农杆菌-植物间基因转移的分子基础

植物病原细菌多以Ⅲ型分泌系统运送毒性因子或无毒基因产物到植物细胞,但根癌农杆菌利用Ⅳ型分泌系统转移致瘤基因片断T-DNA到植物细胞核,并整合到植物基因组,使植物产生肿瘤,作者将介绍vir基因的诱导、T-DNA的加工、T-DNA的转移,以及T-复合体运输的装备等方面的最新研究进展,以探讨农杆菌-植物间基因转移的分子基础,研究该系统转移基因的分子基础将有利于开发和改良植物遗传工程的载体工具;另外,农杆菌-植物作为一种模式植物病害系统,其研究也为植物-病原菌的基础理论研究提供参考。由于有些人体病原细菌也采用Ⅳ型分泌系统运送毒性因子到人体细胞,研究农杆菌-植物间的基因转移系统也有利于医学研究。     

T-DNA转移研究进展

植物遗传转化技术近年在农作物性状改良、植物生物反应器利用以及基因功能鉴定等方面得到了广泛的应用.T-DNA转移是植物细胞农杆菌介导遗传转化整合和表达外源基因的基础.农杆菌Ti质粒vir基因编码蛋白、农杆菌一些染色体基因编码蛋白及植物细胞一些基因编码蛋白或因子均参与T-DNA转移.转移过程包括农杆菌对植物细胞的识别、附着,细菌对植物信号物质的感受,细菌vir基因的诱导表达,T复合体的形成,跨膜运输,进核运输和整合等一序列过程.植物细胞因子与农杆菌T-DNA转移相关蛋白的相互作用最近被认为在T-DNA转移过程中起重要作用.     

利用病毒载体在烟草中瞬时表达融合HBsAg基因

利用马铃薯PVX病毒载体构建了外源人工融合乙肝表面抗原HBsAg基因的表达载体,在烟草中利用农杆菌介导进行瞬时表达,以快速鉴定外源基因瞬时表达的状况以及重组蛋白的免疫活性。利用PCR技术从含有人工融合HBsAg基因的表达载体中分别扩增出LP PreS1 PreS2 S、PreS1 PreS2 S、PreS2 S序列,将其分别与PVX病毒载体pgR106连接,构建成PVX-LP、PVX-S1和PVX-S2等3个转化载体,并将此载体导入农杆菌菌株GV3101中用于侵染烟草植株叶片。感染植株经RT-PCR、RNA Dot blotting和HBsAg蛋白的ELISA检测显示,3个人工融合的HBsAg基因均可在植物体内得到转录,翻译成具有活性的蛋白。结果表明,外源融合HB-sAg基因经过植物病毒载体瞬时表达系统可以在植物系统中正常转录和翻译。     

迅速发展的植物基因工程

70年代后期,植物肿瘤发生的分子生物学研究取得了重大进展,证明根癌农杆菌能将Ti质粒的特定区段(即T-DNA)转移进植物细胞;T-DNA编码的基因整合进植物基因组后不仅发生表达,并且能成为植物的新增的一群基因稳定地保存下来,通过     

植物转基因方法概述

综述了植物基因转化的不同方法。植物基因转化方法主要包括直接基因转移和农杆菌介导的转化,直接基因转移又包括PEG介导、电激介导和基因枪方法。相比之下,农杆菌转化方法具有明显的优势;本文对其方法和机制作了较为全面的介绍。     

发根农杆菌及其应用

农杆菌是一类侵染性非常广泛的Ｇ-土壤杆菌,农杆菌质粒介导的基因转移系统是植物基因工程中比较完善与有效的基因转移方法。在众多的转基因植物中有80%是由农杆菌介导转化的,但其中大部分是有根癌农杆菌Ｔｉ质粒介导法获得的。根癌农杆菌含有的Ｔｉ质粒,能诱导被侵染的植物细胞形成肿瘤,即诱发冠瘿瘤。发根农杆菌含有Ｒｉ质粒,侵染植物后能诱发植物细胞产生毛发状根,即发根瘤。近年来的研究发现发根农杆菌Ｒｉ质粒介导法比Ｔｉ质粒法具有一定优越性而被广泛重视,而且由其转化获得转基因植物和生物有效成分的报道愈来愈多,本文主要讨论发根农…     

中国番茄黄化曲叶病毒利用根吸收法诱导基因沉默(VIGS)的初步研究

以含硫黄素酶Su基因的中国番茄黄化曲叶病毒卫星DNA作为载体,通过冻融法将其转化到农杆菌中,利用根部吸收法进行农杆菌侵染,对农杆菌介导的病毒诱导基因沉默体系进行了优化,探讨对病毒诱导基因沉默效率的影响。结果显示以OD600值为1.5的含质粒pBinPLUS-2mβ-Su,pBinPLUS-1.7A的农杆菌菌液1∶1混合进行根部吸收法侵染22-25 d的番茄幼苗,目的基因Su沉默导致番茄幼苗出现光漂白现象,半定量RT-PCR检测目的基因Su mRNA被显著降解,该体系的建立有利于对植物基因进行高通量功能分析。     

T-DNA转移及整合的分子机制研究进展

农杆菌介导的外源基因转化是目前植物转基因应用比较广泛的方法。近年来关于农杆菌介导的整合机制的研究已经取得了很大的进步。研究表明,在VirD2和VirE2协助下,农杆菌转移T-DNA进入植物细胞,这两种蛋白共同协助T-DNA完成转移、核定位及在植物基因组中的整合。近年来关于拟南芥突变体的研究表明,被转化植物的宿主基因在T-DNA转移及整合过程中发挥主要的作用。通过对现有研究成果详细讨论了Vir’蛋白(VirD2和VirE2)及植物基因在农杆菌介导植物转化中的作用,详细讨论了依靠VirD2蛋白和SDSA(synthesis-dependent strand-annealing)整合的两类不同的整合模式,根据最新的研究成果阐述了以基因组的双链断裂修复为基础的整合模型,并提出新的观点。     

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     

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     

AcvB基因的发现及表达

被根癌农杆菌感染的植物 ,其部分细胞发生了变异 ,最终形成植物癌。究其原因是由于农杆菌中的 T-DNA转移至植物细胞所致。T- DNA剪切、加工、转移受Ti- DNA中的多个操纵子的共同调控。最近 ,小岛研究室用转座子标记法对根癌农杆菌 (A- 2 0 8株 ) T- DNA转移机能进行了研究 ,发现了 3个位于根癌农杆菌染色体上的 Acv B、chv A、ch VB基因 ,它们在 T- DNA转移过程中担负重要角色。1　 Acv B基因的发现用大肠肝菌 (PJB4 J1)与农杆菌 (A- 2 0 8)在 2 8℃条件下共培养 ,在含卡那霉素 (Kmr)固体培养基上选取单菌落 ,取其菌体分别接…     

植物DNA断裂修复基因对农杆菌T-DNA整合的作用

转基因植物在作物新品种培育和生物制药中已发挥了巨大作用。农杆菌介导的遗传转化是广泛用于基因组分析的强大工具,也是获得转基因植物的主导技术。农杆菌介导的基因转移是极其复杂的生物学过程,需要许多农杆菌和植物的遗传因子协同参与完成。经过20多年的研究,人们对T-DNA产生和转运的分子机制以及农杆菌与寄主植物的互作已有所了解。T-DNA整合是农杆菌介导转化过程中最为关键的一步,但对于其整合机制所知仍有限。越来越多的证据表明,寄主植物细胞的DNA断裂修复基因对农杆菌T-DNA整合具有重要作用。该文首先介绍T-DNA转移的大致过程,重点讨论DNA断裂损伤修复相关基因对T-DNA整合的作用,为通过DNA损伤修复基因的遗传操纵来提高农杆菌介导植物遗传转化的效率提供参考。     

病毒诱导烟草的基因沉默

病毒诱导基因沉默是利用RNA介导病毒防卫机制的一项技术。构建含有目的基因片段的人工改造病毒载体,通过农杆菌侵染导致植物内源目的基因沉默。为建立病毒诱导基因沉默体系,选用烟草脆裂病毒（TRV）和烟草为实验材料。构建了八氢番茄红素去饱和酶基因（PDS）的基因沉默病毒载体,病毒载体侵染结果显示目的基因PDS沉默导致烟草幼苗出现光漂白现象。采用RT-PCR的方法检测目的基因PDS的沉默效果,结果显示PDS基因mRNA被显著降解。该体系的建市有利于将来对植物基因进行高通量功能分析。     

Ti质粒T区基因转移与整合分子机制的研究进展

由根癌农杆菌Ti质粒介导的转化系统现已发展成为向许多植物转移外源基因的有效途径。然而,长期以来,人们对Ti质粒T区基因（即T-DNA）转移、特别是整合的具体细节一直不甚了解。随着对Ti质粒分子生物学及其介导转化过程研究的广泛展开与不断深入,这一天更多然的基因转移与整合过程近几年来逐步被人们所揭示和认识。     

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。     

RNA沉默与植物病毒

植物中RNA沉默（RNAsilencing)亦称为转录后基因沉默（PTGS）或共抑制,是植物抵抗外来核酸（转座子、转基因或病毒）入侵,并保护自身基因组完整性的一种防御机制。RNA沉默是近十年来发现的植物界中普遍存在的现象,已成为植物分子生物学领域的一个新的研究方向。对RNA沉默特点和机制的研究表明,植物病毒与（转基因）植物内发生的RNA沉默有着密切的联系,作者从病毒对RNA沉默的诱导、抑制、防御等方面,简述了RNA沉默与病毒的关系。并对病毒载体所诱导的RNA沉默在植物发育和基因组功能分析等方面的应用价值进行了讨论。     

马铃薯Y病毒CP基因RNAi载体构建与干涉效果测定

RNA沉默(RNAi)介导的植物抗病毒研究是近年来引起广泛关注的一项植物抗病毒基因工程策略.马铃薯Y病毒(PVY)在世界范围内引起马铃薯、烟草等重要经济作物的病害,并且造成严重的经济损失.本文以PW的外壳蛋白(CP)基因为模板扩增300 bp和354 bp两个片段,正向和反向分别插入植物表达载体pROKⅡ的35S启动子下游,从而构建了以PVY的CP基因为靶标的RNAi植物表达载体pROKY300,转入农杆菌EHA105中,以农杆菌渗入法在本氏烟中瞬时表达与PVY CP同源的hairpin RNA.结果表明,瞬时表达的hairpinRNA有效干涉了PVY侵染.     

发根农杆菌研究进展

ReviewofStudiesonObtainingTransgenicPlantsbyAgrobacteriumrhizogenesMediatedGeneTransferSystemZhouYanqingZhanggenfaYuanBaojun(DepartmentofBiology,HenanNormalUniversity,Xinxiang453002)②苑保军现在河南省周口地区农业科学技术研究所工作．在植物基因工程中,农杆菌质粒介导的基因转移系统[37]是比较完善与有效的基因转移方法。目前,在根癌农杆菌Ti质粒的结构、功能及其被改造为载体系统与应用等方面均已取得很大进展的情况下,与之同属于根瘤菌科的发根农杆菌及其所携带的Ri质粒开始被广泛研究。本文就发根农杆菌Ri…     

植物基因载体—Ti质粒的应用方法<上>

七十年代中期,在生物化学、分子生物学、DNA重组技术及细胞培养技术的发展基础上,出现了一个新的研究领域——植物基因工程。由于传统的农业育种工作对新技术的迫切需要,高等植物之基因工程一开始就发展迅猛。植物基因工程的关键是如何将外源DNA引入具有细胞壁的植物细胞,Chilton等(1977)证明,根癌农杆菌使许多双子叶植物产生冠瘿瘤是其     

农杆菌与植物细胞识别研究的进展

农杆菌与植物细胞识别研究的进展陈思学,黄祥辉（华东师范大学生物系,上海２０００６２）农杆菌与植物细胞的相互作用是一百多年来生物学研究中的重要课题之一。根癌农杆菌（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓ）Ｔｉ质粒基因转移功能的发现,使农杆菌介...