404）为侵染菌株;预培养的培养拱pH5．6：以N6A代替AAM悬浮农杆菌：侵染菌液浓度为OD600=1．0;共培养温度为24℃;采用过渡（Resting）培养除去农杆菌;采用二步法进行选择等。基于PCR检测、Southern印迹分析的结果表明,BIBAC载体所携带的插入片段及标记基因已整合到转化植株的基因组中。这个体系的建立为在水稻中利用BIBAC系统进行大片段DNA转化奠定基础。