甘露糖正向筛选体系在巨尾桉遗传转化中的应用

为了研究甘露糖正向筛选体系在巨尾桉遗传转化过程中的有效性,构建了以6-磷酸甘露糖异构酶（6-phosphomannose isomerase,PMI）为筛选标记的pCAMBIA1301植物表达载体,并将该载体通过农杆菌介导的遗传转化转入木本植物巨尾桉中。将获得的阳性植株通过氯酚红（chlorophenol red,CPR）法及PCR检测,桉树遗传转化的阳性率达到26.09%。另外,通过正交试验优化法,对巨尾桉组培快繁体系建立过程中不同浓度激素配比进行了研究,建立起良好的巨尾桉组织培养再生体系,由甘露糖筛选敏感性测试,获得了巨尾桉筛选临界浓度,蔗糖与甘露糖比例为19∶11,优化了巨尾桉遗传转化体系,为今后巨尾桉组织培养与遗传转化研究提供了重要的参考依据。     

利用pmi标记基因筛选培育转EaDREB2B基因甘蔗

利用已构建的植物表达载体prd29a-dreb-hyg,通过酶切连接到含有磷酸甘露糖异构酶基因（pmi）的表达质粒pZMLR14上,构建植物表达载体pDREB-PMI。利用基因枪轰击转化甘蔗愈伤,经过甘露糖筛选,共获51株抗性苗,转化再生频率为4.25%。对转基因植株进行分子检测,结果表明有8株为阳性转基因无性系。氯酚红试验表明标记磷酸甘露糖异构酶基因在转基因株系中均有表达。对转基因T₁代甘蔗植株进行分子检测,结果表明EaDREB2B基因在转基因甘蔗无性系T₁代中稳定遗传。该结果为进一步研究EaDREB2B基因在甘蔗抗旱方面的作用奠定了基础。     

植物转化中的安全标记基因

转基因植物中的除草剂或抗生素抗性标记基因的生态环境和食用安全性一直颇有争议.糖类分解代谢酶基因作为安全标记基因,近年来在植物转化中显示了巨大应用潜力.这类标记基因编码产物是筛选剂糖类的分解代谢酶,使转化细胞能利用筛选剂糖类作为主要碳源从而获得优势生长,非转化细胞则因饥饿生长被抑制但不被杀死,故称为正筛选系统(positive selection system).目前木糖异构酶基因（xylose isomerase,xylA）和磷酸甘露糖异构酶基因（phosphomannose isomerase,pmi)等安全标记基因已成功应用于植物转化.     

玉米遗传转化与商业化转基因玉米开发*

玉米是世界上种植面积最大的粮食作物,为了提高玉米产量和满足人类需求,转基因育种已经成为改良玉米性状的有效手段。自1996年美国种植商业化转基因玉米以来,利用玉米遗传转化技术开发商业化转基因玉米已取得巨大成功。综述了玉米遗传转化体系优化的重要步骤,系统总结了已开发的商业化转基因玉米的种类,并对玉米遗传转化未来发展方向进行了展望。     

甘蔗转基因甘露糖筛选系统的建立

以甘露糖作为筛选底物,对甘蔗品种新台糖22号进行临界筛选浓度测定,获得愈伤组织的继代、分化、生根的临界筛选浓度。而后应用含有甘露糖筛选标记基因pmi及绿色荧光蛋白报告基因GFP的植物表达载体,通过农杆菌介导法对新台糖22号的愈伤组织进行遗传转化。用所测定的临界筛选浓度先后进行继代、分化、生根筛选培养,获得抗性植株。对获得的抗性植株分别进行pmi基因和GFP基因的PCR检测,以及GFP显微镜荧光检测,结果证实已成功建立了高效的甘蔗转基因甘露糖筛选系统。     

以耐草甘膦2mG2-epsps基因为选择标记的玉米转化体系的建立

转化细胞的筛选和再生是植物遗传转化体系中重要的组成部分,筛选剂的选择和筛选压力的高低直接影响着外源基因的转化率。以草甘膦异丙胺盐为筛选剂,通过比较在不同的草甘膦浓度及筛选时间的条件下,玉米愈伤组织生长和分化情况,发现经1mM的草甘膦异丙胺盐筛选15d后玉米愈伤组织分化受到明显抑制,故以此作为玉米遗传转化实验中的筛选压力。通过基因枪轰击,将构建好的pMAGUHM载体（其上携带有抗草甘膦基因2mG2-epsps基因）转化到玉米愈伤组织,利用草甘膦筛选得到耐草甘膦植株80株,其中PCR检测阳性植株为36株,转化率为45％。     

甘露糖对大麦品种不同外植体生长的影响

以大麦栽培品种的茎尖、成熟胚为外植体,研究了不同甘露糖浓度对这些外植体愈伤组织诱导和生长的影响。结果表明:甘露糖浓度为20 g/L时,茎尖的叶片伸长和生根受到明显抑制;甘露糖浓度为10 g/L或15 g/L时,成熟胚的愈伤组织诱导率降低50%,甘露糖浓度为20 g/L或25 g/L时,成熟胚愈伤诱导和生长完全受到抑制,因此在以大麦茎尖和成熟胚为外植体的磷酸甘露糖异构酶(PM I)/甘露糖筛选中,可分别以20 g/L、25 g/L甘露糖作筛选压。另外,在培养早期阶段筛选比较适宜。     

转基因玉米中目的基因的遗传表达及其抗病性研究

采用花粉介导方法将几丁质酶基因和潮霉素基因导入玉米(Zea maysL.)自交系海92-1中,以筛选抗玉米丝黑穗病的转基因品种.对转化植株及其后代植株的PCR、Southern blot检测表明,目的基因已导入转化植株并整合到其基因组中,且能够稳定遗传.ELISA分析证明转基因植株中目的基因可高效表达,表达产物量在9.8~16.3 ng?g-1鲜叶左右.统计分析显示,目的基因产物表达水平与转基因植株的抗病性呈极显著正相关(r=0.925,P<0.01).接种病毒鉴定结果揭示转基因株系的抗病性比对照提高3~4级.结合农艺性状筛选,选育到401、403这2个抗丝黑穗病且其它农艺性状优良的转基因纯合株系.     

农杆菌介导的玉米遗传转化研究进展

农杆菌介导的转基因法是目前玉米遗传转化的主流方法之一。目前,模式玉米种质幼胚的转化体系已程式化,且开发了新筛选基因和获得不含筛选基因转基因玉米的方法,但是大多数育种骨干自交系转化频率低和转化受体基本上是幼胚。从农杆菌、受体及培养条件多方面各种因素对问题进行分析,多数研究认为针对特定基因型和受体材料建立好的受体再生系统,结合高效率农杆菌转化体系,获得多目的基因聚合(无其它外源片段)的转基因玉米将是农杆菌介导玉米转化体系研究的最终目标。本文主要从农杆菌介导(转基因)法应用于玉米遗传转化的历史、现状、问题等方面进行综述,为同领域的研究者提供一定的参考。     

透明颤菌血红蛋白基因表达载体构建及转化地被菊研究

根据透明颤菌(Vitreoscilla)血红蛋白基因Vgb序列设计引物,采用PCR法从pTPV-Vgb载体上克隆Vgb片段并添加酶切位点XhoⅠ,构建植物表达载体pCAMBIA1301-Pmi-Vgb。通过农杆菌介导法转化地被菊品种‘粉地毯’叶片,期望获得耐水湿能力提高的安全转基因地被菊植株。经过共培养、筛选、分化等步骤共获得了32个抗性芽。PCR检测结果表明8株呈阳性,氯酚红试验表明标记磷酸甘露糖异构酶基因(Pmi)在转基因株系中均有表达。该结果为进一步研究Vgb基因在地被菊耐水湿方面的作用奠定了基础。     

重组共表达大肠杆菌细胞从D-葡萄糖一锅法生产D-甘露糖

【背景】D-甘露糖的酶促转化方法已受到相当大的关注。【目的】研究D-葡萄糖异构酶(D-glucoseisomerase,D-GIase)和D-来苏糖异构酶(D-lyxoseisomerase,D-LIase)共表达于大肠杆菌细胞生产D-甘露糖的工艺条件。【方法】将D-GIase和D-LIase基因片段合成后酶切连接到载体p CDFDuet-1上,构建p CDFDuet-Acce-DGI/Peba-DLI重组质粒并导入到大肠杆菌BL21(DE3)中共表达,通过摇瓶培养得到产D-GIase和D-LIase的菌体,测定该共表达细胞体系的反应条件。【结果】添加1 mmol/L Co~(2+),共表达体系酶的最适温度和p H分别为70°C和6.0。以浓度分别为100、300、500 g/L的D-葡萄糖为底物生产D-甘露糖,平衡后D-甘露糖质量浓度分别为13.8、38.1、62.6 g/L,相应的转化率分别为13.8%、12.7%、12.5%,D-葡萄糖、D-果糖和D-甘露糖的平衡比约为50:37.5:12.5。【结论】D-GIase和D-LIase在大肠杆菌细胞中组成的共表达体系通过一锅法可利用D-葡萄糖为底物生产D-甘露糖。     

田菁种子中甘露糖磷酸变位酶（PMM）的纯化及其性质

利用 Sephadex G-200平板等电聚焦技术对田菁(Sesbania cannabina)种子中的 PMM进行了纯化。得到的 PMM 等电点为 pH5.0,在 SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳上表现为一条带,分子量为41 kD。酶活测定表明,PMM 的最适催化 pH 为7.3,其催化甘露糖-1-磷酸(M-1-P)到甘露糖-6-磷酸(M-6-P)反应的平衡常数为16.2。另外用酸水解法对田菁 PMM 的氨基酸组分进行了分折。     

Taqman定量PCR技术检测基因编辑番茄中外源基因拷贝数体系的建立

近些年CRISPR/Cas9基因编辑技术已广泛应用于作物遗传育种中,经过拷贝数筛选得到的单拷贝基因编辑株系,可以进行遗传分离获得具有改良性状但不携带外源基因成分的非转基因植株,消除转基因安全性的风险。目前拷贝数的检测主要采用Southern杂交,但是该方法存在操作复杂,需要相对大量的植物材料等缺点,不能进行高通量的筛选。为建立简便高效的基因编辑番茄植株中外源基因拷贝数的检测体系,以内源性基因APX(抗坏血酸过氧化物酶基因)作为内参基因,外源性基因HPT(潮霉素磷酸转移酶基因)作为目的基因,利用Taqman法的实时荧光定量PCR技术,检测有12株PDS基因(八氢番茄红素脱氢酶基因)编辑番茄中外源抗性基因HPT的拷贝数为1,初步建立了一种检测基因编辑植株中外源基因整合拷贝数的方法,为快速可靠的筛选单拷贝改良株系奠定了一定的技术基础。     

链霉菌来源D-甘露糖异构酶的性质及其在制备D-甘露糖中的应用

[背景]D-甘露糖具有多种功能活性,在食品、医药、饲料等行业应用广泛.D-甘露糖异构酶可以催化D-果糖与D-甘露糖之间的相互转化,在D-甘露糖的酶法制备中具有应用潜力.[目的]克隆一个链霉菌(Streptomyces sp.)来源的D-甘露糖异构酶基因(sssMIaseA)并在大肠杆菌中表达,研究其酶学性质,并用于制备...     

转基因抗矮花叶病玉米的遗传、表达及抗病性研究

目的：研究目的基因在转基因植株及其后代中遗传表达的稳定性,以及目的基因表达与抗病性的关系,最终得到转基因纯合株系。方法：以采用花粉介导法将RDV运动蛋白缺陷型（RDV MP^-）基因导入玉米自交系478的转基因种子（T0）作为试验材料,对其或其后代进行潮霉素抗性筛选、PCR检测、目的基因表达产物含量测定、农艺性状筛选,以及田间接种病毒的抗病鉴定。结果：通过潮霉素抗性筛选从T0种子获得了11株疑似转化植株;对T1、T2、T3代转基因植株的PCR分析证实目的基因已导入玉米植株,并显示随着转化植株世代交替,目的基因可稳定遗传给下一代,且目的基因在待测材料中的检出比例也随着代数的增加而提高;目的基因表达量的测定结果为1．83-11．57ng／mg叶片鲜重之间;田间接种玉米矮花叶病病毒试验结果证明转化植株比对照植株的抗矮花叶病能力有了显著提高,个别株系在T1代的发病率就为0,T1、T2、B代转化植株的抗病性逐代提高,比临近对照的抗病性提高2～5级;目的基因表达量与植株（系）的抗病性显著相关,r=0．923,P〈0．01;入选纯合系的农艺性状也有较大变化,穗粒数比对照系增加约5％。结论：通过以上方法,可以筛选到转基因抗病玉米纯合株系。     

转基因玉米的研究进展和食用安全性评价

玉米是我国重要的粮食作物和饲料作物。目前转基因技术作为生物育种技术的代表,已成为国际上育种的前沿和核心技术。世界各国利用转基因技术相继研发了具有多种优良性状的转基因玉米,创造了巨大的经济效益;同时统一、有效的监管措施是转基因玉米研发、推广和商业化的重要基础。食用安全性评价是有效监管的前提。针对转基因玉米的商业化和控制玉米重要性状基因的研究进展进行了综述,并对转基因玉米的食用安全性评价进行归纳分析,以期为我国转基因玉米的研发、管理和推广提供理论参考。     

转基因玉米株系纯合系选育及其农艺性状表现

目的：以携带水稻矮缩病毒（RDV）运动蛋白缺陷型（MP-）基因的转基因玉米种子T0为试验材料,通过分子分析、抗病鉴定及农艺性状筛选得到转基因纯合株系。方法：首先对转化种子进行潮霉素抗性筛选,其后对各代转基因材料进行PCR检测、农艺性状调查和抗病鉴定。结果：从645粒T0转化种子得到抗潮霉素植株246株,即T1转基因植株。T1、T2、T3、T4代材料的PCR检测阳性率分别为56.9%、83.9%、94.6%和99.8%,证明RDVMP-基因已被导入玉米自交系中,且目的基因可以稳定遗传到转基因植株及其后代。田间人工接种抗病鉴定结果表明,经过连续筛选,转基因后代植株（系）的抗病性不断提高,T1、T2、T3和T4代中的高抗病材料分别占总材料数的8.9%、31.5%、70.7%和100%;所选纯合系连续2年的发病率均为0,抗病性比相应对照株系提高4级。农艺性状调查结果表明,转基因株系的株高比对照株系高15.0～33.4cm,穗位高提高13.4～20.2cm,;穗长增加2.0～3.8cm,穗粒数增加10.2～22.8粒。结论：根据分子检测、田间抗病鉴定及农艺性状鉴定结果,选育到96C0502、96C0507和96C0513等抗矮花叶病转基因玉米纯合株系。     

农杆菌介导法向玉米茎尖导入抗草甘膦EPSPS基因的研究

以玉米自交系郑58的茎尖为受体,通过农杆菌介导法将抗草甘膦EPSPS基因转入玉米中,研究以茎尖为受体的农杆菌转化体系的可行性。98株转化苗,经过300 ppm的除草剂(农达)筛选,共获得13株转基因植株,经PCR检测,其中7株表现阳性,转化率达7.14%。初步证明外源基因已经整合到玉米基因组中,以玉米茎尖作为受体的转化系统用于基因转化是可行、高效的。     

转苏云金杆菌毒蛋白基因玉米植株的获得及其抗虫性分析

玉米 (ZeamaysL .)转化成功与否与基因型密切相关。在转化过程中 ,除少数模式品种能够形成再生频率较高且易转化的Ⅱ型愈伤组织外 ,大多数栽培品种往往只能够形成再生频率较低且不易转化的Ⅰ型愈伤组织。因此探索Ⅰ型愈伤组织的诱导及其转化条件 ,提高转化效率 ,对直接改良玉米优良自交系具有重要意义。应用基因枪转化技术将苏云金杆菌 (Bacillusthuringiensis)cry1Ac3基因导入玉米优良自交系E2 8及 34 0的Ⅰ型胚性愈伤组织中 ,经过膦丝菌素 (PPT)或潮霉素 (HygB)筛选 ,获得了再生植株。经PCR检测、Southernblot分析及Bt毒蛋白ELISA检测证实 ,外源基因已整合到玉米基因组中 ,并已获得表达。抗虫性分析结果表明 ,部分转基因玉米植株对玉米螟虫有较强的抗性。还比较了PPT和HygB两种筛选剂的筛选效果 ,表明PPT筛选的抗性愈伤组织的再生频率要高于HygB筛选的再生频率。     

定点整合抗虫基因到油菜叶绿体基因组并获得转基因植株

以基因枪法进行了油菜叶绿体基因组的定点转化,载体pNRAB携带抗壮观霉素的筛选标记基因aadA和抗虫基因cry1Aα10,基因的两侧被添加了可用于同源重组的叶绿体DNA序列,基因枪轰击过的油菜子叶柄经植株再生和壮观霉素筛选,获得了36株抗性植株,PCR检测和Southern杂交显示,其中4株的叶绿体基因组已被转化,外源基因已被定点整合进叶绿体基因组的rps7和ndhB基因之间。用转基因植株的叶片饲喂二龄小菜蛾,1周后幼虫死亡率达33%-47%,存活幼虫的生长明显减慢,转基因油菜的叶片受害较轻。