植物基因载体—Ti质粒的应用方法<下>

根癌农杆菌使许多双子叶植物产生冠瘿瘤是其Ti质粒的T区DNA转入植物细胞的结果,Ti质粒是天然的植物基因载体。为克服直接操作Ti质粒的困难,人们构建了中间载体,将嵌合基因插入中间载体构成表达载体。改建的Ti质粒——pGV 3850等系统,是缺失了致瘤基因,但保持转化植物细胞的能力的Ti质粒。双质粒系统,SEV系统则是进一步完善化的Ti质粒载体。另外我们还讨论了构建其它基因载体,开辟多种转化途径的必要性。     

植物基因工程中Ti质粒的研究与应用进展

Ti质粒是双子叶植物转化的普通而有效的载体,近年来又广泛应用于单子叶植物的基因转化研究,并在很多重要粮食作物上获得成功,例如水稻、玉米、小麦等。该方法以转基因低拷贝、遗传稳定及能够转化大片段的DNA等优点,又受到人们的极大关注。本文对Ti质粒在植物基因工程转化的机理、方法,及应用等方面的新进展和方向作一评述,并提出有价值的研究方向。     

Ti质粒基因在单子叶植物中的表达

<正> 根癌农杆菌感染双子叶植物时,能侵入双子叶植物的细胞壁,并通过一种未知机制将其Ti质粒DNA导入植物细胞内。导入的Ti质粒DNA(T-DNA)能整合到植物细胞的核基因组中,并被转录。通过遗传操作插入Ti质粒T区的任何DNA片段似乎都能随根癌农杆菌一起转移到植物细胞内。因此,根癌农杆菌作为载体,已广泛用于高等植物外源遗传物质的导入研究。它最终有可能给作物的基因组加入一些有益的遗传成分。遗憾的是,把Ti质粒用作转     

Ti质粒及其在植物遗传操作中的应用

根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)感 染双子叶植物的受伤组织能引起冠瘦瘤(crown gall).这是一种严重危害植物生长的病害（癌 症）。已知有90多科600余种的双子叶植物能 感染这种疾病r0单子叶植物和裸子植物对此 病很不敏感,只少数感染的实例。根癌农杆菌 含有一类诱瘤质粒,即Ti质粒(Tumor inducing plasmid),Ti质粒上带有致瘤基因。在诱瘤期间, Ti质粒的一段DNA能整合到植物细胞核中, 而使植物细胞发生转化,成为肿瘤细胞。因此 冠廖瘤是一种天然的“遗传工程系统”,又是研 究原核细胞DNA在真核生物中表述的一个模 式系统,极受分子遗传学家的注意,成了植物遗 传操作中深人研究的重要对象。有关冠寥瘤发 生的分子生物学概况最近已有详细综述E2,3,410 人们期望MIV分子遗传学技术对Ti质粒加以 改造,去除对植物有害的致瘤基因,但仍保留转 化功能,使它成为遗传工程的载体,将外源基因 引人植物细胞,以达到改造植物并创造新植物 类型的目的。近几年来在这一方面取得了巨大 的进展。     

植物冠瘿瘤与Ti质粒的研究和应用

双子叶植物在接近地面的根茎交界处经常发生一种植物肿瘤。1907年Smith和Townsent发现这种肿瘤是由一种根癌农杆菌(Agrobacterium tumefeciens)感染引起的。根癌衣杆菌属于根瘤菌科农杆菌属,为革兰氏阴性杆菌,具鞭毛,能游动,生活在土壤中。当双子叶植物受它感染以后半至一个月就长出一团不规则的帽状结构,称为冠瘿瘤(Crown gall tumors)。这是一种严重影响植物生长的病害。目前已知有93科,643种双子叶植物能感染此病。然而,单子叶植物和裸子植物对根癌衣杆菌不够敏感,发生此病甚少。从植物中分离出来的根癌农杆菌,经接种能使许多双子叶植物诱发肿瘤,最常用的有烟草、番茄、马铃薯、向日葵、豌豆、葫萝卜、落地生根等植物。用刀片在正常植物茎上划一个切口,将农杆菌附着在伤口上,很快就可在切口的部位长出肿瘤组织。     

农杆菌Ti质粒的改造及其衍生的质粒载体

Ti质粒是农杆菌介导基因转化的重要部件,它是农杆菌染色体外的遗传物质。野生型Ti 质粒虽然是植物基因工程的一种天然载体,但把它用作常规的克隆载体却存在4点缺陷,为了使Ti质粒适于基因工程的需要,必须对其进行改造。改造Ti质粒方法目前有:共整合载体和双元载体。     

用Ti质粒体外转化植物原生质体

进行遗传工程研究需要有一种方法把DNA引入宿主细胞,继而让其整合进宿主基因组并表达其基因功能。虽然,在哺乳动物、酵母和细菌中已有若干媒介DNA转移基因的方法。不过,还没有这样的方法可用于植物细胞。植物细胞吸收DNA的主要障碍是细胞壁,但用植物原生质体时,这一障碍是可所克服的。     

Ti质粒基因在单子叶植物石蒜和金针菜中的表达

本文报道了用胭脂碱型致瘤农杆菌感染单子叶植物石蒜和金针菜的实验结果。石蒜和金针菜的花茎幼嫩部位被致瘤农杆菌A_(208)感染后,一个月内形成小瘤。纸电泳结果表明,所有瘤组织都含有胭脂碱,证明石蒜和金针菜的细胞可被转化并表达nos基因;本文讨论了致瘤农杆菌转化单子叶植物的范围和筛选方法。     

用于植物基因表达载体构建的质粒改造及其应用

为克服目前常用于植物基因表达载体构建的质粒所具有的酶切位点有限,目的基因片段难于插入和连接,缺少植物基因表达所必须的启动子、终止子、筛选标记等功能元件的缺点,本研究构建了一个用于植物基因表达载体构建的质粒载体pNULPGE200。该质粒载体引入了植物基因表达最常用的CaMV 35S启动子(cauliflower mosaic virus 35S promoter)和NOS终止子(nopaline synthase terminator),以及之间的多克隆酶切位点MCS(multiple cloning site)。利用pNULPGE200构建植物基因表达载体,经PCR等方法克隆得到的目的基因可以直接连接到35S启动子与NOS终止子之间,使目的基因能够在植物体内稳定表达;同时该质粒载体还具有独立表达的卡那霉素NPT Ⅱ(neomycin phosphotransferase Ⅱ)耐性基因和sGFP(synthetic green-fluorescent protein with S65T mutation)绿色荧光蛋白报告基因,可用于基因转化时的筛选。本研究以假单胞菌(Pseudomonas putida)携带质粒的二甲苯单加氧酶(xylene monooxygenase)编码基因为材料,分别利用本文质粒载体和常规的质粒载体pBI121构建了植物表达载体,验证了文中质粒载体的实用性。     

用Ti质粒作基因转移进入新阶段

据三个研究小组在迈阿密冬季讨论会上提出的报告,Ti质粒现已可用于将新特性引入植物的遗传工程。这三个研究小组,一是华盛顿大学Masy-Dell Chilton实验室的,一是蒙桑托(Monsanto)公司的St.Louis实验室的,还有一个是欧洲的,包括来自科隆M.普朗克植物育种研究所和比利时根特州立大学的研究工作者。     

T_i-质粒与植物基因工程

随着分子生物学的迅速发展,又开拓出新的生物学领域一植物基因工程。近年来有关该领域的研究发展迅猛,突破很多。植物基因工程的基本模式是:分离和制备目的基因,将目的基因嵌入载体,获得重组DNA,将重组DNA引入植物细胞,使其稳定存在并能复制,转录和翻译;重组DNA还可经有性或无性方式传递给植物子代,达到按人类的目的修饰和改造植物细胞的遗传性状。     

Ri质粒与植物基因工程

Ｒｉ质粒是发根农杆菌中的巨大质粒,经其感染的双子叶植物可诱发产生毛状根。Ｒｉ质粒上的Ｔ－ＤＮＡ具有转移功能。介绍了Ｒｉ质粒的结构、Ｔ－ＤＮＡ转移机制及其在植物基因工程中的应用。     

植物基因工程中Ri质粒的研究与应用

近几年来,植物基因工程取得了很大进展,基主要原因是人们采取了有效的基因转移方法。例如截体法;以Ｔｉ质粒,Ｒｉ质料 些病毒,脂质体等做为载体;非载体法有显微注射法,电击法,粒子枪法,花粉管通道法等,在以上诸多方法中,以载体Ｔｉ质粒的研究最为广泛,目前国内外对根癌农杆菌Ｔｉ 粒的研究与应用已目趋成熟,而发根农杆菌Ｒｉ质粒是植物基因工程中的一种新的载体,近几年来的研究表明,Ｒｉ质粒与Ｔｉ质粒是植物基因工     

植物基因工程的克隆载体

一、引言 长期以来,遗传学家和植物育种学家就一直努力应用常规的遗传育种手段,培育更加符合人类需要的优良的农作物新品种。特别是本世纪五十年代开始的所谓“绿色革命”。     

Ri质粒基因转化植物细胞的机理

发根农杆菌(Agrobacteriumrhizogenes)含有一个约250Kb的大质粒,与Ti质粒转化植物细胞产生冠瘿瘤(crowngall)相似,它也可以侵染双子叶植物受伤部位的细胞并产生大量不定根(所谓发根或毛状根,(hairyroot),因此,这个大质粒被称为Ri质粒(根诱导质粒,Root-inducingplasmid)。     

用Ti质粒DNA离体转化植物原生质体成功

基因工程包括把DNA引入寄主细胞,并和寄主基因组整合,以及外源基因在寄主中表达。这在植物细胞里尚未被证明。最近新西兰的几位科学家首次在植物细胞里证明了这一点。他们是用烟草原生质体为实验材料,用Ti质粒DNA进行转化取得成功的。可引起冠缨瘤病的根瘤农杆菌是一个把外源DNA引入植物中去的天然的实验体系。这种根瘤农杆菌能把     

纳米基因载体在植物遗传转化中的应用

纳米基因载体已成功地应用于生物医学领域并显示了优越的转染效率、良好的生物相容性和有效的基因保护作用。近年来,纳米颗粒作为基因载体在植物转导中的应用潜力越来越受到关注,也为植物遗传工程提供了新的可能性。在阐述纳米载体的特性、在植物细胞中的转导机制及转导优势的基础上,重点讨论了纳米载体在植物转基因中的应用,并对其前景进行了展望。