根癌农杆菌ATC15和438T与唐菖蒲细胞结合的扫描电镜研究

通过扫描电镜,研究了含烟草花叶病毒外壳蛋白基因的根癌农杆菌ATC15和438T转化单子叶植物唐菖蒲愈伤组织时,菌体与植物细胞结合的最适条件.研究结果表明,乙酰丁香酮(AS)在农杆菌培养和农杆菌与植物组织共培养时的最适浓度为30μg/ml.如果愈伤组织切块在共培养之前,在液体MS培养基中浸泡两小时,农杆菌在共培养时可大量附着到唐菖蒲组织切块的外表面细胞.     

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.     

新疆杨高效遗传转化系统的建立

选择新疆杨(Populus alba L.var．pyramidalis Bge．)为遗传转化受体材料,为建立根癌农杆菌介导新疆杨高效遗传转化系统,从预培养时间、侵染时间、共培养时间、添加乙酰丁香酮(AS)的时机、共培养培养基中添加乙酰丁香酮浓度、侵染菌液的制备方法、外植体继代方式等7个方面优化筛选。结果显示较合适的转化系统为：预培养8h,农杆菌菌液(OD600=0．4)侵染15min,共培养5d,侵染菌液的最优制备方法是液体培养活化农杆菌2次加离心收集菌体重悬,共培养培养基中添加乙酰丁香酮80μmol／L。新疆杨叶盘转化频率可达38．10％。     

一种新的乙酰高丝氨酸内酯水解酶基因的克隆和表达

目的 获得新的降解革兰阴性细菌数量阈值感应信号分子乙酰高丝氨酸内酯类化合物(AHL)的水解酶基因。方法 选择性富集和培养土壤中耐热细菌,抽取细菌总DNA作为模板,特异性聚合酶链反应扩增乙酰高丝氨酸内酯水解酶基因,进行克隆和DNA序列分析及原核表达。结果 得到1个新的AHL水解酶基因,该基因与已知基因的核苷酸序列和对应的氨基酸序列同源性最高分别为87％和94％。该基因在原核表达系统中表达,得到了与预期相对分子质鲢(Mr)一致的蛋白质。结论 证实乙酰高丝氨酸内酯水解酶广泛存在于环境微生物中。为进一步研究提供条件。     

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%.     

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。     

对根癌农杆菌vir区基因具诱导作用的水稻信号分子的分离和确定

以农杆菌vir::lacZ融合基因系统作为检测手段,确定在水稻(Oryza sati-va L.cv.IR72)幼穗分化期至抽穗扬花期的叶片抽提液中含有2种高效诱导农杆菌vir区基因表达的信号分子.这2种信号分子与乙酸丁香酮(AS)的诱导作用极为相似.经过红外光谱、紫外光谱、质谱、核磁共振、异核多量子相干相关谱,异核多键相关谱等波谱分析,确定这2种信号分子的化学结构分别为:5,7,4′-三羟基-3′,5′-二甲氧基黄酮(俗称小麦黄素),和5,4′-二羟基-3′,5′-二甲氧基-7-(β-D葡萄糖基)黄酮.研究结果证明:单子叶植物中确实含有高效诱导农杆菌vir区基因表达的信号分子,单子叶植物难以被农杆菌转化不是由于单子叶植物中缺乏诱导vir区基因表达的信号分子,而由于这类信号分子仅在单子叶植物中特定时期和特定部位中产生.     

通过根癌农杆菌介导的共转化获得具有蜡质基因反义片段的转基因水稻

在构建剔除潮霉素抗性基因的反义蜡质基因重组质粒p13W8的基础上,用分别携带p13W8质粒和有潮霉素抗性基因的pCAMBIA1300质粒的根癌农杆菌,在不同处理条件下对粳稻3个品种进行共转化.试验结果显示,共感染混合液中pCAMBIA1300菌液比例高,抗性愈伤组织的转化频率也较高;抗性愈伤组织的PCR检测结果表明,潮霉素抗性基因的阳性检测率为98%,反义蜡质基因的阳性检测率为68%.在105株转基因植株中,反义蜡质基因阳性株为30株,占转基因植株的28.6%.乙酰丁香酮处理组的平均转化频率略高于未处理组;在乙酰丁香酮的各种处理中,直接浸泡愈伤组织的转化频率稍高于其它处理方式.     

蝴蝶兰花瓣瞬时转化体系建立

蝴蝶兰花器官中基因功能的研究受遗传转化效率低和遗传转化周期长的制约,而花瓣瞬时表达体系是一种快速分析基因功能的有效手段。该研究以蝴蝶兰‘大辣椒’花瓣和萼片为实验材料,通过农杆菌介导的瞬时转化方法,分析了侵染的菌液浓度、侵染时间、乙酰丁香酮浓度和共培养时间等4个因素对β-葡糖醛酸酶(GUS)报告基因表达效率的影响,以探寻其瞬时表达的最佳条件;并将查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)基因RNAi干扰载体瞬时转化蝴蝶兰花瓣,共培养3d后观察转化材料中花色表型以及色素的变化,并利用半定量RT-PCR来检测CHS基因转录水平的表达。结果表明:(1)农杆菌菌液OD600为0.6、侵染时间60s,在重悬液中添加150μmol/L乙酰丁香酮,共培养3d,GUS瞬时表达率最高(85.01%)。(2)转基因蝴蝶兰花瓣颜色明显变淡,色素含量降低。(3)半定量PCR检测表明,CHS基因的转录活性相比于对照组显著降低。该实验成功的在蝴蝶兰花器官中建立了一种快速基因功能验证方法,为后期蝴蝶兰基因功能研究和育种工作提供技术支持。     

苏云金杆菌内毒素蛋白基因转入葡萄胚性愈伤组织细胞及转基因…

以葡萄的胚性愈伤组织作为农杆菌介导,Ｔｉ质粒转化材料,利用共培养法将苏云杆菌内毒素蛋白基因转入葡萄胚性愈伤组织细胞,通过胚状体发生途径再生转基因植株。实验发现：８００μｍｏｌ／Ｌ的乙酰丁香酮诱导处理农杆菌和葡萄愈伤组织后可转将化效率提高５０倍。     

根癌农杆菌介导的芦荟遗传转化条件的研究

以美国库拉索芦荟(Aloe.arborescens)的横切薄层切片(transverse thin cell layer, tTCL)作为转化受体, 通过受体材料对抗生素的敏感性实验和Gus 基因瞬时表达率的研究, 找出了较适合的外植体转化条件。研究表明:芦荟对头雹霉素(cefotaxime) 和羧苄霉素(carbenicillin)不敏感, 而对卡那霉素(kanamycin)和潮霉素(hygromycin)敏感;用靠近顶芽的材料得到的横切薄层切片芽再生率高, 有较高的Gus 基因瞬时表达率;乙酰丁香酮(acetosyringone)在芦荟转化是不可缺少的, 对其转化有明显的促进作用。     

拟南芥钙调素结合蛋白参与胁迫响应的研究

采用实时荧光定量RT-PCR和Northern blotting技术检测了野生型拟南芥中CBP60g基因对丁香假单胞菌和非生物胁迫的响应,并对丁香假单胞菌接种后,野生型拟南芥、cbp60g-1突变体和CBP60g过表达转基因植物中抗逆相关基因的表达变化进行检测。结果显示:(1)在野生型拟南芥中CBP60g基因的表达能被丁香假单胞菌、高盐、冷和机械损伤所诱导。(2)经丁香假单胞菌诱导后病程相关基因PR5和AIG1的表达在过表达转基因植物中明显高于野生型。(3)受干旱和ABA诱导的AtMYB2基因的表达在过表达转基因植物中也高于野生型。研究表明,CBP60g同时参与了拟南芥对生物和非生物胁迫响应。     

根癌农杆菌介导转化谷子的影响因素

利用GUS报告基因,建立了农杆菌介导的谷子(Setaria italica)遗传转化体系,并研究了多种影响因素对转化效率的影响,包括受体基因型、外植体类型、菌液浓度、培养基中乙酰丁香酮的浓度、侵染时间和共培养时间.确定了最优的转化条件为:以谷子幼穗诱导的愈伤组织为外植体,用低浓度的农杆菌菌液侵染30～40min,然后在含有0.1mmol/L乙酰丁香酮的LS培养基上共培养2d.     

一个可介导链霉菌PKS基因 向植物转化的杂合质粒的构建

抗生素FR-008是由链霉菌FR-008所产生的一种七烯大环内酯类抗真菌抗生素。胡志浩等已克隆了长达约105kb的FR-008聚酮合酶(PKS)基因簇,对该基因簇中相邻于pabAB基因下游的3.8kbDNA进行序列分析,找到一个多功能聚酮合酶基因的起点,与数据库中蛋白质序列的比较分析揭示出一个尚未结束的大型开读框架的存在,它与抗细菌大环内酯类抗生素-红霉素生物合成所需的Ⅰ型聚酮合酶(PKS)基因中的乙酰转移酶(AT)和β-酮酰合酶(KS)的功能结构域显示出了高度的同源性,从分子水平上证实了FR-008抗生素由Ⅰ型PKS所合成。本实验将3.8kb中的编码聚酮合酶的部分开读框架通过基因工程的方法插入植物表达载体WRG2410上,从而成功构建了表达性质粒pHZ321。     

毛白杨二次遗传转化体系的建立

为了建立有效的毛白杨二次遗传转化体系,优化了培养基激素配比、抗生素筛选浓度和乙酰丁香酮浓度.采用卡那霉素和潮霉素筛选,GUS组织染色和基因组DNA的PCR检测,通过二次遗传转化将GUS基因和潮霉素磷酸转移酶基因Hpt导入到毛白杨中,获得了60.7%二次转化频率.     

丙酮酸脱氢酶多酶复合体研究进展

2 氧 (代 )酸脱氢酶复合体 (ＯＡＤＨｃ)是众多多酶复合体中的一个典型代表 ,该复合体家族包括 3种多酶复合体———丙酮酸脱氢酶多酶复合体 (ＰＤＨｃ)、支链 2 氧 (代 )酸脱氢酶多酶复合体和 2 酮戊二酸脱氢酶多酶复合体。其中ＰＤＨｃ催化糖代谢中丙酮酸的不可逆地氧化脱羧产生乙酰ＣｏＡ。1 .丙酮酸脱氢酶多酶复合体的组成ＰＤＨｃ广泛地分布于微生物、植物和哺乳动物中。在真核生物中 ,组成ＰＤＨｃ的所有蛋白质都是由核基因编码 ,且它们主要都位于线粒体上 (在一些生物的质体中也发现了它们的同工酶 )。ＰＤＨｃ的核心结构是由 3个…     

茉莉酸在植物诱导防御中的作用

茉莉酸(JA)和茉莉酸甲酯(MeJA)作为与损伤相关的植物激素和信号分子,广泛地存在于植物体中,外源应用能够激发防御植物基因的表达,诱导植物的化学防御,产生与机械损伤和昆虫取食相似的效果。大量研究表明,用茉莉酸类化合物处理植物可系统诱导蛋白酶抑制剂(PI)和多酚氧化酶(PPO),从而影响植食动物对营养物质的吸收,还能增加过氧化物酶、壳聚糖酶和脂氧合酶等防御蛋白的活性水平,导致生物碱和酚酸类次生物质的积累,增加并改变挥发性信号化合物的释放,甚至形成防御结构,如毛状体和树脂导管。经茉莉酸处理的植物提高了植食动物的死亡率,变得更加吸引捕食性和寄生性天敌。挥发性化合物——茉莉酸甲酯可以从植物的气孔进入植物体内,在细胞质中被酯酶水解为茉莉酸,实现长距离的信号传导和植物间的交流,诱导邻近植物产生诱导防御反应。茉莉酸和茉莉酸甲酯分别具有4种立体异构,其中具有活性的是顺式结构,但顺式结构不稳定,会差向异构化为反式结构。茉莉酸的代谢物(Z)-茉莉酮(cis-Jasmone)具电生理活性,在植物诱导防御中起作用,并且在防御信号的作用上不同于茉莉酸和茉莉酸甲酯。     

褪黑素调节烟草丁香假单胞菌抗性的功能研究

为分析褪黑素(N-乙酰-5-甲氧基色胺)在植物先天免疫中的功能及调控机理,研究以病原菌丁香假单胞杆菌(Pseudomonas syringae pv.tomato DC3000,Pst DC3000)—烟草互作系统为模型,检测了病原菌侵染对烟草褪黑素相关基因表达的影响,并探讨了褪黑素对植物叶片病原菌生长以及气孔开度和活性氧自由基(reactive oxygen species,ROS)含量的影响以及调控机理。结果表明:(1)Pst DC3000处理提高了烟草褪黑素合成(NtSNAT1)和受体(NtPMTR1)基因表达,且外源褪黑素处理降低了叶片中的病原菌含量。(2)与野生型植物相比,过表达大豆GmSNAT1基因显著提高了转基因烟草中内源褪黑素含量和NtPMTR1的表达,且转基因烟草叶片中的Pst DC3000菌落数显著下降。(3)外源褪黑素和细菌鞭毛蛋白多肽flg22处理诱导了野生型和转基因烟草保卫细胞中ROS产生和气孔关闭,且转基因植物对褪黑素和flg22诱导的气孔关闭和ROS产生比野生型烟草更加敏感。综上所述,研究表明褪黑素可能通过受体NtPMTR1介导的信号途径促进保卫细胞ROS产生,诱导气孔关闭,从而降低病原菌Pst DC3000的入侵。     

半胱氨酸合成酶复合体形成机制的研究进展

在细菌和植物中,O-乙酰丝氨酸硫解酶(OASTL)和丝氨酸乙酰转移酶(SAT)的结合形成了半胱氨酸合成酶复合物(CSC),这个酶复合体在硫同化和半胱氨酸生物合成中起调节作用。综述植物和微生物中CSC的结构、组装形成过程及其调控机制的研究进展。     

系统获得性抗性移动信号Pip/NHP研究进展

系统获得性抗性(SAR)是一种因病原微生物初次侵染植物局部叶片而被激活的整株水平上的持久广谱抗性。在初次侵染部位快速产生的抗性信号,可通过韧皮部传输到植物其它部位,从而激活SAR。哌啶酸/N-羟基哌啶酸(Pip/NHP)作为新发现的移动信号分子,在SAR信号通路中具有重要作用。该文综述了Pip/NHP的合成、转运以及对SAR调控作用的最新研究进展。