小麦生长点转化法初报

小麦遗传转化的研究很受重视,但进展一直未尽人意。向小麦受体细胞中导入外源基因已不成问题,但若要得到完整的转化植株则很困难。Vasil等[1]报道的基因枪法转化小麦愈伤组织、并得到完整的转基因植株的工作,是用小麦特殊基因型离体培养系统进行,很难用于其它的基因型。据我们试验,小麦胚芽生长点在经受基因枪轰击后仍能在原位(insitu)状态下发育成完整的植株。因此,直接用小麦的生长点作为外源基因的受体,不仅可以免除转基因过程中的植株再生环节,而且不受基因型的限制。本文报道小麦生长点基因转化研究的初步结果1　材料和方法1.1　材料…     

大麦条纹花叶病毒新疆株血清学及基因同源性检测

在我国新疆从小麦上分离到的大麦条纹花叶病毒(Barley stripe mosaic Virus,BSMV),可以侵染大麦、小麦、玉米等重要粮食作物。主要以带毒种子传播病毒。大麦、小麦种子带毒率达70％以上。BSMV曾一度使世界主要的大麦产区减产25～30％,是影响农业生产的重要病毒。从预防病害流行和探索该种子传RNA病毒作为植物基因工程载体的可     

空间飞行对小麦种子的生长和细胞学特性的影响(英文)

中国科学探测和技术实验卫星于1987年8月5日到10日在空间飞行5天期间,一批小麦干种子由卫星带入空间。返回地面后进行了有关生理学和细胞学研究。空间飞行的小麦种子的萌发率和地面对照组无差异,株高比对照组高。飞行前后用116.4 Gy的X—射线照射种子,其幼苗均比相同剂量照射的地面对照组生长快。空间飞行的小麦根尖的畸变细胞数高于地面对照组。飞行前用5 mmol/L半胱氨酸处理小麦种子,能促进小麦的生长,减少畸变细胞数。     

蓝粒小麦花青素生物合成途径中的二氢黄酮醇4-还原酶基因的分子克隆

蓝色色素在蓝粒小麦种子糊粉层中的生物合成途径的分子生物学机制至今仍不清楚。应用RT—PCR和RACE方法从蓝粒小麦正在发育的种子中克隆到一个编码二氢黄酮醇4-还原酶的基因(DFR)。推测其为花青素生物合成途径中的一个关键基因,且与蓝粒小麦中蓝色色素形成密切相关;其开放阅读框编码一个包含354个氨基酸残基的多肽,与一些从其他植物中已克隆到的DFR有很高的同源性：大麦(94％)、水稻(83％)、玉米(84％)。从长穗偃麦草(2n=70)、蓝粒小麦、浅蓝粒小麦自交产生的白粒后代小麦以及中国春的基因组中分别分离到一个全长DFR序列。经聚类分析表明DFR cDNA核甘酸序列与从中国春基因组中克隆的DFR具有100％的同源性,且与长穗偃麦草、蓝粒小麦、白粒小麦基因组中分离的DFR均有很高的同源性。4个DFR基因组DNA均含有3个内含子,且它们之间的差异主要在内含子区,表明该基因在进化上很保守。经Southern杂交分析,DFR小麦中至少有3-5个拷贝,不同小麦材料间未见明显差异,但与长穗偃麦草有明显差异,属于一个DFR超基因家族。Northern分析表明该DFR在蓝粒和白粒种子的不同发育时期的表达存在明显差异,都在开花后大约18d表达最强,在同一时期的蓝白种子中,DFR蓝粒种子中的表达量高于白粒。DFR转录本在小麦和长穗偃麦草的幼叶中积累多,但在芽鞘中的表达显著低于幼叶中;在小麦的根和长穗偃麦草的发育种子中均未检测到DFR的表达。推测蓝粒小麦中可能存在调控DFR在蓝粒小麦中表达的调控基因,类似于玉米花青素合成途径中的调节基因。     

蓝粒小麦花青素生物合成途径中的二氢黄酮醇4-还原酶基因的分子克隆

蓝色色素在蓝粒小麦种子糊粉层中的生物合成途径的分子生物学机制至今仍不清楚.应用RT-PCR和RACE方法从蓝粒小麦正在发育的种子中克隆到一个编码二氢黄酮醇4-还原酶的基因(DFR).推测其为花青素生物合成途径中的一个关键基因,且与蓝粒小麦中蓝色色素形成密切相关;其开放阅读框编码一个包含354个氨基酸残基的多肽,与一些从其他植物中已克隆到的DFR有很高的同源性:大麦(94%)、水稻(83%)、玉米(84%).从长穗偃麦草(2n=70)、蓝粒小麦、浅蓝粒小麦自交产生的白粒后代小麦以及中国春的基因组中分别分离到一个全长DFR序列.经聚类分析表明DFR cDNA核甘酸序列与从中国春基因组中克隆的DFR具有100%的同源性,且与长穗偃麦草、蓝粒小麦、白粒小麦基因组中分离的DFR均有很高的同源性.4个DFR基因组DNA均含有3个内含子,且它们之间的差异主要在内含子区,表明该基因在进化上很保守.经Southern杂交分析,DFR在小麦中至少有3～5个拷贝,不同小麦材料间未见明显差异,但与长穗偃麦草有明显差异,属于一个DFR超基因家族.Northern分析表明该DFR在蓝粒和白粒种子的不同发育时期的表达存在明显差异,都在开花后大约18 d表达最强,在同一时期的蓝白种子中,DFR在蓝粒种子中的表达量高于白粒.DFR转录本在小麦和长穗偃麦草的幼叶中积累多,但在芽鞘中的表达显著低于幼叶中;在小麦的根和长穗偃麦草的发育种子中均未检测到DFR的表达.推测蓝粒小麦中可能存在调控DFR在蓝粒小麦中表达的调控基因,类似于玉米花青素合成途径中的调节基因.     

超声波辅助农杆菌介导的小麦遗传转化初步研究

报道了一种改进的小麦转化方法——超声波辅助的农杆菌转化法。发芽的小麦种子经超声波处理20min后再经农杆菌浸染,浸染后的种子按正常播种和栽培管理至结实,对收获的成熟种子进行卡那霉素抗性筛选。结果表明,受试的4个小麦品种均得到抗性后代,PCR扩增结果证明这些抗性植株是转化植株。GUS染色结果表明不经超声波处理的种子几乎看不到转化的细胞,但经过超声波处理的种子,幼苗基部的细胞转化成功。研究表明,利用超声波辅助的农杆菌转化方法转化小麦能产生可遗传的后代。     

应用基因工程技术生产IL-11和IL-12

目前武汉大学生命科学学院科研人员针对人体失血和免疫功能下降,应用基因工程技术生产出了人白细胞介素-11(即IL-11)和人白细胞介素-12(即IL-12)。 1 IL-11为人体自然产生的细胞生长因子,能增加血小板,提高凝血速度,防止伤口出血不止,在临床上用来治疗低血小板症,还能辅助治疗癌症,主要用于化疗。克隆于载体,通过大肠杆菌充分表达,经分离、纯化和精制,生产出质量很高的医用成药,故疗效很好。 2 IL-12这是目前在细胞素中发现对人体免疫活性细胞诱导和调节最强、范围最广的一种。其研制技术是将IL-12的两种不同来源的基因克隆于昆虫病毒载体,在昆虫细胞内表达,经分离纯化成工程蛋白,再制备成医药产品。它能诱导干扰素的产生,激活T细胞和NK细胞产生肿瘤坏死因子,能抗利什曼原虫、疟原虫、结核杆菌、血吸虫、肿瘤和病毒及其各相应的疾病,故美国基因研究所和惠施-阿耶斯特制药公司将它用于治疗艾滋病和肿瘤病,效果很好。秦春圃     

水稻胚乳中核糖核酸的分离

核糖核酸(RNA)是分子生物学研究的重要材料之一。northern blot分析、构建cDNA库、分离基因和研究基因的转录调控都需要从细胞中分离RNA。从高等植物组织中分离高质量的RNA过程中既要防止外源核糖核酸酶的污染,同时也要注意内源核糖核酸酶的灭活。水稻胚乳细胞是种子储藏营养物质的主要部位。富含多糖类物质:如淀粉、糊精和一些低分子糖     

日本生物技术简讯五则

一、用于植物的穿梭载体 农林水产省农业生物资源研究所与美国Rutger大学Waksman研究所的Joachim Messing研究组合作开发出用于植物的穿梭载体。这种载体来自小麦病毒WDV。在分离到病毒复制的基因后,使之与标记基因和在大肠杆菌中复制所需的基因相连。这是可在大肠杆菌中插入外源基因,然后转到植物的第一种穿梭载体。它在植物细胞中增殖,产生高于常规法的外源基因表达。     

Waxy基因的RNA沉默使转基因小麦种子中直链淀粉含量下降

通过RNAi策略转化小麦,以降低小麦种子中直链淀粉的含量。小麦中直链淀粉合成的关键酶是颗粒结合型淀粉合成酶（Granule—bound starch synthase l,GBSSI,即WAXY蛋白）,通过RT—PCR方法从小麦种子中分离出Waxy基因。Southern杂交分析表明,在基因组中存在3个Waxy基因。Northern杂交分析显示出在授粉后的小麦种子中检测到Waxy mRNA。利用RNA沉默策略,将Waxy编码区683bp的正向和反向片段以及150bp内含子,连接于表达载体pCAMBIA3300中玉米ubil启动子下游。以扬麦10号授粉后15d的幼胚为外植体,利用农杆菌介导的方法进行转化。通过PCR、RT-PCR和叶片离体褪绿实验鉴定出4株转基因植株。小麦胚乳I2-KI染色和直链淀粉含量测定表明这4株转基因植株直链淀粉含量明显下降。研究结果表明Waxy基因的RNA沉默使转基因小麦种子直链淀粉的含量下降。     

胡桃醌对小麦种子萌发及幼苗生长的化感效应

以小麦种子为试验材料,采用培养皿药膜法、生化分析法研究了胡桃醌对小麦种子萌发和幼苗生长的化感效应。结果显示:(1)与对照相比,低浓度胡桃醌(4和20μmol.L-1)处理能促进小麦种子萌发和幼苗生长,种子α-淀粉酶活性增大,幼苗中可溶性蛋白含量升高,丙二醛(MDA)含量减少,超氧化物歧化酶(SOD)活性无显著变化。(2)当胡桃醌浓度大于100μmol.L-1时,对小麦种子萌发和幼苗生长开始呈现抑制作用,种子α-淀粉酶活力降低,幼苗相对含水量、可溶性蛋白含量降低,MDA含量升高,SOD活性先增大后减小。(3)在最大浓度胡桃醌(1 250μmol.L-1)处理下,小麦幼根的细胞形状不规则,排列混乱,层次不分明,维管束模糊不清,幼苗细胞质壁分离,叶绿体萎缩坏死,细胞核变形。研究表明,高浓度胡桃醌通过抑制受体小麦保护酶活性,加重膜脂过氧化程度,导致幼根、幼苗细胞结构的破坏,从而产生化感效应,且化感效应随浓度的增加不断增强。     

比利时遗传学系统公司用基因操作技术开发雄性不育植物成功

比利时遗传学系统公司(Plant Genetics Systems,PGS)(在根特)与美国加利福尼亚大学洛杉矶分校教授Robert Goldberg合作通过基因操作开发雄性不育油菜获得成功。这项技术超越作物品种的制约,是在短期内顺利地育成杂交种(F_1)种子的方法,很可能给种子业带来革命性变化。如能进一步开发F_1大豆和F_1小麦,其影响就更大了。 F_1种子有杂种优势,生长力强,由于出售的是结合了双亲性状F_1种子,所以能在短期内开发出组合了各种各样性状的种子。又由于农家不能自已获取F_1种子,所以对种子企业来说出售F_1种子能确保市场一年年地连续。因此,玉米和十字花科蔬菜等许多植物     

转基因植物在叶片上产生胚

来自加利福尼亚戴维斯分校的科学家已成功地在植物叶片而不是花中复苏了一个控制种子生成的基因,这项新的技艺可能导致粮食作物的生产发生有益的变革。生物学家们首先分离了一个据说对种子发育起关键作用的基因ＬＥＣ１,随后又培育了能让此基因比通常在植物生长周期中提...     

唐古特莨菪根水提液对小麦幼苗生长的影响

唐古特莨菪（Ａｎｉｓｏｄｕｓｔａｎｇｕｔｉｃｕｓ）是一种多年生草本植物，属茄科。生长于路旁、沟边、林下，分布在青海、甘肃、四川、西藏等地区。唐古特莨菪的成分和药理作用已有人研究，并生产出片剂等药品。本文以其根的韧皮部或木质部水提液浸泡小麦种子，观察小麦种子萌发和幼苗生长情况。小麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｖｕｍ）品种永良１２号种子来自张掖种子公司，唐古特莨菪的根采自甘肃省天祝县古城林场。将湿材料根的韧皮部和木质部分离、风干后贮藏备用。制备根浸提液时，分别称取唐古特茛菪的韧皮部和木质部各０．１、…     

转基因小麦株系后代遗传稳定性的快速确证

转基因材料的遗传稳定性是基因工程成败的关键内容之一,快速确证其多代遗传特性是进行大量后代材料分析的技术保证。该文主要研究了从半粒转基因小麦B73-6-1种子中提取小麦基因组DNA的方法,并利用多重PCR技术以提取出的DNA作为模板对外源基因进行扩增,从而鉴定外源基因的遗传特性。对提取出的DNA进行琼脂糖凝胶电泳分析,实验结果表明,提取出的DNA产量和质量较高,而PCR的结果表明,所研究的方法可以同时扩增出两个外源基因,并利用该方法快速确证了转基因小麦B73—6—1外源udiA基因和bar基因的遗传稳定性。     

野草到小麦的华丽转身

毫无疑问,小麦是人类的最主要粮食作物之一。它是全世界一半以上人口的主食,农田里的主要作物之一。然而在最初,小麦可能只是禾本科的一种或几种野草。由荒野到田间、从只结单粒种子、穗轴易折断、种子与颖壳不易分离到田间广泛种植的裸粒六倍体普通小麦,小麦走过了几百万年的历史,经过漫长的自然杂交和自然选择到人为杂交和定向选择,     

转反义trxs基因小麦籽粒后熟过程中水解酶活性的变化

以小麦品种'生抗1号'(对照)及其转反义trxs基因纯合株系为材料,测定了它们在种子后熟过程中硫氧还蛋白h(Trxh)、淀粉酶和蛋白酶活性以及呼吸速率等生理指标,以探讨转反义trxs基因小麦籽粒在后熟过程中的生理生化变化规律,为提高小麦耐储性探索有效途径.结果显示,在小麦后熟过程中,转基因小麦籽粒的Trxh活性、淀粉酶活性、蛋白水解酶活性和种子呼吸速率均比对照明显下降;后熟0～30 d,转基因小麦种子的Trxh活性、α-淀粉酶、β-淀粉酶、脱支淀粉酶、蛋白酶活性和种子呼吸速率平均比对照分别降低16.07%、31.64%、6.44%、21.63%、27.67%和52.90%.研究表明,反义trxs基因导入干扰或部分抑制了小麦内源同源基因的表达,致使小麦种子Trxh活性、呼吸速率和水解酶活性降低,从而延缓了籽粒储藏物质的转化速率,提高了小麦种子的耐贮藏性.     

从原生质体再生水稻

<正> 据国家农业生物资源研究所宣称,从原生质体已首次再生出水稻植株。该所(农林水产省的一个研究单位)的研究人员分别培养出60种原生质体。其中中,有4种能生根和发芽,有一种可长成10厘米高的完整植株。20种原生质体来自种子细胞,而其它40种是由某些花粉细胞中分离的细胞壁,这些花粉细胞是从单个花粉细胞繁殖来的。     

桃儿七种子休眠机理及种子内含物对苯二酚的生物活性研究

为了进一步了解濒危植物桃儿七种子休眠机理,采用气质联用仪(GC-MS)对桃儿七种子的乙醚浸提物进行分离与鉴定。结果表明,经GC-MS分离与鉴定出脂肪类、烷类,酸类等19种化合物中,多数化合物已被前人研究证明具有生物抑制活性,这也正是桃儿七种子萌发不良、休眠产生的主要原因及机理。对苯二酚是首次从桃儿七种子中分离出的有机化合物,利用对苯二酚对小麦进行生物活性的鉴定显示,0.1-1~1.0 mg.L-1的对苯二酚可显著促进小麦的生长。通过在桃儿七种子分离胚培养基中添加1.0 mg.L-1的对苯二酚,可显著促进无菌苗的生长和发育,缩短生长和发育周期,并且植株生长健壮,根系发达。由此可说明,对苯二酚在促进植物的生长和发育方面具有类似于植物生长激素的作用。     

肥皂草素类核糖核蛋白体失活蛋白的纯化及其性质研究

 利用强阳离子交换柱从Saponaria officinalis L种子中分离出一种肥皂草素(Saporin)成分。它在无细胞体系中显示了较强的抑制蛋白合成的活性,与抗体连接后能特异性杀伤靶细胞。