影响农杆菌介导的杨树遗传转化技术的因素

杨属树种是农杆菌的天然寄主之一,但木本植物一般再生能力较差,如何提高杨树的遗传转化频率就成为目前研究者最为关心的问题。本文结合农杆菌介导杨树遗传转化研究的最新进展和我们的实际工作对农杆菌的遗传转化原理、转移方法、以及影响农杆菌转化的因素进行了全新而深入的论述,并针对如何提高木本植物的转化频率,提出了一些改良的措施和方法。     

农杆菌介导的植物遗传转化研究进展

农杆菌介导的转基因方法是目前植物遗传转化的重要方法之一。本文从农杆菌转化原理、菌株比较及载体发展入手,系统讨论了植物转化受体对转化效率的影响,同时分别综述了农杆菌介导转化技术在双子叶和单子叶植物转化应用中的最新进展。     

农杆菌介导的玉米遗传转化研究进展

农杆菌介导的转基因法是目前玉米遗传转化的主流方法之一。目前,模式玉米种质幼胚的转化体系已程式化,且开发了新筛选基因和获得不含筛选基因转基因玉米的方法,但是大多数育种骨干自交系转化频率低和转化受体基本上是幼胚。从农杆菌、受体及培养条件多方面各种因素对问题进行分析,多数研究认为针对特定基因型和受体材料建立好的受体再生系统,结合高效率农杆菌转化体系,获得多目的基因聚合(无其它外源片段)的转基因玉米将是农杆菌介导玉米转化体系研究的最终目标。本文主要从农杆菌介导(转基因)法应用于玉米遗传转化的历史、现状、问题等方面进行综述,为同领域的研究者提供一定的参考。     

农杆菌介导法与基因枪轰击法结合在植物遗传转化上的应用

根癌农杆菌介导法(Agrohacterium mediated transformation)和基因枪轰击法( particle bombardment transformation)是植物遗传转化的主要方法。两种方法各有优缺点．农杆菌介导法是一种天然的植物遗传转化系统,外源基因在转基因植物中的拷贝数低,遗传稳定性好;基因枪转化法不受材料基因型的限制。通过结合两种方法的优点,发展了3种农杆菌介导和基因枪轰击法相结合的遗传转化方法,分别为农杆枪法、基因枪轰击／农杆菌感染法、金粉或钨粉包裹菌体细胞作为微弹轰击法。对3种结合转化方法的技术途径、原理、转化受体及研究进展等方面进行了综述。     

影响根癌农杆菌介导的木霉菌遗传转化因素分析*

采用根癌农杆菌介导的转化方法,以木霉菌分生孢子为受体材料,对影响转化效率的主要因素进行了分析。结果表明,农杆菌菌株类型、初始菌液量、分生孢子浓度、共培养时间以及乙酰丁香酮的诱导等因素对转化效率都具有重要的影响。通过对这些因素的分析,基本得出了根癌农杆菌转化系统对木霉菌遗传转化的特点和规律,为将该转化系统用于其它丝状真菌的遗传转化提供了重要参考。     

农杆菌及基因枪在玉米遗传转化中的应用

目前外源基因导入玉米受体细胞的方法很多 ,最受瞩目的是农杆菌介导法和基因枪法。就农杆菌、基因枪转化玉米的基本原理、影响转化率的因素 ,以及近年来在玉米遗传转化中的最新动态进行了综述     

影响根癌农杆菌介导的木霉菌遗传转化因素分析

采用根癌农杆菌介导的转化方法,以木霉菌分生孢子为受体材料,对影响转化效率的主要因素进行了分析。结果表明,农杆菌菌株类型、初始菌液量、分生孢子浓度、共培养时间以及乙酰丁香酮的诱导等因素对转化效率都具有重要的影响。通过对这些因素的分析,基本得出了根癌农杆菌转化系统对木霉菌遗传转化的特点和规律,为将该转化系统用于其它丝状真菌的遗传转化提供了重要参考。     

根癌农杆菌介导的大豆遗传转化

农杆菌介导法是大豆遗传转化的重要方法之一 ,许多实验室应用该方法得到了转基因大豆 ,但目前使用该方法进行转化的效率还比较低 ,尚需深入研究。农杆菌菌株、大豆基因型、组织培养条件、T-DNA的转移效率和转化后的筛选模式都会影响大豆转化的效率。概述了近年来根癌农杆菌介导的大豆遗传转化的一些重要成果 ,以及转化过程中大豆的易感性与农杆菌的转化能力、乙酰丁香酮促进vir基因活化、转化的受体系统和巯基混合物减轻受体材料的褐化、提高T DNA的转移效率等几个重要因素的研究进展 ,并介绍了转化中常用的几个筛选标记基因 (nptⅡ、hpt、bar基因和突变的ahas基因 )及通过共转化法去除标记基因的方法 ,同时对今后研究的重点进行了讨论.     

农杆菌介导的单子叶植物遗传转化研究进展

根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)Ti质粒转化系统的建立使植物遗传工程进入了一个飞速发展的时期。近年来,发根农杆菌(A.rhizogenes)Ri质粒毛根转化系统的研究十分迅速,展示了美好的前景,农杆菌介导的植物遗传转化已成为目前研究和应用最广泛的系统。但是,农杆菌的宿主范围一般仅限于双子叶植物和一些裸子植物,这就直接防碍着这种比较完善的基因转移技术在单子叶植物,尤其是禾谷类作物转化的应用。本文介绍了农杆菌介导的单子叶植物遗传转化的进展;对扩大农杆菌宿主范围、实现对单子叶植物转化的途径进行了探讨。 (一)农杆菌介导的单子叶植物转化的方法 目前建立的单子叶植物基因转移系统有:(1)农杆菌载体系统;(2)外源DNA     

农杆菌介导的Pr基因对非洲菊遗传转化的研究

采用农杆菌介导法将Pr基因转入非洲菊(Gerbera hybrida),建立适合于农杆菌介导的基因遗传转化受体系统,获得再生植株。经PCR和GUS染色检测,Pr基因成功转入非洲菊幼苗。     

A transformation procedure for recalcitrant tomato by addressing transgenic plant-recovery limiting factors

Agrobacterium tumefaciens technology is the battle horse for tomato genetic transformation. However, tomato varieties with low regeneration capacity are very difficult to transform. In the past, tomato transformation through Agrobacterium infection was focused on varieties capable of high regeneration yield, while successful transformation of low regenerable cultivars has not been reported. The genotype response to tissue culture conditions is believed to drive the frequency of regeneration of transgenic plant, whereas the capacity for cell proliferation could determine the transformation efficiency through this technology. The Campbell-28 cultivar is an example of constraints arising from a high morphogenetic potential with low conversion compared to normal plants. In the present work the roles that contribute to improved transgenic plant recovery from this recalcitrant variety were explored for factors like Agrobacterium concentration and antibiotics for bacterial removal and transformant selection. Analysis of the efficiency from independent transformation experiments revealed a more than twofold increase of transformant regeneration after selection on ammonium glufosinate compared to kanamycin selection, showing a transformation efficiency of 21.5%.     

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。     

甘蔗遗传转化研究进展

甘蔗由于其本身的特殊性使其遗传转化较为困难,但利用直接转化法及不同的受体系统已在甘蔗不同品种上获得成功,农杆菌介导法已开始应用于甘蔗转化研究。对甘蔗遗传转化方法及其影响因素,基因工程现状进行了综述。     

带内含子卡那霉素抗性基因双元载体构建及烟草转化

农杆菌介导法是植物基因转化的常用方法,然而由于筛选培养基中常用的抗生素头孢霉素和羧苄青霉素具有类植物激素活性,影响外植体的再生和转化频率。将一个植物的内含子插入卡那霉素抗性基因编码区的N端,合成了一个带内含子的卡那霉素抗性基因。构建带该基因的植物双元表达栽体pYP1202并转化烟草,受侵外植体在含卡那霉素50～200mg/L的选择培养基中抗性芽分化频率不受卡那霉素浓度影响,然而具有GUS活性的转化子占分化芽的比例却随着卡那霉素浓度的增加而升高。当培养基中加入500mg/L羧苄青霉素后受侵外植体产生的抗性芽频率比单一的卡那霉素筛选提高近1倍,高达91.4％,然而具GUS活性的转化子占抗性芽的比例仅有26.7％,在200m/L的卡那霉素筛选下,比例升至93.3％。用带内含子卡那霉素抗性基因构建的植物表达载体转化植物可以减少假抗性芽的产生。     

根癌农杆菌介导D32基因

以烟草品种'中烟99'的无菌苗叶片为转化受体材料,通过根癌农杆菌C58C1介导对大豆中克隆的抗逆性基因D32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检测.结果表明,烟草叶片分化和再生的卡那霉素选择压力为150 mg/L;外植体预培养对转化率有影响;优化的烟草转化方法是:经预培养2 d的外植体用OD600值为0.7的菌液侵染5 min, 共培养2 d后用无菌水冲洗5～6次,羧苄青霉素(Cb)和头孢霉素(Cef)浓度为400 mg/L的脱菌液浸泡120 min,超净工作台上吹风60 min,于筛选分化培养基生长50 d,可获得26.7%卡那抗性苗.对抗性植株经PCR检测证明,外源D32基因已初步整合到烟草基因组中.     

农杆菌介导的植物基因转化研究进展

农杆菌介导的植物基因转佛当今植物基因转化的主要方法之一,因而深受关注,本文从农力介导的基因转化机理,植物对农杆菌侵染的反应,转基因植物的遗传表达,以及农杆菌对单子叶植物的转化等方面论述了该领域的最新研究进展,并提出了进一步研究的方向。     

新一代高产甘油重组菌的构建及其初步发酵

产甘油假丝酵母(Candida glycerinogenes WL2002-5)是一株发酵生产甘油的工业化菌株。为进一步提高其产甘油能力,本研究利用前期研究中成功克隆的产甘油假丝酵母中甘油合成关键酶3-磷酸甘油脱氢酶基因CgGPD1,构建根癌农杆菌双元载体pCAM3300-zeocin-CgGPD1后,电击转化根癌农杆菌LBA4404,通过根癌农杆菌介导法(ATMT)转化产甘油假丝酵母,构建了产甘油假丝酵母重组菌。并从中筛选出一株酶活力和产甘油性能较好的产甘油假丝酵母重组菌株C.g-G8。以葡萄糖为底物摇瓶发酵96h后,重组菌C.g-G8的甘油产量比野生型菌株Candida glycerinogene提高18.06%,平均耗糖速率提高12.97%,平均酶活力提高27.55%。本研究成功利用ATMT法转化产甘油假丝酵母构建新一代高产甘油菌株。     

The Influence of Matrix Attachment Regions on Transgene Expression in Transgenic Tobaccos

To investigate the effect of matrix attachment regions (MARs) on levels of transgene expression in transgenic plants, β-glucuronidase (GUS) gene ( uidA ) was flanked by the MARs isolated from the genome of pea ( Pisum sativum L.) to form plant expression vector. The plant expression vectors with and without MARs were transferred into tobaccos ( Nicotiana tabacum L.) via Agrobacterium -mediated transformation procedure. The results of GUS activity showed that MARs could increase levels of uidA gene expression, the mean GUS activity could be increased two fold compared with that of transformants without MARs, the highest GUS activity of transformant could arrive at five fold.     

大豆胚尖遗传转化体系优化及抗逆基因GmPK转化研究

采用GUS基因瞬时表达检测方法,通过正交试验以AS浓度、侵染菌液OD值、侵染时间、共培养时间和恢复培养时间5个因素在4个水平上进行分析,优化了农杆菌介导的大豆胚尖遗传转化体系,并在此基础上进行了抗逆基因GmPK的遗传转化。结果表明,采用共培养培养基中添加100μmol/L AS、侵染菌液OD600值0.9、侵染15h、共培养5d和恢复培养3d的转化条件最佳,GUS阳性率达74.59%,经PCR及RT-PCR进一步验证获得了转基因阳性植株。利用优化的最佳条件进行抗逆基因GmPK的转化,炼苗移栽成活的再生植株经PCR及PCR-Southern blotting验证,初步证明外源基因已经整合至大豆基因组,转化率为0.6%。     

农杆菌介导的玉米自交系愈伤组织转化条件的优化

采用农杆菌介导法,将外源基因导入玉米骨干自交系掖515和掖502胚性愈伤组织并再生玉米植株。在农杆菌浸染玉米胚性愈伤组织过程中,采取真空渗入、部分酶解和超声波处理,可以显著提高转化率。农杆菌浸染玉米胚性愈伤组织时,在50kPa下真空渗入5min,掖515和掖502胚性愈伤组织的转化率分别从6.3％和4.5％提高到8．7％和7．8％。愈伤组织在农杆菌浸染前,以0．2％离析酶酶解10min,掖515和掖502胚性愈伤组织的转化率分别提高到8.3％和8．9％。在农杆菌浸染时,以功率100W超声波处理90-120s,掖515和掖502胚性愈伤组织的转化率最高可达9．1％和9．4％。