植物遗传工程

961872 改良的电激缓冲液提高落花生原生质体瞬时基因表达[英]/Li,z.…//Genome.-1995,38(5).-858～863[译自DBA,1996,15(2),96-00901] 评价了一种电激培养基改善落花生(Arachuis hy-     

利用谷物和牧草原生质体生产遗传工程植株

最近,人们利用原生质体的直接转化及其再生成株从玉米原生质体获得了遗传工程植株,日本两个研究小组报道了从DNA经重组处理的原生质体中进行遗传转化水稻植株的生产。日本东北大学和筑波大学的K.Torigama等人借助于电激法用编码氨基糖苷磷酸转移酶Ⅱ(APH(3’)Ⅱ)的嵌合基因转化了从悬浮细胞分离出的原生质体。在抗生素G418存在下就其生长状况进行了选择。尽管APH(3’)Ⅱ即具有卡那霉素抗性,又具有     

植物原生质体的廉价电激装置

能够直接将遗传物质导入原生质体的商品化电激装置,工作原理是由电子产生指数衰变或矩形电脉冲.这种电激装置相当昂贵. 在Danisco AIS,M.Joersbo和J.Brunstedt研究了利用壁孔使植物原生质体电激过程中电流改变(AC)的可行性.他们用220V输电线提供AC脉冲.用AC脉冲将氯霉素乙酰     

水稻幼胚电激转化及转基因植株再生

幼胚的遗传转化对研究植物胚胎发育相关基因的表达与调控具有重要意义, 也为植物遗传改良提供新的技术.本研究借助一种自制的特殊装置,采用电激法将GFP基因转入2-3天水稻幼胚,得到瞬时表达, 4-6天水稻幼胚经电激后再生了植株,并在愈伤组织阶段及R0植株中检测到GFP荧光的转基因植株,从而建立了水稻幼胚的遗传转化实验系统.在电容为500 μF、电压为300 V/cm,浓度为100 μg/mL的条件下,幼胚GFP的电激转化频率可达35%. 在pH 5.8的电激缓冲液中,最高转化频率可达40%.在三种不同的启动子实验中,以Ubi启动子的转化频率最高.     

栽培稻与4种野生稻的原生质体融合

野生稻具有许多优良性状,是水稻遗传改良的重要物质基础。为了探讨应用原生质体融合技术转移野生稻有利基因的途径,进行了栽培用与4种野生稻融合试验。总计6·28×107个野生稻原生质体与栽培稻原生质体进行了电激融合。获得了4364块愈伤组织,再生了490个植株。试验了Y射线处理野生稻原生质体的有效剂量和碘代乙酰胺抑制栽培稻原生质体生长的浓度。探讨了原生质体来源对融合效果的影响,讨论了融合亲和性问题。     

组织与原生质体培养

950616从电激原生质体再生转基因大豆植株[英]/Dhir,S.K.…/P1ant Physi01.一1992,99(1).一81～88E译自DBA,1992,11(14),92—08040] 质粒DNA携带CaMV35S启动子调控的新霉素磷酸转移酶(NPTⅡ)基因,该基阈与冠瘿碱生物合成的非选择标记相连。从上述质粒电激处理后的原生质体衍生愈伤,并再生出转基因大豆植株。从电激后培养的第15天开始,用卡那霉素(50pg/m1)选择。6周内,从1百万个电激原生质体中选出370～460个抗性集落,绝对转化频率为O.00037～O.00046。其中80％以上的集落具有NPT’Ⅱ活性,这些集落的90％产生冠瘿碱。连接的标记基…     

基于瞬时表达系统的水稻miRNA靶基因快速验证系统的建立

旨在建立一种准确且快速的基于瞬时表达系统的水稻mi RNA靶基因验证系统,为研究水稻miRNAs的生物学功能奠定基础。已有研究证实osa-miR169o剪切靶基因OsNF-YA4(LOC_Os03g48970.1)的mRNA,以此为参照,在烟草和水稻原生质体瞬时表达系统中将miR169o前体基因分别与LUC表达载体、LUC-48970和LUC-48970m3融合表达载体瞬时共表达,通过CCD活体成像和Luminometor分析了共表达后LUC活性的动态变化。利用茎环qRT-PCR对miR169o的表达水平进行分析,获得靶基因验证的适合体系。在水稻原生质体体系中,LUC活性和miR169o表达水平在原生质体转化后逐渐增高;24 h时LUC活性最高,相应miR169o表达水平上升10倍左右。综合分析,在原生质体转化后24 h-36 h为适宜检测时间段。在烟草瞬时表达体系中,农杆菌注射72 h后LUC活性最强,而miR169o的表达在48 h后即可上调20倍。因此,农杆菌注射后48 h-72 h为适宜检测时间段。本系统为水稻miRNA靶基因的验证提供了一种简便、快速,且更接近于体内真实情况的实验方法。     

水稻幼胚电激转化及转基因植株再生

幼胚的遗传转化对研究植物胚胎发育相关基因的表达与调控具有重要意义 ,也为植物遗传改良提供新的技术。本研究借助一种自制的特殊装置 ,采用电激法将GFP基因转入 2 - 3天水稻幼胚 ,得到瞬时表达 ,4- 6天水稻幼胚经电激后再生了植株 ,并在愈伤组织阶段及R0植株中检测到GFP荧光的转基因植株 ,从而建立了水稻幼胚的遗传转化实验系统。在电容为 5 0 0 μF、电压为 30 0V/cm ,浓度为 10 0 μg/mL的条件下 ,幼胚GFP的电激转化频率可达 35 %。在pH 5 .8的电激缓冲液中 ,最高转化频率可达 40 %。在三种不同的启动子实验中 ,以Ubi启动子的转化频率最高。     

参与ABA诱导的水稻OsCaMs基因鉴定及其功能分析

以‘徐稻4号’为材料,构建OsCaMs的瞬时表达载体,利用生物信息学和RT-PCR方法设计OsCaMs定量引物5个,鉴定参与ABA诱导的OsCaMs基因并分析其生理功能,为进一步揭示ABA信号转导核心组分的研究奠定基础。结果显示:(1)水稻OsCaMs的5个家族基因的CDS等长,均为450bp,ABA(100μmol·L~(-1))处理能够明显诱导OsCaM1-1和OsCaM1-2的表达。(2)利用瞬时表达载体将表达荧光蛋白的OsCaM1-1-YFP和OsCaM1-2-YFP通过PEG方法转化到原生质体中,激光共聚焦分析显示,这2个基因均定位于细胞核、细胞质和细胞膜中;并构建了OsCaM1-1和OsCaM1-2的干扰载体dsOsCaM1-1和dsOsCaM1-2。(3)经ABA诱导的水稻原生质体抗氧化保护酶APX和SOD活性分别显著提高35%和31%;原生质体瞬时表达和瞬时沉默体系分析表明,OsCaM1-1和OsCaM1-2均能够影响抗氧化保护酶APX和SOD的活性,其中原生质体中瞬时过表达这2个基因对APX和SOD活性上调达到1.15~1.45倍,瞬时干扰这2个基因对APX和SOD活性下调达到25%~30%。(4)外源H_2O_2(10mmol·L~(-1))预处理水稻幼苗可诱导OsCaM1-1和OsCaM1-2基因表达量上调,并且OsCaM1-2能够诱导水稻原生质体中H_2O_2的积累。(5)原生质体瞬时表达分析发现,在水稻原生质体中瞬时表达OsCaM1-1和OsCaM1-2可分别诱导OsrbohB和OsrbohE的表达;而且在水稻原生质体中瞬时表达OsrbohB和OsrbohE可分别诱导OsCaM1-1和OsCaM1-2的表达,表明OsCaMs与Osrbohs之间存在正反馈调节机制。研究表明,OsCaM1-1和OsCaM1-2为水稻参与ABA信号转导中具有调控抗氧化保护作用的同源基因;OsCaM1-1和OsCaM1-2不仅受ABA诱导,也受H_2O_2诱导,而且ABA是通过H_2O_2进行调控。     

一种快速高效的水稻原生质体制备和转化方法的建立

在模式植物拟南芥中,原生质体瞬时表达技术已被广泛地应用到功能基因组学的研究中,但水稻原生质体因其制备过程相对繁琐,转化效率偏低,尚未在基因功能研究中获得广泛应用。本研究在拟南芥原生质体制备和转化的基础之上,对水稻原生质体的制备和转化方法进行改良优化。以水稻幼茎为起始材料,采用纤维素酶R-10和果胶酶R-10,对水稻组织进行消化并利用蔗糖密度梯度自沉降的方法分离原生质体,获得了高纯度的原生质体。对质粒转化原生质体时的转化方法、转化时间及质粒浓度进行探索,在缩短原生质体分离时间的同时,大大提高了转化效率。用较少量的质粒DNA即可获得外源基因在原生质体内高效的表达,且转化效率可达70％。我们建立的这种快速有效的水稻原生质体制备和转化方法,可为水稻功能基因组学研究提供技术支持。     

利用水稻原生质体快速分析miRNA靶标RNA

与转基因方法相比,基因瞬时表达系统在基因表达研究上具有快速便捷的特点。为检验水稻mi RNA与靶标基因之间的调控关系,将MIRNA基因与GFP/靶标序列融合基因(或GFP/靶标突变序列融合基因)构建在同一瞬时表达载体上,并转化水稻原生质体,通过观察含有GFP/靶标序列融合基因和GFP/靶标突变序列融合基因的载体之间的荧光强度差异,以及通过q RT-PCR方法检测靶标和非靶标m RNA水平差异来验证mi RNA对靶标基因的调控。用osa MIR156和osa MIR397及其靶标序列对实验设计方法进行验证,荧光显微观察和q RT-PCR检测证明,osami R156和osami R397能降低相应靶标序列GFP融合基因的转录物水平和GFP荧光水平。此种水稻原生质体瞬时表达方法用于在体内进行大规模mi RNA靶标基因检测。由于其他近缘单子叶植物很可能与水稻有近似的小RNA加工系统,因此对于其他单子叶植物mi RNA功能研究也将有很好的应用前景。     

一种适用于少量幼胚材料的电激转化方法

设计制作了一种适合于对少量植物细胞材料进行电激转化的装置.用该装置对小麦受精后4～7 d的幼胚进行电激转化获得成功.当电容为20μF、电场强度为500V@cm-1时,由Act1启动子驱动的GUS基因的瞬时表达频率为34.2%,而CaMV 35S启动子控制的GFP基因的瞬时表达频率为7.9%.     

电激转化GFP基因在小麦合子和早期原胚中的高频表达

用电激法将GFP基因成功转入分离的小麦(Triticum aestivum L.)合子及早期原胚中.在电场强度150 V/cm、电容25 μF、线性DNA浓度200 μg/mL、电激缓冲液pH 7.2的条件下,得到GFP基因在早期原胚中的高频瞬间表达(46.7%).与开花后5 d胚胎的最适电场强度相比,合子和早期原胚因较幼嫩而最适电场强度较低.电激后的一些早期原胚可以在KM8p培养基中培养并继续分裂,分裂后的细胞中也能观察到GFP基因的表达.此外,电激后的合子及2细胞、4细胞和8细胞原胚中没有看到基因表达的嵌合现象.     

芜菁原生质体的分离及绿色荧光蛋白的瞬时表达

目的：分离芜菁叶片原生质体,建立蛋白质在芜菁原生质体的瞬时表达系统。方法：以津田芜菁成叶为试材,酶解分离原生质体;通过PEG介导的转化,将编码绿色荧光蛋白（GFP）的瞬时表达载体转入原生质体中,用激光扫描共聚焦显微镜检测原生质体中GFP的表达情况。结果：分离出大量的津田芜菁原生质体,并获得了较高的转化效率,GFP在整个原生质体中都有表达。结论：建立了津田芜菁原生质体瞬时表达系统。     

高粱品种BTx623原生质体分离及瞬时表达体系的建立

高粱(Sorghum bicolor)是世界上仅次于小麦、水稻、玉米和大麦的重要粮食作物之一,虽然高粱基因组已经完成了测序,但是针对高粱测序品种BTx623,遗传转化方法的缺乏限制了高粱遗传育种和功能基因组研究的发展。而原生质体瞬时表达技术,则因为其高效、快速的特性,在功能基因组研究中具有重要的作用。为了在高粱品种BTx623中建立原生质体瞬时表达体系,本研究以BTx623幼苗为材料,对原生质体分离过程中的渗透压、酶液成分、酶解时间进行研究。结果表明:BTx623幼苗的原生质体分离过程中,最佳酶解液组成为1%纤维素酶、0. 25%离析酶、0. 6 mol/L甘露醇、10 mmol/L吗啉乙烷磺酸、1mmol/L CaCl_2、0. 1%小牛血清蛋白和5 mmol/Lβ-巯基乙醇,并获得了每毫升1×107个的高质量原生质体,所获原生质体活性在90%以上。之后利用PEG介导的转化方法,将含有35S::egfp的质粒导入到原生质体中,并通过荧光显微观察统计,遗传转化率达到(61. 31±3. 91)%。本研究通过优化高粱品种BTx623原生质体制备及瞬时转化的条件,成功建立了其原生质体瞬时表达体系,为进一步开展高粱品种BTx623功能基因组的研究奠定了基础。     

植物遗传工程

924173电激导人番茄原生质体的黄瓜花叶病毒的复制足迹分析[英〕/Smith,C.R.…/Anal.Bioehem一1092,200(2)一310~314〔译自DBA,1902,11(8),92一04507〕 将黄瓜花叶病毒(CMV)株系WT RNA(带有相应的随体CARNAS)电激导入番茄活原生质体中。以不同的时间间隔,从样品中提取总核酸并通过半一变性PAGE进行分析。用序列专一性杂交探针检测病毒和随体RNA。产生的PAGE谱型或自动放射自显影显示,各时间收集的提取物中都含有一定比例的病毒和随体RNA,属于专性CMV/CARNAS种组合的“复制足迹谱型”(REP)。电激后6小时便可检测到基因组…     

一种有效的双孢蘑菇原生质体制备及瞬时转化体系

原生质体的制备与再生是双孢蘑菇进行遗传转化的基础,通过研究得到制备双孢蘑菇原生质体的最佳条件是：取培养15d的菌丝振荡培养7d,溶壁酶浓度为1mg/mL的0.6mol/L KCl酶解液、温度30℃、45r/min条件下摇培10h,经过富集精制后的原生质体（4×10 ⁶/mL）可进行瞬时转化。利用Ab-eGFP进行转化,在20min、24h、48h后可观察到GFP荧光,并且在24h和48h可恢复细胞壁增殖,瞬时转化后亦可复壁增殖。研究结果为双孢蘑菇原生质体的稳定遗传转化及后续利用原生质体建立CRISPR-Cas9基因组编辑系统等提供一定的理论依据。     

一种适合于少量幼胚材料的电激转化方法

设计制作了一种适合于对少量植物细胞材料进行电激转化的装置。用该装置对小麦受精后 4～ 7d的幼胚进行电激转化获得成功。当电容为 2 0 μF、电场强度为5 0 0V·cm- 1 时 ,由Act1启动子驱动的GUS基因的瞬时表达频率为 34 .2 %,而CaMV 35S启动子控制的GFP基因的瞬时表达频率为 7.9%。     

用不同方法把烟草花叶病毒RNA基因导入植物原生质体的…

应用电激法和聚乙二醇法以及脂质体协调的上述两种方法对烟草和青菜原生质体进行烟草花叶病毒ＴＭＶ－ＲＮＡ的导入试验,并应用酶标免疫技术、电镜观察、半叶接种和十无烷基磺酸钠－聚丙烯酰胺凝胶电泳等方法对在原生质体中增殖的ＴＭＶ进行鉴定。实验证明,虽然电激法和聚乙二醇法均能有较地将处源病毒基因导入植物原生质体,但经阳离子脂质体处理后的ＴＭＶ－ＲＮＡ,其转染效率可提高１０倍以上。ＴＭＶ在原生质体转染４８小时后     

热激促进水稻细胞和原生质体增殖

台湾大学的林明玉、林楚云和陈茵明(音译)报道、将离体培养的水稻细胞和原生质俸在45℃下处理8分钟后再在冰水浴中放置10秒钟,可提高其生长速度和活力。经热激处理的原生质体的植板率比28℃的对照高1.8倍。热处理原生质体植板率的增加伴随着3H-亮氨酸掺入蛋白质增加1.5～2.0倍及诱导合成7种新蛋白(热激蛋白)。45℃的温度和8分钟的处理时间均是增高植板率的关键。在40℃下处理8分钟或在45℃下处理5分钟的细胞植板率均与28℃对照相同。