马铃薯叶肉细胞再生植株研究初报

早在五十年代,人们就以消除病毒为目的 进行马铃薯茎尖培养。六十年代,花药培养技 术应用于作物育种,七十年代Y. Irikura等从野 生马铃薯花药获得（2,一12）单倍体植株^[7] J. F. Shapard, R. E. Totter等人通过马铃薯叶 肉细胞原生质体培养获得了再生植株^[8], P.Γ。 БyTeJKO , A. A. KyИKO。最近报道栽培马铃薯和 野生种叶肉细胞原生质体融合〔^[9]。我国黑龙江 克山农科所报道了马铃薯茎尖培养种薯^[2],最 近甘肃省农科院王玉娟等人获得栽培马铃薯花 药再生植株^[1],关于叶肉细胞培养再生植株的 研究尚未见报道。     

Optimization of genetic transformation system of potato and introduction of maize starch branching enzyme gene SBEⅡb into potatoFAN

以马铃薯脱毒试管苗茎段为转化受体材料,建立并优化了农杆菌介导的马铃薯遗传转化体系.通过农杆菌介导法将玉米淀粉分支酶基因(Starch branching enzyme b,SBEⅡb)的过表达载体转化马铃薯,接种762个茎段,共获得35株抗性植株.经PCR检测获得了4株转基因阳性植株;对转基因植株进一步进行GUS活性组织化学染色,发现转基因植株的茎段与试管薯均被染上蓝色,表明外源SBEⅡb基因已整合到马铃薯基因组,且正常表达.     

成功与忧虑掺半——我国马铃薯无毒种薯推广的15年

我国马铃薯无毒种薯的生产与推广,是协作攻关解决我国生产中重大问题的一个典型。 1955年,国际上马铃薯无病毒植株首先由法国科学家,通过茎尖培养获得。     

马铃薯叶特异性启动子驱动的人白细胞介素-12的遗传转化

利用植物生物反应器表达具有应用价值的药用蛋白是近年来生物技术研究的热点之一。本研究利用前期构建的Prbcs驱动的h IL12植物表达载体,导入根瘤农杆菌后侵染马铃薯,通过筛选、分化等过程,获得转基因马铃薯植株。结果显示,获得13个独立的转h IL12基因阳性马铃薯株系,GUS染色分析表明外源基因成功获得表达,且具有良好的遗传稳定性。本研究获得的Prbcs驱动的h IL12转基因马铃薯植株,为下一步利用马铃薯高效表达生产h IL-12蛋白打下了基础。     

马铃薯块茎特异性启动子驱动的人白细胞介素-12的遗传转化研究

为获得高效表达人白细胞介素-12(h IL-12)蛋白的转基因马铃薯植株,利用根瘤农杆菌侵染法将前期构建的马铃薯块茎特异性启动子Ppatatin驱动的h IL-12植物表达载体导入马铃薯,通过共培养、筛选、分化等过程获得转基因植株,并结合PCR、RT-PCR、GUS染色及ELISA分析对转基因植株进行鉴定。结果显示,获得12个马铃薯转基因株系,PCR检测表明其中的10个株系目的基因已导入马铃薯基因组,转基因阳性率为83%;RT-PCR分析表明其中的7个株系外源基因在转录水平成功获得表达,ELISA分析表明其中的5个株系有明显的蛋白水平表达。对这7个株系后代的检测表明外源基因成功表达且具有良好的遗传稳定性。     

根癌农杆菌介导马铃薯试管薯转化体系的优化及AtNHX1基因的导入

以马铃薯栽培品种甘农薯2号的试管薯薄片为转化受体材料,通过根癌农杆菌LBA4404介导拟南芥液泡膜Na /H 逆向转运蛋白基因(AtNHX1)进行转化,获得了抗卡那霉素的再生植株,并对转化植株进行了PCR-Southern检测.结果表明,薯片分化和根再生的卡那霉素选择压为50mg/L;乙酰丁香酮对薯片转化率无影响;优化的试管薯片转化方法是:不经预培养的薯片用OD600值为0.5的菌液侵染8～10min,然后经过2d共培养,在抗性芽分化培养基上生长40d,可获得30%卡那抗性绿苗.对抗性植株的PCR和PCR-Southern检测证明,外源At-NHX1基因已整合到马铃薯基因组中.     

离体培养马铃薯茎顶端(或腋芽)生长点的初步研究

马铃薯是一种高产作物,它蕴藏着很大的增产潜力。由于病毒危害的增加,严重的影响马铃薯的生产和栽培。近年来国外许多科学工作者应用离体培养茎顶端(或腋芽)生长点的方法来获得无病毒的马铃薯植株。试验证明这种无病毒植株,在性状上无变异且生育良好,有明显的增产效果。作为良种繁育是生产原原种的有效措施。这一方法不仅具有实践价值,而且在遗传育种理论上也具有一定的意义。为了落实毛主席关于“备战、备荒、为人民”,“深挖洞、广积粮、不称霸”的战略方针和提高马铃薯生产发展的需要,我们于1974年开始进行了这方面的研究工作。现将第一阶段试验中所获得的从茎顶端(或腋芽)生长点发育成植株及植株形成块茎的初步结果报道如下。     

马铃薯遗传转化体系的优化及玉米淀粉分支酶基因SBEⅡb的导入

以马铃薯脱毒试管苗茎段为转化受体材料,建立并优化了农杆菌介导的马铃薯遗传转化体系。通过农杆菌介导法将玉米淀粉分支酶基因(Starch branching enzyme b,SBEⅡb)的过表达载体转化马铃薯,接种762个茎段,共获得35株抗性植株。经PCR检测获得了4株转基因阳性植株;对转基因植株进一步进行GUS活性组织化学染色,发现转基因植株的茎段与试管薯均被染上蓝色,表明外源SBEⅡb基因已整合到马铃薯基因组,且正常表达。     

马铃薯卷叶病毒基因间隔区转化的马铃薯抗病性研究

将本室合成、克隆的马铃薯卷叶病毒(Potato Leafroll Virus, PLRV)中国分离株的基因间隔区(intergenic sequence, IS)双链cDNA以正、反向两种方式分别构建于转化载体pROK2中,通过致瘤农杆菌介导,以马铃薯叶圆片为转化材料,转化马铃薯栽培品种Desiree,获得了转基因植株.卡那霉素抗性分析和PCR检测目的基因,证明PLRV IS双链cDNA已经整合到转基因马铃薯的染色体基因组中.将转基因植株移栽网棚用蚜虫接种PLRV,观察症状并用酶联免疫吸附测定(ELISA)检测转基因植株中PLRV含量.结果表明,表达PLRV IS正意和反意RNA的转基因植株,接种病毒后表现无症状或症状轻微,PLRV平均滴度均较未转基因对照植株低.表达正意RNA的转基因植株PLRV滴度降低43%～72%,表达反意RNA的转基因植株PLRV滴度降低72%～86%,由此可见,表达PLRV IS反意RNA的转基因马铃薯对PLRV抗性较强.     

PSAG12-ipt嵌合基因转化马铃薯体系的研究

以根癌农杆菌介导法将PSAG12-ipt嵌合基因导入马铃薯栽培品种,对影响马铃薯遗传转化的多种因素进行系统研究.结果表明:马铃薯茎段分化效率高于叶片,马铃薯愈伤诱导和芽分化最适培养基为MS+6-BA 0.25mg/L+NAA 0.25mg/L+2,4-D 0.25mg/L,添加1%Na2SO3能有效防止褐化;茎段愈伤诱导和分化苗生根最适的Kan浓度分别为50mg/L和75mg/L;外植体预培养2d,OD600为0.2～0.5的农杆菌浓度侵染8min、共培养3d后进行选择培养能有效地提高植株再生能力.用PSAG12和ipt双重PCR检测再生植株,阳性转化率为65.8%.Southern blotting结果表明,转基因植株多以单拷贝形式整合进马铃薯基因组中.     

cry3A和vhb基因在转基因马铃薯中的表达

分别构建了含cry3A和cry3A+vhb基因的植物表达载体pBCry3A和pBC3Vhb,并通过根癌农杆菌介导转化了马铃薯.对转化再生植株进行PCR和DNA印迹分析表明,外源基因已整合到马铃薯基因组中,且连续三代无性繁殖后转基因仍存在.ELISA分析表明cry3A基因在转基因植株中得到了高效表达,在单转cry3A植株中最高表达量达0.1%,转cry3A与vhb双基因株系中为0.065%.水涝试验显示,转双基因且vhb mRNA的RT-PCR呈阳性的马铃薯植株,对低氧胁迫有较好的耐受性,表明获得的上述转双基因马铃薯株系可能会具有很好的抗虫和耐涝性能.     

枸杞胚乳植株的诱导

在被子植物中,大多数植物的胚乳是精子和两个极核融合的产物,胚乳细胞应是三倍性的,因此,不少植物学者企图利用组织培养的方法获得三倍体植株,以便有可能为瓜、果类等经济植物提供一条新的育种途径。从30年代开始至今已有30余种植物的胚乳培养获得了愈伤组织或胚状体。但得到完整植株的不超过10种。茄科植物的胚乳培养,除马铃薯获得成功外,其它还未见报道。本文报道我们对枸杞未成熟的胚乳进行     

对马铃薯具促生抗病作用的砖红镰刀菌及其遗传转化体系构建

本研究从药用植物马比木Nothapodytes pittosporoides的花瓣中分离获得了1株真菌,经形态学与ITS分子共同鉴定为砖红镰刀菌Fusarium lateritium.使用该菌处理马铃薯后发现,显著增强了马铃薯对晚疫病菌的耐受性,处理组植株感染率为37.5％,相较对照组87.5％的感染率显著降低;植株生...     

可溶性淀粉合成酶SSⅢ基因对马铃薯的遗传转化

马铃薯是淀粉生产中重要的农作物之一,而可溶性淀粉合成酶SSⅢ是可溶性淀粉合成酶的主要活性成分,通过基因工程的手段来研究SSⅢ基因在淀粉合成中的功能可以用于改良马铃薯淀粉的品质.本研究采用根癌农杆菌介导法将强组成型表达启动子CaMV 35S驱动的可溶性淀粉合成酶SSⅢ基因的RNA干扰表达载体导入马铃薯栽培品种克新1号和克新4号中,获得了65株卡那霉素抗性植株.对抗性植株PCR检测结果表明,SSⅢ基因的干扰片段已整合到马铃薯基因组中,RT-PCR检测表明SSⅢ基因在转录水平上受到了明显抑制.该研究为马铃薯淀粉品质的改良奠定了基础.     

一种加工型马铃薯品种的农杆菌转化体系研究

大西洋马铃薯是经济价值很高的炸片型加工品种,逆境胁迫下,易产生褐变、空心等问题,影响加工品质。为获取抗逆境胁迫的优质转基因新品种,采用根癌农杆菌介导法,以大西洋马铃薯的茎段为外植体,建立了快速,简便,高效的遗传转化体系。从共培养到转化植株获得只需7-8周,转化频率达80%。结果表明茎段是较好的转化受体,硫代硫酸银可以有效促进不定芽分化并提高再生频率。PCR、Southern杂交分析证明外源基因已经成功整合到马铃薯再生植株的基因组中。该转化体系为大量开发转基因马铃薯植株,进而筛选优质的马铃薯炸片加工型新品种奠定基础。     

马铃薯(Solanum tuberosum L.)幼茎(芽)愈伤组织的诱导和植株再生(简报)

马铃薯的茎尖、花粉和花药培养已有大量报道。由于马铃薯作为组织培养材料难于掌握,因此从它的块茎、茎和叶等主要器官组织诱导愈伤组织并使之分化成再生植株的报道为数不多。为从茎尖培养以外的途径解决生产上的增加繁殖系数,减少籽种消耗和探索马铃薯幼茎再生植株的可能性及其培养条件,特别是激素的影响,我们作了这一工作。供试马铃薯品种为渭源67-5-3。材料在室内发芽,芽长到2厘米时,取下洗净。在无菌条件下,按常规方法灭菌,将     

根癌农杆菌介导的CMO基因转化马铃薯的研究

通过根癌农杆菌介导法将强组成型表达启动子CaMV 35S和逆境诱导表达启动子rd29A 驱动的菠菜胆碱单加氧酶(CMO)基因导入马铃薯栽培品种夏波蒂(Shepody)和费乌瑞它( Favorita)中,获得了抗卡那霉素再生植株,对转化植株进行PCR检测初步表明CMO基因已整 合到转基因马铃薯基因组中.并对光照强度对马铃薯试管薯遗传转化的影响进行了研究,结果表明在诱导芽分化的过程中,2 000 lx的光照强度有利于试管薯薄片直接再生出抗性芽.     

马铃薯块茎形成相关基因STI-LIKE在拟南芥植株发育中的功能验证

马铃薯块茎的形成涉及一系列基因的表达和关闭。以马铃薯普通栽培品种"大西洋"为试验材料,采用RT-PCR扩增获得马铃薯STI-LIKE基因全长片段。RT-PCR定量分析表明,该基因在马铃薯营养器官中均有表达。生物信息学分析表明STI-LIKE蛋白具有3个TPR结构域,在高等植物中具有高同源性,是一个普遍存在的蛋白质。为验证STI-LIKE蛋白在拟南芥植株发育中功能,分别构建该基因强启动子表达载体(p BI121)和干扰载体(p HANNIBAL和p ART27),转化拟南芥获得了两种载体的拟南芥转基因植株,同时制备STI-LIKE蛋白抗体验证转基因植株蛋白表达。研究结果表明STI-LIKE基因可能参与拟南芥株型发育过程。     

马铃薯未传粉子房离体培养诱导双单倍体植株

以MS为基本培养基,附加不同水平的生长素,培养未传粉马铃薯子房,经三年试验,从两个品种中获得了双单倍体的绿色小植株,(2n=2x=24);从分化绿苗力很强的球状愈伤组织中,又不断地分化出许多绿色小植株。绝大多数品种,都可以诱导出愈伤组织,一般诱导率为70％左右。品种的基因型和培养基中的生长素种类与水平在愈伤组织分化绿苗中起着重要作用。通过扦插和试管微型薯培养,可以大量繁殖试管苗,这为马铃薯单倍体育种提供了较有利的条件。     

植物资源开发利用新信息——国外有关植物的专利摘要(十二)

331.提高小麦抗寒和抗旱能力的化合物 据前苏联1991年专利记载。氨基甲酰衍生物2-硫代螺环已基乙内酰脲可提高小麦抗寒和抗旱能力。专利说明对此化合物的化学结构和制备作了叙述。 332.马铃薯茎尖无病毒培养 据前苏联1991年专利记载。马铃薯茎尖为马铃薯植株无病毒部分,用含有分枝甘露聚糖0.15—0.25g/L、氨基胍0.05g/L和三嗪衍生物0.05g/L的vanGoff培养基培养1.5—2天,即可用为无病毒马铃薯种薯繁殖。