农杆菌介导的大豆高频遗传转化

大豆(Glycine max(L.)Merrill)遗传转化目前常用的两种方法为农杆菌介导的子叶节转化系统和基因枪介导的体细胞胚转化,但这两种转化系统都存在转化频率低、难于重复及依赖于特定的基因型等问题.为了提高农杆菌介导的大豆子叶节的转化频率,采用了一种基于bar基因作为筛选标记基因的固体-液体筛选系统,与农杆菌共培养3d的大豆子叶节在MS添加2 mg/L 6-BA和5 mg/L的glufosinate的筛选培养基培养2周后,再转到含有0.01 mg/L TDZ和2mg/L glufosinate的液体培养基中筛选,并每周更换一次培养液.得到的再生芽首先经GUS分析为阳性后再转入生根培养基得到完整转化植株,然后通过Southern杂交分析证实外源基因整合到大豆基因组,转化植物含有1～2个基因拷贝数.该转化系统具有转化频率高、转化周期短以及不依赖于大豆基因型等优点,对影响该转化系统的一些因子进行了讨论.     

影响农杆菌介导的大豆子叶节遗传转化的因素

利用携带pCAMBIA1301质粒（含hpt和gus基因）的超毒根癌农杆菌菌株EHA105对大豆子叶节外植体进行遗传转化,研究了影响农杆菌介导的大豆子叶节遗传转化的因素。研究结果表明．农杆菌侵染液和共培养培养基中添加200μmok/L乙酰丁香酮和50mg／L抗坏血酸可以有效促进农杆菌对大豆子叶节的转化。农杆菌与子叶节共培养后羧苄青霉素（250mr／L）和头孢霉素（100mg／L）结合使用能有效抑制农杆菌过度繁殖并提高转化芽诱导频率;在转化细胞的分化和转化芽伸长过程中,改进的筛选策略可以明显改善对转化芽的筛选效果,从而提高转化频率。应用优化后的转化体系．获得了3个国内大豆主栽品种的转基因植株,PCR阳性植株频率为3．8％～7．6％。转化植株叶片总DNA的PCR和Southern blot实验表明,T-DNA上的外源基因已经整合到大豆基因组中。     

抗冷冻蛋白基因(afp)转化大豆的研究

目的:通过农杆菌介导法遗传转化大豆。方法:通过热激法将质粒pCAAFP66导入根癌农杆菌菌株EHA105中获得含有抗冷冻蛋白基因(afp)及除草剂抗性筛选标记基因(bar)的农杆菌工程菌株;以大豆品种华春6号和马祖1号种子的下胚轴为外植体,经过农杆菌介导将抗冷冻蛋白基因导入大豆基因组中,在含有除草剂草丁膦(PPT)的培养基中筛选、并经过PCR鉴定获得大豆转化植株。结果:PPT的最佳筛选浓度为1.0mg/L,华春6号和马祖1号的阳性植株数分别为6株和2株,转化效率分别为3.70%和0.94%。结论:不同基因型大豆的转化率存在差异,抗冷冻蛋白基因成功遗传转化进大豆细胞中。     

高山被孢霉△6-脂肪酸脱氢酶基因转化大豆的研究

采用农杆菌介导的大豆子叶节转化系统成功地将高山被孢霉△^6-脂肪酸脱氢酶基因导入栽培大豆吉林43和黑龙37品种中。经农杆菌浸染和共培养后,在含50mg/L卡那霉素的选择培养基上连续筛选,获得一批转基因植株。经PCR检测和Southern杂交分析,证明外源基因已导入并整合到大豆的基因中组中。通过GC-MS对大豆种子进行脂肪酸色谱分析,结果表明,产生了γ-亚麻酸,其含量最高可达18.23%。     

利用GUS基因瞬时表达对大豆子叶节和胚尖转化方法的比较及优化

建立了一个综合利用CaMV 35S：：GUS基因的瞬时表达水平、表达位点和表达率来评价大豆转化效率的检测体系,并利用该体系对分别以栽培大豆（Glycine max L．）“科丰6号”、“合丰35”、“中黄13”和“垦农18”的子叶节和胚尖为外植体的农杆菌介导的2种不同转化方法进行了比较和优化。实验结果表明,不同的转化方法对大豆的品种要求不同,“科丰6号”和“合丰35”2个品种适合子叶节转化法．而“中黄13”更适于胚尖转化法。大豆萌发培养基和共培养基对转化频率的影响存在交互作用,低6-BA的萌发培养基和高6～BA的共培养基配合、或者高6-BA的萌发培养基和低6-BA的共培养基配合使用适合“科丰6号”子叶节转化法,而“中黄13”胚尖转化法要求萌发培养基和共培养基中的6-BA浓度都较高。另外,在子叶节转化系统中,6d苗龄的子叶节共培养3dGUS基因的瞬时表达率较高,而在胚尖转化系统中大豆的萌发时间对GUS基因的瞬时表达率并没有显著的影响,胚尖与农杆菌共培养较宜的时间为5d。     

深黄被孢霉△6-脂肪酸脱氢酶基因导入大豆

采用农杆菌介导的大豆子叶节转化系统成功地将深黄被孢霉△6-脂肪酸脱氢酶基因导入大豆.从发芽5-7d的大豆无菌苗切取子叶节外植体,经农杆菌浸染和共培养后,在含50 mg/L卡那霉素的选择培养基上培养2-4w后,从子叶节处诱导出抗性不定芽.将不定芽转移到伸长培养基上,4-6w后长至2-3em高的再生苗.再将再生苗切下转入生根培养基,2-6w生根.生根后的再生植株经逐步锻炼移入花盆中,部分移栽成活的T0植株能正常开花结荚.从T0植株上收获T1种子,按株系种植.T0和T1代经PCR检测和DNA分子杂交分析,证明外源基因已导入并整合到大豆的基因组内并能遗传给后代.     

深黄被孢霉Δ6—脂肪酸脱氢酶基因导入大豆

采用农杆菌介导的大豆子叶节转化系统成功地将深黄被孢霉Δ6-脂肪酸脱氢酶基因导入大豆。从发芽5—7d的大豆菌苗切取子叶节外植体,经农杆菌浸染和共培养后,在含50mg/L卡那霉素的选择培养基上培养2-4w后,从子叶节处诱导出抗性不定芽,将不定芽转移到伸长培养基上,4-6w后长至2-3cm高的再生苗,再将再生苗切下转入生根培养基,2-6w生根,生根后的再生植株经逐渐锻炼移入花盆中,部分移栽成活的T0植株能正常开花结荚。从T0植株上收获T1种子,按株系种植。T0和T1代经PCR检测和DNA分子杂交分析,证明外源基因已导入并整合到大豆的基因组内并能遗传给后代。     

硝酸银对桑树遗传转化的作用(简报)

调查了硝酸银对农杆菌介导的桑（Morus alba L.)品种“新一之濑”遗传转化的作用。在抗性筛选培养基中添加2mg L^-1硝酸银,桑叶盘褐化死亡率减少7．2％,抗性芽分化率增加3．9％,外源基因转化频率增加9．6％,“假阳性”转化体减少42．5％。感染农杆菌的桑叶盘经MS培养基培养、农杆菌液体培养和固体培养基上划线培养等实验证实,硝酸银对工程农杆菌LBA4404的生长具有抑制作用,这可能是提高桑树转化频率的原因之一。     

农杆菌介导的日本落叶松胚性细胞遗传转化研究

基于体细胞胚胎发生技术平台,利用携带pSuper1300+质粒,以潮霉素为筛选标记基因的农杆菌GV3101介导日本落叶松遗传转化,对植物受体材料生理状态、农杆菌浓度和浸染时间以及共培养时间等影响因素进行了研究、分析和讨论.结果表明:综合优化各影响因素,生长旺盛的日本落叶松胚性细胞,经浓度为0.4(OD600)的农杆菌浸染10min,共培养2d,再用含400mg/L的头孢霉素的液体培养基清洗脱菌,然后在含400mg/L的头孢霉素固体培养基上恢复培养,并置于含5mg/L潮霉素的固体培养基上多次筛选,最终共获得54个抗性细胞系,转化率平均为0.94个/g.PCR检测鉴定,所有抗性细胞系均为阳性转化体,并排除了农杆菌污染导致的假阳性.研究建立并优化了农杆菌介导的日本落叶松遗传转化技术,为进行遗传改良和基因功能鉴定提供有利平台.     

发根农杆菌转化怀地黄再生植株

利用发根农杆菌15834菌株感染怀地黄组培苗子叶、叶柄和茎切段,建立了有效的毛状根培养及其植株再生体系。毛状根可直接从受伤的外植体产生,能在无外源激素的1/2MS固体和液体培养基上自主生长,表现出典型的发根特征。用100μmol/L乙酰丁香酮处理对数生长期的农杆菌菌液感染子叶获得了46.7%的最高转化频率;在附加0.2mg/L KT和3.0mg/L 6/BA的1/2 MS培养基上,毛状根能100%形成愈伤组织,51.49%分化出芽;分化芽在1/2 MS培养基上100%生根,形成具有矮化、节间短和根系发达等特征的转化再生植株且移栽后生长旺盛;1个转化毛状根克隆的梓醇含量为0.557mg/g,是鲜地黄梓醇含量的48.5%,是生地鲜重梓醇含量的18%。rolB基因PCR、Southem blot分析、冠瘿碱纸电泳和RT-PCR扩增检测证明农杆菌Ri质粒上的T-DNA整合到怀地黄基因组中并表达。     

大豆离体培养及高频再生基因型的筛选

为建立一个高效的大豆再生体系用于大豆的遗传转化,选用3个东北主栽品种‘黑农35’、‘黑农41’和‘黑农58’的子叶节和胚尖作为外植体,分别建立了3个品种的子叶节和胚尖再生体系,并研究了6-BA对大豆再生的影响。结果表明,‘黑农41’子叶节最适芽诱导培养基为MSB5＋1.0mg·L-16-BA＋0.2mg·L-1IBA,胚尖最适芽诱导培养基为MSB5＋0.2mg·L-16-BA＋0.2mg·L-1IBA。‘黑农41’再生体系在出芽率、出芽数和芽伸长数上均远高于‘黑农35’和‘黑农58’,是一个优秀的大豆转基因受体材料。     

A simple method for the recovery of multiple fertile plants from individual somatic embryos of soybean [Glycine max (L.) merrill]

Summary We describe a method for obtaining and proliferating multiple, fertile plants from somatic embryos of several experimental and commercial soybean varieties. Shoot-bud cultures were initiated by placing cotyledonary and torpedo-stage somatic embryos derived from immature seedling cotyledons onto Cheng’s basal medium (CBO) containing 0.5 to 2.5 mg/liter 6-benzyladenine (6-BA). Prolific masses of adventitious shoots were produced within 6 to 18 wk. These cultures can be propagated indefinitely with regular subcultures to CBO containing 0.5 mg/liter 6-BA. Individual shoots were separated from the clusters and were rooted on CBO medium without exogenous growth regulators. By this method any number of plants can be produced from individual somatic embryos. The risk of losing valuable genotypes (e.g., derived from in vitro selection or transformation) due to inefficient embryo germination and embryo-to-plant conversion is thus greatly reduced. Plants were established in the greenhouse and progenies were field tested. Progenies from shoot-bud culture-derived plants showed no somaclonal variation for the seven recessive marker traits or quantitative agronomic characters evaluated under field conditions.     

2种菊苣再生体系及遗传转化效率的比较

以普那菊苣和将军菊苣子叶为材料,通过植物组织培养的方法,探讨了不同激素浓度配比对二者愈伤组织诱导、芽分化以及根再生的影响,并通过农杆菌介导法将编码獐茅液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白基因(AlNHX)导入菊苣中,比较普那菊苣和将军菊苣的遗传转化效率。结果表明:不同基因型的菊苣愈伤组织诱导和芽分化条件不同,普那菊苣最佳培养基为MS+1.5mg/L 6-BA+0.2mg/L IBA;将军菊苣最佳培养基为MS+1.0mg/L 6-BA+0.5mg/L NAA;二者最佳生根培养基均为1/2MS+0.1mg/L NAA。获得的抗性芽经PCR检测,初步证实AlNHX已插入到菊苣基因组中,且普那菊苣转化效率为10.0%,将军菊苣转化效率为13.3%。     

白花蛇舌草叶片离体培养及试管无性系的建立

以白花蛇舌草叶片为材料,建立了白花蛇舌草叶片高效不定芽发生、植株再生体系。研究了不同激素及其组合对外植体不定芽发生的效应。结果显示,在MS基本培养基中单纯添加6BA,当6BA浓度为0.1mg/L和0.5mg/L时,不能诱导离体叶片发生不定芽,6BA浓度在1.0～5.0mg/L范围内,诱导率随BA浓度升高而增加,适宜浓度为3.0mg/L;当6BA与NAA配合使用时,其诱导率随着培养基中6BA与NAA的相对比值的提高而提高;以MS+BA3mg/L+NAA0.01mg/L作为继代培养基,建立起白花蛇舌草高效、稳定的试管无性系,为白花蛇舌草遗传转化研究奠定了基础。     

基于高遗传转化率及低幼苗玻璃化率的黑果枸杞叶片组合培养体系

【目的】建立高效稳定的黑果枸杞遗传转化体系,有效降低其再生幼苗玻璃化率,促进其基因功能研究和提高遗传改良效率。【方法】以黑果枸杞叶片作为外植体,利用农杆菌(LBA4404、EHA105)介导的遗传转化法,通过调整基础培养基类型并添加相应浓度的植物激素,筛选出最适愈伤组织诱导培养基、分化和选择培养基、生根诱导培养基,将黑果枸杞遗传转化率提高到65%以上,同时降低幼苗玻璃化率至10%以下。【结果】(1)黑果枸杞叶片高效组合培养体系中最佳农杆菌侵染浓度(OD₆₀₀)为0.6,侵染时间为25 min,在此条件下侵染叶片抗性愈伤诱导率达78.2%～96%;(2)黑果枸杞遗传转化中最适分化和选择培养基为：MS+肌醇50 mg/L+烟酸0.25 mg/L+维生素B₆ 0.25 mg/L+铁盐母液1 mL/L+甘氨酸1.0 mg/L+维生素B₁ 0.05 mg/L+6-BA 0.25 mg/L+蔗糖30 g/L+琼脂6 g/L+卡那霉素30 mg/L+特美汀300 mg/L (pH=6.0);最适生根诱导培养基为：WPM+IBA 0.2...     

Tissue culture and plant regeneration of Helianthemum songaricum Schrenk]

The cotyledonary segments of sterile seedlings of Helianthemum Songaricum Schrenk were cultured on different media containing different phytohormons. It was found that the calli could be induced efficiently on MS basal medium supplemented with 10.0 mg/L NAA and 0.2 mg/L 6-BA. When calli were transferred on MS medium with 2.0 mg/L 6-BA and 0.2 mg/L NAA, shoots were produced. The frequency of shoot differentiation reached about 85%. The regenerated shoots were rooted on 1/2MS medium added with 0.5 mg/L NAA. The rooting rate was about 76%. Regenerated plantlets were successfully transplanted in soil, with a success rate of 67%.     

半日花的组织培养及植株再生(简报)

半日花(Helianthemum Songaricum Schrenk)是半日花科半日花属落叶小灌木,分布于新疆、甘肃和内蒙古等荒漠地区海拔1000米至1300米山地。为亚洲中部荒漠特有种和古地中海植物区系孑遗种,是生长了7000万年的远古植物。比具有“活化石”之称的水杉和银杏还要早几千万年。植物学家将它及与之同龄的四合木、沙冬青和革苞菊等十几种植物统称为“古老残遗濒危植物”。故而在研究亚洲中部荒漠,特别是研究我国荒漠植物区系的起源以及与地中海     

双价抗病基因导入籽瓜的遗传转化研究

以籽瓜主栽品种新籽瓜2号、五原籽瓜等为研究材料,用苗龄1-3d的子叶切块作外植体,不定芽诱导培养基为MS 6-BA2mg/L IBA 0.1mg/L,芽伸长培养基为MS KT0．2mg／L,诱导生根的培养基是MS IAA0．5mg／L。籽瓜遗传转化研究结果表明农杆菌感染时间以10min,共培养时间以2d为合适。共获得抗卡那霉素100mg／L的试管苗41个,PCR检测呈阳性的有15株,转化率为34．9％。该研究初步建立了籽瓜的遗传转化体系和转化体的检测体系。     

强德勒红心柚离体培养与植株再生体系的建立

以强德勒红心柚（Citrus grandis Osbeckcv. Chandler）种子萌发的无菌苗为材料,选取子叶、子叶节段、上胚轴、带芽的茎段进行离体培养研究。结果表明：子叶节段是诱导丛生芽的最佳外植体,诱导率100%;诱导丛生芽的最佳培养基为MS＋6-BA2.0mg/L＋NAA0.05mg/L＋蔗糖30g/L＋活性炭0.4g/L,丛生芽增殖可达11.2倍;最适生根培养基为1/2MS＋NAA0.5mg/L,生根率达100%,移栽15d后成活率100%。