基因枪介导小麦成熟胚遗传转化的影响因素

小麦成熟胚作为转化受体可克服小麦幼胚存在的受季节和幼胚发育阶段限制的缺点。以湖北省小麦品种‘鄂麦12’和模式品种‘Bobwhite’为材料,成熟胚为转化受体,优化基因枪转化法的轰击压力、轰击距离、选择剂等因素,建立以小麦成熟胚为转化受体的高效转化系统。结果表明:小麦成熟胚作为转化受体时,适宜轰击压力和轰击距离组合是900 psi、6 cm;成熟胚对选择剂G418的敏感性强于幼胚,轰击后需要延长恢复时间,选择剂G418的适合浓度为20～40 mg/L。在以上优化条件下小麦成熟胚转化频率达0.3%～0.9%,已初步建立基因枪介导的小麦成熟胚遗传转化系统。     

负压处理对农杆菌介导小麦成熟胚转化效率的影响

目的:提高小麦成熟胚遗传转化效率,为建立快速高效的小麦成熟胚遗传转化体系奠定基础.方法:以普通小麦HB341、SN2618、TS021和栽培二粒小麦成熟种子为试材,采用整粒切胚诱愈的方法,通过农杆菌GV3101/pBI121::gus介导,研究负压处理对小麦成熟胚遗传转化的影响.结果:接种侵染过程中的负压处理,对小麦成熟胚愈伤组织的诱导没有显著影响,但对小麦成熟胚的遗传转化却有显著性影响.负压处理10、20、30次,转化率分别较对照组提高了9.37倍、10.90倍和10.03倍,最高转化率可达12.50%.同时负压处理能够提高小麦成熟胚转化效率,具有普遍意义.结论:该研究为快速高效小麦成熟胚转化体系的建立提供了依据.     

建立低能离子束介导小麦转基因方法并获得转GUS基因植株

研究了注入离子种类、能量、剂量等参数对于低能离子束介导的遗传转化的影响,建立了适于小麦成熟胚转化的组培条件和筛选程序。以携带ＧＵＳ基因的质粒为供体,进行了报告基因转化研究。分子生物学证据表明ＧＵＳ基因已整合到小麦基因组中。３个小麦品种的抗性愈伤转化率分别为９．５％、１０．８％、１１．２％,再生植株转化率分别为１．４％、３．４％、１．７％,首次证明了离子束介导小麦遗传转化是可行的,为离子束介导小麦遗     

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。     

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。     

根癌农杆菌介导小麦幼胚遗传转化的影响因素

利用携带pC3301质粒(含bar和gus基因)的超毒根癌农杆菌菌株EHA105对普通小麦(Triticum aestivum L.)扬麦158进行了遗传转化,对筛选中的抗生素浓度、菌液浓度、共培养温度和时间、幼胚预培养时间、乙酰丁香酮(AS)浓度、洗涤用液及筛选方式等影响转化的几个重要因素进行了讨论.对从294个小麦幼胚外植体中转化得到的5株成活植株进行了PCR和Southern blot分析,结果表明其中2株小麦基因组中整合了外源DNA,转化频率为0.68%.     

基因枪与水稻遗传改良

水稻是人类主要粮食作物之一,其产量高低与品质直接关系到人们的健康,因而一直是作物遗传改良的主要研究对象。８０年代出现的植物遗传转化技术为水稻的遗传改良提供了新方法,这些方法包括聚乙二醇（ＰＥＧ）介导转化法、电激转化法、农杆菌介导转化法和基因枪转化法等...     

胚龄和激素对小麦幼胚组织培养的影响

以扬麦158为试验材料,通过田间取样室内培养的方法研究了胚龄和激素对小麦幼胚组织培养的作用。结果表明,幼胚组织培养最适宜的胚龄为14—16d;适宜的2,4-D浓度为1．5-2．5mg/L;适宜的IAA浓度为2．0-3．0mg/L;适宜的6-BA浓度为0．1-0．8mg/L;适宜的KT浓度为0．5—1．5mg/L。因此,胚龄和激素对于小麦幼胚组织培养具有明显的调节作用．在组织培养实践中,充分认识和综合协调这些因素对小麦幼胚组织培养的作用,可以提高组织培养效率,使其更加有利于生物学研究、遗传转化和快速育种等工作。     

小麦的遗传转化

概述了小麦遗传转化的发展历史与现状,分析了几种小麦转化技术的优势和不足,并对小麦遗传转化中的有关问题作了展望。     

小麦遗传转化研究进展

小麦作为最重要的3大禾谷作物之一,其离体培养具有很强的惰性,再生频率与水稻、玉米相比要低一些,目前大多通过对基因型和外植体的选择来达到植株的高频再生分化,因此其遗传转化就远远滞后于水稻和玉米,更不用说与其它双子叶植物相比了.重点综述了小麦转基因技术和外源基因在小麦中的遗传转化研究现状,其内容包括几种主要的小麦转基因方法和以基因枪法为主的各种转化技术对品质基因、抗除草剂基因和抗病等基因在小麦中的遗传转化研究进展,并对存在的一些问题进行了简要的论述.     

猕猴桃的组织培养和遗传转化研究进展

综述了国内外猕猴桃组织培养和遗传转化研究进展,内容包括花药培养、胚培养、胚乳培养、子叶、叶、茎段等器官培养、原生质体培养以及遗传转化等,并对生物技术在猕猴桃研究中存在的问题以及今后在猕猴桃中的应用前景进行了讨论。     

基因枪转化小麦主要影响因素细述

基因枪转化是目前小麦遗传转化的主要技术之一,高效的基因枪转化系统对于转基因小麦新品种培育、候选基因功能鉴定和功能基因组学研究具有重要意义。本文综述了影响基因枪转化小麦效率的主要因素,包括基因型、外植体、植物生长调节剂、轰击参数、筛选体系等,以期为进一步改进小麦基因枪转化技术,提高基因枪转化小麦的效率提供参考。     

小麦转基因方法及其评述

小麦是遗传转化比较困难的作物之一。为了克服小麦基因工程育种和功能基因组学研究的障碍,人们分别尝试利用基因枪、花粉管通道、超声波、离子束注入、激光微束穿刺、PEG(Polyethylene glycol)、电击和农杆菌等方法转化小麦,涉及的受体材料包括幼胚、成熟胚、花药愈伤组织、幼穗、芽尖和花器官。文章对小麦主要遗传转化方法及其应用进行了介绍、回顾和评述,分析、比较了获得安全型转基因小麦的几种策略,以期增强读者对小麦转基因技术和进展的了解,促进小麦转化技术的持续改进和提高。     

麦类作物多胚的研究 Ⅰ.麦类作物多胚的自然发生

用青海高原自然条件下种植的小麦不同种、杂种、幼胚培养后代,大麦、黑麦和小黑麦的种子作发芽试验,从普通小麦及其杂种、幼胚离体培养后代和大麦中,出现了多胚苗。５９个小麦品种中只有高原６０２及２９０个普通小麦品种间杂种吸８个、１８个幼胚培养后代中有２个出现了双胚苗,出现频率虽低,但能遗传。     

水稻幼胚电激转化及转基因植株再生

幼胚的遗传转化对研究植物胚胎发育相关基因的表达与调控具有重要意义, 也为植物遗传改良提供新的技术.本研究借助一种自制的特殊装置,采用电激法将GFP基因转入2-3天水稻幼胚,得到瞬时表达, 4-6天水稻幼胚经电激后再生了植株,并在愈伤组织阶段及R0植株中检测到GFP荧光的转基因植株,从而建立了水稻幼胚的遗传转化实验系统.在电容为500 μF、电压为300 V/cm,浓度为100 μg/mL的条件下,幼胚GFP的电激转化频率可达35%. 在pH 5.8的电激缓冲液中,最高转化频率可达40%.在三种不同的启动子实验中,以Ubi启动子的转化频率最高.     

农杆菌介导小麦成熟胚愈伤组织转化的主要因子优化

目的：提高小麦成熟胚愈伤组织的转化效率,为建立快速高效的小麦遗传转化体系奠定基础。方法：以普通小麦HB341、SN2618成熟胚愈伤组织为受体,通过农杆菌GV3101/pBI121介导,进行选择剂选择压、外植体预培养时间、接种菌液浓度及侵染时间等遗传转化主要因子的优化研究。结果：最适宜的转化条件是：胚性愈伤组织在附加200μmol/l乙酰丁香酮的分化培养基上预培养3d,在OD600=0.6的接种菌液中侵染30min,然后在附加40～60mg/l卡那霉素的分化培养基上筛选培养30d,即可获得假阳性率很低的转基因小麦抗性芽。结论：该研究为快速高效小麦遗传转化体系的建立提供了依据。     

水稻幼胚电激转化及转基因植株再生

幼胚的遗传转化对研究植物胚胎发育相关基因的表达与调控具有重要意义 ,也为植物遗传改良提供新的技术。本研究借助一种自制的特殊装置 ,采用电激法将GFP基因转入 2 - 3天水稻幼胚 ,得到瞬时表达 ,4- 6天水稻幼胚经电激后再生了植株 ,并在愈伤组织阶段及R0植株中检测到GFP荧光的转基因植株 ,从而建立了水稻幼胚的遗传转化实验系统。在电容为 5 0 0 μF、电压为 30 0V/cm ,浓度为 10 0 μg/mL的条件下 ,幼胚GFP的电激转化频率可达 35 %。在pH 5 .8的电激缓冲液中 ,最高转化频率可达 40 %。在三种不同的启动子实验中 ,以Ubi启动子的转化频率最高。     

植物体细胞原生质体遗传转化研究

重点介绍了植物体细胞原生质体遗传转化的方法和当前已经取得的成果,同时提出了目前原生质体遗传转化中存在的问题,展望了今后的工作重点。植物原生质体遗传转化的方法主要有：PEG介导转化法、电击穿孔转化法、脂质体介导转化法、农杆菌共培养转化法等。     

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     

CRISPR/Cas9技术在小麦育种中的应用进展

小麦（Triticum aestivum L.）是世界上主要的农作物之一,在粮食安全供应中发挥重要作用。在过去的几十年,由于小麦基因组复杂和遗传转化困难,导致小麦的基础和应用研究落后于其他谷类作物。2014年小麦基因组编辑取得了显著进展,进而促进了小麦生物技术的发展。综述了CRISPR/Cas9技术在小麦育种中的研究进展,简单介绍了CRISPR/Cas9基因编辑技术的发现、原理和优缺点,指出小麦基因编辑过程中农杆菌介导的遗传转化较粒子轰击法可降低转基因沉默频率,未来将成为基因编辑过程中主流的遗传转化方式;优化sgRNA的启动子、选择同源保守序列做为靶点可以提高基因编辑效率;新开发的碱基编辑器和prime editor需引入更多突变类型。展望了进一步提高小麦基因编辑效率和安全性的可行性,以期为未来小麦育种工作提供参考。