玉米原生质体经工程操作转移基因后成株

据报道,培育重组体作物又取得一个重大突破。美国山道士作物保护公司(加州帕洛阿尔托)的研究人员成功地把一个外源基因转移入玉米原生质体,并将此原生质体培育成完整植株。他们是用电击穿孔法把一抗卡那霉素基因插入玉米原生质体,转化效率为典型性的0.5～1％。关键步骤是将经转化的原生质体培养在一层“饲喂者”细胞上,使之长成愈伤组织。这些饲喂者细胞是一种液体悬浮液中的黑色墨西哥甜玉米(Black Mexican Swe-     

小麦生长点转化法初报

小麦遗传转化的研究很受重视,但进展一直未尽人意。向小麦受体细胞中导入外源基因已不成问题,但若要得到完整的转化植株则很困难。Vasil等[1]报道的基因枪法转化小麦愈伤组织、并得到完整的转基因植株的工作,是用小麦特殊基因型离体培养系统进行,很难用于其它的基因型。据我们试验,小麦胚芽生长点在经受基因枪轰击后仍能在原位(insitu)状态下发育成完整的植株。因此,直接用小麦的生长点作为外源基因的受体,不仅可以免除转基因过程中的植株再生环节,而且不受基因型的限制。本文报道小麦生长点基因转化研究的初步结果1　材料和方法1.1　材料…     

有助于小麦遗传学家的玉米

不象某些作物,小麦及其同类谷物——玉米、水稻、燕麦、大麦和黑麦——已证明对它们应用遗传工程是极其困难的,成功地把新基因插入西红柿或矮牵牛之类作物的技术对这些顽固的谷类不起作用。但,现在加利福尼亚州、奥尔巴尼的一个研究小组成功地把新基因插入玉米。曾在美国农业局和加州大学合办的植物基因中心工作过的分子生物学家Michael E.Fromm指出:这项研究工作有可能帮助研究人员设法把新基因导入其它谷物,如小麦。在玉米试验中,细胞吸取从基因枪发射来的基因,这种设备是利用22型口径弹药筒的力量来推进带有基因的钨微粒进入细胞。科学家们将带有新基因的细胞培养成可育的植株,     

转基因植物中标记基因的剔除

在目前的植物转化系统中,要求在关注基因或目的基因转入细胞时,同时有标记基因存在.标记基因主要是抗生素或除草剂的抗性基因.借标记基因的表达可以将转化细胞从大量的未转化细胞中筛选出来,但标记基因的继续存在,特别是在转基因食品中,是人们广泛关注的问题.培育无标记基因的转基因植株已成为植物生物工程研究中的新课题.该文介绍了剔除标记基因的两种方法:分离剔除和重组剔除,并对近年来这两种方法在培育无标记基因的转基因植物中的应用和进展作了介绍.     

超声波辅助农杆菌介导的小麦遗传转化初步研究

报道了一种改进的小麦转化方法——超声波辅助的农杆菌转化法。发芽的小麦种子经超声波处理20min后再经农杆菌浸染,浸染后的种子按正常播种和栽培管理至结实,对收获的成熟种子进行卡那霉素抗性筛选。结果表明,受试的4个小麦品种均得到抗性后代,PCR扩增结果证明这些抗性植株是转化植株。GUS染色结果表明不经超声波处理的种子几乎看不到转化的细胞,但经过超声波处理的种子,幼苗基部的细胞转化成功。研究表明,利用超声波辅助的农杆菌转化方法转化小麦能产生可遗传的后代。     

基因枪法获得无选择标记的1Dx5基因表达的转基因小麦

利用基因枪将无选择标记的优质高分子量麦谷蛋白亚基基因1Dx5导入新疆耐盐小麦品种新冬26,为利用优质基因进行小麦品质改良奠定基础。构建无选择标记的线性1Dx5表达框。利用基因枪将其转入不含该亚基的小麦品种新冬26幼胚盾片中,经PCR二分法筛选,从转化的1 000块幼胚盾片中共获得3株转基因阳性植株,转化效率0.3%。利用SDS-PAGE分析目的基因在转基因后代籽粒中的表达。转基因植株后代种子分析表明,1Dx5在转基因后代部分种子中表达。本研究成功地将无选择标记的线性1Dx5片段导入普通小麦新冬26中,并在后代部分种子中得到了表达。为利用优质亚基基因改良小麦加工品质奠定基础。     

利用瞬间表达技术分析小麦抗病相关基因的功能

采用瞬间表达技术分析了TaTBL、TaPK1和TaTST等3个抗病相关基因的功能。首先将这3个小麦抗病相关基因构建入高效表达载体,然后使用基因枪将目标基因和GUS基因载体同时导入到感白粉病小麦品种离体叶片表皮细胞中,用GUS基因标记阳性转化细胞。转化后接种白粉菌孢子,48h后观察转化阳性表皮细胞,研究抗病相关基因表达对白粉菌入侵及吸器形成产生的影响。结果表明,这3个基因在感病小麦品种叶片表皮细胞中的瞬间表达,对白粉菌侵入和吸器形成均有部分抑制作用,在一定程度上增强了表达细胞对白粉菌的抗性。     

用基因枪法将抗除草剂基因导入小麦栽培品种的研究

利用基因枪法将抗除草剂bar基因导入西南地区的 3个小麦栽培品种 ,共获得 7个转基因植株 ,转化频率在 0 .45 %～ 1 .2 %之间 ,转化周期缩短至 3个月左右。对抗性植株进行PCR和PCR_Southern杂交检测 ,初步确定bar基因已导入小麦基因组。做转基因植株叶片对除草剂PPT的抗性试验 ,有 4株呈抗性 ,3株呈部分抗性 ,表明bar基因已在小麦植株中得到表达。     

用基因枪法将抗除草剂基因导入小麦栽培品种的研究

利用基因枪法将抗除草剂bar基因导入西南地区的3个小麦栽培品种,共获得7个转基因植株,转化频率在0.45%～1.2%之间,转化周期缩短至3个月左右。对抗性植株进行PCR和PCR_Southern 杂交检测,初步确定bar基因已导入小麦基因组。做转基因植株叶片对除草剂PPT的抗性试验,有4株呈抗性,3株呈部分抗性,表明bar基因已在小麦植株中得到表达。     

荧光素酶可能是有用的工具

经遗传工程的烟草植株,由于在黑暗中能发光而呈现出美丽的图象。这项成就对于想知道植物或动物细胞什么时候进行基因表达的研究人员来说,其价值是不能低估的。Sun Diego加利福尼亚大学的Stephen H.Howell及其同事用Ti质粒将萤火虫荧光素酶基因转移到烟草植株细胞中,这些细胞的再生植株把荧光素酶基因传给了它们的后代。若把虫荧光素供给转化植株,(虫荧光素是在萤火虫里发现的另一物质)则在荧光素酶基因表达荧光素酶之     

绿色荧光蛋白基因作为报告基因在水稻基因转化中的应用研究

本研究中 ,构建了含有编码绿色荧光蛋白的改进型基因质粒pJPM5。用基因枪法分别把pJPM5和另一带有绿色荧光蛋白基因的质粒pSBG70 0转入水稻TNG6 7愈伤组织。用South ern杂交法证实了转基因的存在 ,而且表明多数转基因植株含有 1到 8个拷贝的转基因。取 2个月的转基因植株上的叶片用于分析绿色荧光蛋白基因表达。用SLM - 80 0 0荧光分析仪定量测定绿色荧光蛋白。多数转基因植株具有很高的绿色荧光蛋白信号。虽然水稻植株有少量自发荧光 ,但是绿色荧光蛋白基因表达出的绿色荧光蛋白信号比植株的自发荧光强得多 ,其测定不会受自发荧光的太大影响。在荧光显微镜下观察到了绿色荧光蛋白基因的表达。借助观察分析绿色荧光蛋白基因的瞬时表达 ,本研究还发现基因枪法转化中 ,如果两枪的气压为90 0psi& 135 0psi,比两枪的气压都为 90 0psi或者 135 0psi更好 ,因其能使质粒进入更多的细胞。研究结果表明 ,绿色荧光蛋白基因可以作为水稻 (甚至小麦、玉米 )转基因研究中的报告基因。研究还显示 ,MAR序列能明显增强绿色荧光蛋白基因的表达能力 (这一结果在另文讨论 ) .     

利用激光微束穿刺法将外源基因导入小麦的研究

用激光微束穿刺法将携带有新霉素磷酸转移酶（ＮＰＴ－Ⅱ）基因的质粒ｐＪＩＴ１０１导入京花１号小麦幼胚细胞。方法是将小麦幼胚细胞进行高渗缓冲液预处理,用微米级的激光微束处理,然后在卡那霉素培养基上筛选出具抗性的愈伤组织及绿色小植株。第一年,从１５０个小麦幼胚中,在卡那霉素培养基上筛选出４株绿苗,取两株进行ＮＰＴ－Ⅱ酶活性分析,测到了ＮＰＴ－Ⅱ酶的活性。第二年重复实验,从２４５个小麦幼胚中,经筛选获得１株绿苗,进行了叶片ＤＮＡＰＣＲ扩增检测,转化的绿色小苗扩增出所导入的ＮＰＴ－Ⅱ基因编码的片段。结果表明,外源ＮＰＴ－Ⅱ基因已导入了小麦,并实现了整合表达。     

抗除草剂草甘膦EPSPs基因在小麦中的转化

通过基因枪法,用抗除草剂草甘膦的ＥＰＳＰｓ基因转化小麦京花１号的幼穗约１０００个,及幼胚约８００个,经草甘膦选择后分别获得３８株和４株再生植株。这些再生植株经ＰＣＲ和（或）Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交证明,其中有部分再生植株的基因组中稳定整合了外源ＥＰＳＰｓ基因,并且转化体中部分是可育的。首次用实验证明,抗除草剂草甘膦的ＥＰＳＰｓ基因作为单子叶禾谷类作物小麦基因转化的选择标记是行之有效的。     

小麦愈伤转化成功

Florida大学和Monsanto公司的合作组曾用高速微射轰击法导入3种不同的选择性标记报道基因,产生了稳定转化的愈伤系。玉米和水稻的转化已获成功,只是小麦的转化始终使科学家们为难。California大学前任植物基因表达中心的负责人Michael Fromm是将此微弹转化法用于玉米的先驱者之一,他正在研究小麦的转化。以前曾成功地在小麦和大麦胚或悬浮培养的细胞中暂时性表达直接射入的基因。另外,小麦胚性悬浮培养物和原生质体培养物都可再生成株。由Sherri Brown、Diane Re和Michael Fromm在Monsanto,以     

农杆菌介导的高羊茅高效遗传转化和转基因植株再生

用带有质粒pDBA121(含hpt基因和bar基因)的农杆菌EHA 105转化高羊茅(Festucaarundinacea Schreb.)胚性悬浮细胞,建立了可重复的、高效的农杆菌介导的高羊茅遗传转化系统.商业用的除草剂Basta直接用于转化细胞的筛选.基因型、受体材料的类型、培养基成分和筛选剂影响农杆菌介导的转化频率.悬浮细胞的农杆菌转化效率为每克悬浮细胞再生2.85～10.9株转基因植株,大大高于基因枪法的高羊茅转化效率(2～5株).经PCR分析和Southern杂交检测表明,bar基因已整合进入高羊茅基因组,转基因植株Basta喷洒试验表明bar基因已成功地实现高水平的表达.此转化系统的建立为高效地将外源有用基因导入高羊茅并高效稳定地表达奠定了基础.     

小麦抗白粉病相关基因的转化

利用玉米花青素苷合成调节基因C1-Lc作为报告基因, 通过瞬间表达后愈伤组织表面红色斑点的统计分析, 优化了小麦幼胚愈伤组织的基因枪转化参数。小麦Beclin1类似基因TaTBL和硫代硫酸硫转移酶基因TaTST是2个在白粉菌诱导条件下具有增强表达特性的抗病相关基因。本实验进一步利用基因枪将ubi强启动子控制下的2个基因导入到小麦品种扬麦158的幼胚愈伤组织细胞中, 使用除草剂经两轮选择培养基上的筛选和再生获得抗性植株, 进一步通过抗性植株的PCR分析获得转TaTBL基因植株5株, 转TaTST基因植株6株。转基因植株离体叶片的人工接种实验表明, 外源基因的导入不同程度上增强了植株的白粉病抗性, 表现为延缓了白粉菌的发育。利用玉米花青素苷合成调节基因C1-Lc作为报告基因,通过瞬间表达后愈伤组织表面红色斑点的统计分析,优化了小麦幼胚愈伤组织的基因枪转化参数。小麦Beclin1类似基因TaTBL和硫代硫酸硫转移酶基因TaTST是两个在白粉菌诱导条件下具有增强表达特性的抗病相关基因。本实验进一步利用基因枪将ubi强启动子控制下的两个基因导入到小麦品种扬麦158的幼胚愈伤组织细胞中,使用除草剂经两轮选择培养基上的筛选和再生获得抗性植株,进一步通过抗性植株的PCR分析获得转TaTBL基因植株5株,转TaTST基因植株6株。转基因植株离体叶片的人工接种实验表明,外源基因的导入不同程度上增强了植株的白粉病抗性,表现为延缓了白粉菌的发育。     

红阳猕猴桃遗传转化体系的建立

以红阳猕猴桃叶片和茎段为实验材料,通过优化培养基,建立了一个高效的红阳猕猴桃遗传转化体系,利用农杆菌介导转化法把猕猴桃ACO基因(ACC oxidase gene)的反义链导入红阳猕猴桃,共获得47株潮霉素抗性植株.随机挑选其中14株进行PCR鉴定,其中9株成功扩增到了目的条带,初步统计阳性植株为64.3%左右.此研究为利用分子遗传基因工程手段培育优质延熟保鲜的转基因猕猴桃新品种打下了基础.     

基因枪法导入Bar基因后转化春小麦的幼胚因素

东北农业大学农学院曹颖、胡尚连、李文雄等鉴于基因枪技术不受宿主限制、转化周期短的优点和在单子叶植物遗传转化中广泛应用,他们用Bar基因转化小麦植株,即利用基因枪法将抗除草剂Bar基因导入春小麦东农7742,IE47和辽10,以培养20～22天的幼胚为受体,在80毫微克金枪粉量和6厘米的轰击距离下,基因枪发挥最佳的转化效果。其中有180个幼胚再生出12个植株,有3个呈GUS(基因)阳性,经PCR分析,检测到Bar基因,还证明用高金粉量可以提GUS基因瞬时表达。但金粉密度大,易成块、不能分散,单位面积上靶组织上金粉颗粒数量多,组织易受伤,影响抗性愈…     

建立稳定表达人RANTES基因的夏枯草细胞克隆

为了在中药细胞中表达人源有用基因 ,以增强其特异药理活性 ,将克隆自人外周血淋巴细胞 (PBL)mRNA的RANTES基因经Ti质粒衍生的中间表达载体pROKII导入携带pAL44 0 4质粒的根癌农杆菌LBA44 0 4菌株中 ,并采用叶盘共培养法转化离体培养夏枯草细胞 ,经Southern杂交确认RANTES基因在转化细胞基因组中的整合 ,用RT -PCR扩增、Western印迹杂交和酶联免疫吸附测定 (ELISA)分析转化细胞中RANTES基因的表达 ,以PBL的过氧化物酶活性作为重组RANTES对细胞趋化性诱导的检测指标。结果表明 ,RANTES基因已在转基因夏枯草细胞中整合 ,并已形成稳定表达RANTES基因的细胞克隆 ,为进一步培育具有特异药理活性的转基因夏枯草植株打下了基础。     

建立稳定表达人RANTES基因的夏枯草细胞克隆

为了在中药细胞中表达人源有用基因,以增强其特异药理活性,将克隆自人外周血淋巴细胞（PBL）mRNA的RANTES基因经Ti质粒衍生的中间表达载体pROKII导入携带pAL4404质粒的根癌农杆菌LBA4404菌株中,并采用叶盘共培养法转化离体培养夏枯草细胞,经Southern杂交确认RANTES基因在转化细胞基因组中的整合,用RT-PCR扩增、Western印迹杂交和酶联免疫吸附测定（ELISA）分析转化细胞中RANTES基因的表达,以PBL的过氧化物酶活性作为重组RANTES对细胞趋化性诱导的检测指标。结果表明,RANTES基因已在转基因夏枯草细胞中整合,并已形成稳定表达RANTES基因的细胞克隆,为进一步培育具有特异药理活性的转基因夏枯草植株打下了基础。