以花药愈伤组织为受体的水稻转化和RNA干扰研究

在优化花培诱导培养基成分的基础上, 通过延长花药愈伤组织在诱导培养基上培养的时间和降低共培养过程中农杆菌浓度等, 成功地建立了以花药愈伤组织为受体的农杆菌转化体系. 并将白叶枯菌抗性基因Xa21作为该体系的模式基因导入到多个粳稻品种的花药愈伤组织中, 共得到了145个独立的转基因株系. 分子检测和田间抗性检测发现其中的140个株系的基因组含有外源的Xa21基因, 包括单倍体45株、二倍体87株和混倍体植株8株. 根据后代性状分离比和染色体的FISH分析可以确定, 在87个二倍体植株中有15株为纯合的加倍单倍体转基因植株; 再加上田间自然加倍和由秋水仙碱处理单倍体所获得的28株加倍单倍体, 共得到了43个纯合的加倍单倍体转基因株系. 还将该转化体系用于反向遗传学的研究. 一个在植物体内能转录产生双链RNA(double strand RNA, dsRNA)发夹结构的质粒pZ2RNAi被导入到水稻单倍体基因组中, 该dsRNA的靶目标是水稻的OsMADS2基因的转录物, 结果表明, 在转pZ2RNAi的单倍体水稻中, 靶基因OsMADS2的表达被特异地抑制, 并导致花器官形态的明显改变. 因此, 单倍体转化体系与RNAi技术相结合有可能成为在水稻和其他植物中功能基因组研究的一个新途径.     

大麦转化体系的改进及TrxS基因的转化

以啤酒大麦品种“晋引6号”的幼胚为转化起始材料,用基因枪法将分别携带有目的基因(TrxS)和除草剂基因(筛选基因,Bar)的两个质粒进行了共转化,同时对基因转化的相关技术和植株再生的培养方案进行了优化。结果表明,受体材料宜选用预培养15d的幼胚;在培养前2周添加1mg／L ABA可抑制胚芽萌发而且有助于胚性愈伤组织的形成;1．0mg／L ZT与0．1mg／L IAA激素配比可有效促进愈伤组织的分化。利用优化的培养条件,经在含3～5mg／L筛选剂PPT的培养基上筛选、再生及生根培养。共在178块抗性愈伤组织上获得11株再生植株,再生率达到6．2％,经对T0、T1、T2代PCR、nested PCR和Southern杂交检测表明,TrxS基因已经稳定整合到大麦基因组中且遗传稳定、结构完整。     

农杆菌介导的玉米遗传转化

用带有质粒pGIH(35S-intron-GUS/ Hptr)的根癌农杆菌EHA101转化玉米愈伤组织,获得潮霉素抗性植株,再生性好的苏玉1 图7 Southern blot分析HpaII消化的质粒pGIH 和gusA基因沉默的愈伤组织的总DNA Fig.7 Southern blot analysis of plasmid pGIH(P) and plant genomic DNA of gusA gene si- lence callus(T)digested with HpaII号转化率可以达到8.1%。对转化植株进行GUS染色分析及PCR和Southern杂交检测证明外源基因已经整合,并能够稳定表达。反向PCR分析的三个转化植株,T-DNA插入片段均为单拷贝。部分失去分化能力的抗性愈伤组织,Southern blot分析发现其基因组中有gusA基因插入,但X-gluc染色呈阴性,经HpaII酶切分析发现整合的gusA基因发生了高度甲基化。     

电击法诱导的欧白英原生质体转化和转化植株再生

本研究使用电击法成功地将带有标记基因NPTⅡ的质粒pCaMVNEO转入欧白英的原生质体,并获得了再生转化植株。通过用pDW2质粒进行的CAT基因短暂表达研究,确定了欧白英原生质体转化的电击条件为：电容30nF、电场强度l 500V／cm、时间衰变常数59．4微秒;质粒DNA浓度为20μg／2×10⁶原生质体。在以上条件下,欧白英原生质体的相对转化率为12．4％,绝对转化率为2.4×10^-4在大多数抗性愈伤组织和从抗性愈伤组织再生的植株中检测到新霉素磷酸转移酶活性。分子杂交结果也证明了在转化植株中存在NPTⅡ基因序列,而未转化的对照植株则没有。     

农杆菌转化获得转B.t.基因水稻及其生物学鉴定

以水稻主栽品种“秀水１１”和“春江１１”预培养４ｄ未成熟胚为转化受体,经农杆菌ＬＢＡ４４０４／ｐＧＢＩ４Ａ２Ｂ（含Ｂ．ｔ．基因）感染后,筛选出抗性愈伤组织并获得转化植株。其中抗性愈伤组织产生频率达４４％￣７０％,转化植株产生频率达２７％￣６４％。转基因植物总ＤＮＡ经ＰＣＲ和Ｓｏｕｔｈｅｒｎ ｂｌｏｔ分子杂交试验表明,Ｔ－ＤＮＡ上的外源基因已整合到水稻的基因组里。对转Ｂ．ｔ．基因水稻植株进行了两种水     

根癌农杆菌介导的高羊茅遗传转化研究

采用携带卡那霉素抗性基因nptⅡ和Na^ ／H^ 反向运输AtNHX1基因的表达载体pROK2／AtNHX1(带有35S启动子)和pROK2U／AtNHX1(带有ubi1启动子)的根癌农杆菌AGL1和GV3101,对4个品种高羊茅下胚轴来源的胚性愈伤组织进行了遗传转化。胚性愈伤组织经根癌农杆菌感染和共培养后,用50～150mg／L巴龙霉素筛选抗性愈伤组织,获得1126棵再生植株,用10～20mg／L卡那霉素进一步筛选再生植株,总共得到525棵绿色抗性植株。抗性植株的总DNA用AtNHX1基因的特异引物进行PCR检测,其中21棵为PCR阳性,最高转化频率为1．77％。Southern杂交结果证实,外源基因以低拷贝整合到高羊茅的基因组中,实验发现,在不同品种之间转化效率有所差异。     

用天花粉蛋白基因转化小麦获得转基因植株

取普通小麦品种京411未成熟胚诱导愈伤组织,10天左右,对820个胚性愈伤组织用含有35S启动子的天花粉蛋白（trichosanthin,TCS)基因轰击。2周后,将这些被轰击的愈伤组织转到含潮霉素50mg/L的筛选培养基上,经分化和生根,获得了33棵再生植株,经接饲毒蚜虫抗病性鉴定和PCR,Southern杂交分析,从中筛选出4株含有编码TCS的转基因小麦植株,转化频率为0．49％。     

根癌农杆菌介导Bt基因转化水稻的研究

为了培育出无筛选标记基因的转基因水稻,试验将loxp-hpt-loxp基因与成基因连锁在-起转化水稻方法,得到loxp-hpt—loxp—Bt转基因水稻植株,再与同质的带有ere基因的水稻杂交,以定向删除潮霉素抗性筛选标记。试验表明以水稻品种“皖粳97”为供试材料,将成熟胚来源的愈伤组织用根癌农杆菌EHA105／pCAMBIA1305．1感染后,筛选出抗性愈伤组织并获得再生植株。经PCR验证,得到20棵转基因水稻植株。     

发根农杆菌诱导玉米毛状根发生及再生植株

发根农杆菌(Agrobacterium rhizogenes)侵染玉米愈伤组织15天左右获得毛状根. 转化根在不含激素的培养基上快速生长, 并表现出典型的毛状根性状. 在含ZT 1.6 mg/L和NAA 0.4 mg/L的MS培养基上, 毛状根再生成完整转化植株. PCR-Southern杂交证实T-DNA已整合入转化株的染色体组.     

Transgeni根癌农杆菌介导的小麦转基因植株再生(英文)

根癌农杆菌菌株Ａｇｌ Ⅰ的Ｔｉ 质粒ｐＵＮＮ－２ 带有Ｕｂｉ１ 启动子驱动的ｎｐｔ Ⅱ基因。７ 种基因型小麦幼胚或胚性愈伤组织用于农杆菌介导的转化实验。经过不同浓度巴龙霉素的筛选,３ 种基因型小麦产生抗性愈伤组织并再生植株。再生植株经ＰＣＲ 和Ｓｏｕｔｈｅｒｎ 杂交鉴定为转基因植株,转化频率（ 再生转基因植株的小麦愈伤组织数／ 用于转化实验的愈伤组织数） 为３．７％ ～５ ．９％ 。小麦基因型及转化材料的起始生理状态是影响ＴＤＮＡ转移的重要因素。     

超声波辅助农杆菌介导CP基因转化番木瓜（Carioca papaya L.）的有效方法

本研究探索了通过农杆菌介导,超声波辅助处理,转化番木瓜胚性愈伤组织,获得转基因植株的有效方法。分别将含有日本PLDMV外壳蛋白基因(PTi-Epj-TL-PLDMV)和含有台湾PRSV菌株、美国夏威夷PRSV菌株、泰国PRSV菌株及日本PLDMV菌株的多元外壳蛋白基因编码序列(PT—NP—YKT)插入双元栽体质粒pGA482G,借助于农杆菌系LBA4404将双元载体上的外壳蛋白基因和新霉素磷酸转移酶基因(nptⅡ)转移到番木瓜品种Sunset的胚性愈伤组织中,从而获得抗卡那霉素的转化再生植株。试验着重在转化方法上进行探索。结果表明,农杆菌过夜培养后,用高渗透压培养液(1／2MS 6％蔗糖 1％葡萄糖,pH5．7)调整至光密度OD600nm=15-0．20,然后用该菌液感染材料30min,其间辅以超声波处理,可以大大提高转化效率。用15ml无菌离心管装载胚性愈伤材料进行15s的超声波处理,在80块被转化的胚性愈伤中获得21个CP基因G转化系(26．3％),而在对照处理64块胚性愈伤中仅获得1个转化系(1．6％);在经过15s的超声波处理48块被转化的胚性愈伤中获得8个CP基因B转化系(16．7％),而在对照处理25块胚性愈伤中未出现转化系。上述操作方法用在两种CP基因转化上均表现出相似的效果。试验还表明：120mg／L是卡那霉素抗性筛选的最佳浓度。抗性筛选9个月后,在421块胚性愈伤组织中产生了42个抗卡那霉素的转化系。所获得的转基因植株分别用PCR和Southern印迹杂交进行了鉴定。     

农杆菌转化获得转B．t．基因水稻及其生物学鉴定

以水稻主栽品种"秀水11"和"春江11"预培养4d未成熟胚为转化受体,经农杆茵LBA4404／pGBI4A2B(含B．t．基因)感染后,筛选出抗性愈伤组织并获得转化植株。其中抗性愈伤组织产生频率达44％～70％,转化植株产生频率达27％～64％。转基因植物总DNA经PCR和Southernblot分子杂交试验表明,T-DNA上的外源基因已整合到水稻的基因组里。对转B．t．基因水稻植株进行了两种水稻主要害虫纵卷叶螟和二化螟的饲虫试验。与对照相比,7d后纵卷叶螟幼虫死亡率达31％～49％,同时纵卷叶螟对转基因水稻叶片的危害程度大大减轻。二化螟在咬食转B．t．基因水稻植株7d后的校正死亡率达15％～71％,30d后多数转基因水稻仍能正常抽穗,表明转基因水稻对上述害虫具有一定抗性。     

甘蓝Rj T—DNA转化根的植株再生

利用发根农秆菌(Agrobacterium rhizogenes)的遗传转化作用,从甘蓝下胚轴切段上诱发产生了Ri T—DNA转化根。在无激素Ms琼脂培养基上,经过长达4个月的连续培养后,有些转化根的根段组织脱分化形成愈伤组织块,然后又再分化形成茎芽。在含有激动索的Ms琼脂培养基上,转化根不经过愈伤组织阶段直接分化出茎芽,其中以14μmoI／L激动素处理的生茎效果最佳。在Ms液体培养基内加入4．5μmol／L BA也增加了转化根上的茎芽数。所有这些茎芽能够进一步生长,并且在生根培养基上生根,长成小植株．     

几丁质酶基因转化亚麻、红豆草、骆驼刺的同工酶研究

以亚麻、红豆草、骆驼刺的下胚轴为外植体,用含几丁质酶ＲＣ２４基因的根瘤农杆菌ＬＢＡ４４０４进行转化。对３种植物转化植株叶片及对照植株叶片的愈伤组织的过氧化物酶及酯酶同工酶分析表明,转基因植株叶片愈伤组织的同工酶谱与对照系相比具有明显的差异,由此推测转化系愈伤组织中可能存在变化了的基因产物,并认为导入的外源几丁质酶基因可能引起了转化材料的遗传变异。     

白桦的遗传转化及转基因植株的抗虫性

应用农杆菌介导法首次向白桦(Betula platyphylla Suk.)基因组中导入抗虫基因[蜘蛛杀虫肽与苏云金杆菌杀虫毒蛋白基因(Bt基因)C肽序列的嵌合基因].转化结果表明:共培养2 d的脱菌及防止腐烂的效果和转化率均高,液体共培养及液体除菌优于固体共培养及固体除菌;最佳外植体为大叶片;侵染2个月之后产生抗性愈伤组织,转化率达到22%.卡那霉素抗性植株中,GUS阳性率为43%.进行杀虫肽和nptⅡ基因的PCR(聚合酶链式反应)均检测出目的带.转化植株目的基因的PCR Southern(DNA印记杂交)杂交呈阳性,证明获得了转基因植株.初步的喂虫试验表明转基因白桦具有一定的抗虫性.     

超声波辅助农杆菌介导CP基因转化番小瓜(Carioca papaya L.)的有效方法

本研究探索了通过农杆菌介导,超声波辅助处理,转化番木瓜胚性愈伤组织,获得转基因植株的有效方法。分别将含有日本PLDMV 外壳蛋白基因(PTi-Epj-TL-PLDMV)和含有台湾PRSV 菌株、美国夏威夷PRSV 菌株、泰国PRSV 菌株及日本PLDMV 菌株的多元外壳蛋白基因编码序列(PTi-NP-YKT)插入双元载体质粒pGA482G,借助于农杆菌系LBA4404将双元载体上的外壳蛋白基因和新霉素磷酸转移酶基因(nptⅡ)转移到番木瓜品种Sunset 的胚性愈伤组织中,从而获得抗卡那霉素的转化再生植株。试验着重在转化方法上进行探索。结果表明,农杆菌过夜培养后,用高渗透压培养液(1/2 MS 6%蔗糖 1%葡萄糖,pH 5.7)调整至光密度OD_(600(?)m)=0.15-0.20,然后用该菌液感染材料30min,其间辅以超声波处理,可以大大提高转化效率。用15ml 无菌离心管装载胚性愈伤材料进行15s 的超声波处理,在80块被转化的胚性愈伤中获得21个CP 基因G 转化系(26.3%),而在对照处理64块胚性愈伤中仅获得1个转化系(1.6%);在经过15s 的超声波处理48块被转化的胚性愈伤中获得8个CP 基因B 转化系(16.7%),而在对照处理25块胚性愈伤中未出现转化系。上述操作方法用在两种CP 基因转化上均表现出相似的效果。试验还表明:120mg/L 是卡那霉素抗性筛选的最佳浓度。抗性筛选9个月后,在421块胚性愈伤组织中产生了42个抗卡那霉素的转化系。所获得的转基因植株分别用PCR 和Southern 印迹杂交进行了鉴定。     

农杆菌介导棉花大规模高效转化体系的研究

对农杆菌介导法转化棉花技术体系进行了综合改进,突破基因型的限制,使多品种或基因型(10个以上)的我国主栽棉花品种(系)转化成功,其中中棉所24号发展成为快速模式化转化品种(转化周期5～7个月,转化率8．1％),CCRI27、CCRI36等多个品种转化体系基本成熟。不同转化体系的愈伤组织诱导率为10％～40％,愈伤组织胚性愈伤诱导率达到10％～40％,转化率总体平均达到1．8％,并对大批量再生苗的鉴定予以程序化。实现棉花转基因规模化,达到年产转基因棉花植株2000～4000株以上的水平。     

超声波辅助农杆菌介导CP基因转化番木瓜(Carioca papaya L.)的有效方法

本研究探索了通过农杆菌介导,超声波辅助处理,转化番木瓜胚性愈伤组织,获得转基因植株的有效方法.分别将含有日本PLDMV外壳蛋白基因(PTi-Epj-TL-PLDMV)和含有台湾PRSV菌株、美国夏威夷PRSV菌株、泰国PRSV菌株及日本PLDMV菌株的多元外壳蛋白基因编码序列(PTi-NP-YKT)插入双元载体质粒pGA482G,借助于农杆菌系LBA4404将双元载体上的外壳蛋白基因和新霉素磷酸转移酶基因(nptⅡ)转移到番木瓜品种Sunset的胚性愈伤组织中,从而获得抗卡那霉素的转化再生植株.试验着重在转化方法上进行探索.结果表明,农杆菌过夜培养后,用高渗透压培养液(1/2 MS+6%蔗糖+1%葡萄糖,pH 5.7)调整至光密度OD600nm=0.15-0.20,然后用该菌液感染材料30min,其间辅以超声波处理,可以大大提高转化效率.用15m1无菌离心管装载胚性愈伤材料进行15s的超声波处理,在80块被转化的胚性愈伤中获得21个CP基因G转化系(26.3%),而在对照处理64块胚性愈伤中仅获得1个转化系(1.6%);在经过15s的超声波处理48块被转化的胚性愈伤中获得8个CP基因B转化系(16.7%),而在对照处理25块胚性愈伤中未出现转化系.上述操作方法用在两种CP基因转化上均表现出相似的效果.试验还表明120mg/L是卡那霉素抗性筛选的最佳浓度.抗性筛选9个月后,在421块胚性愈伤组织中产生了42个抗卡那霉素的转化系.所获得的转基因植株分别用PCR和Southern印迹杂交进行了鉴定.     

超声波介导铁蛋白基因转化苹果的研究

以嘎拉苹果的叶片为转化受体,应用超声波法将菜豆铁蛋白基因导入受体中.实验表明,以0.5 W/cm2的声强、25℃、20 min超声波处理的转化效果最佳,抗性愈伤组织的比例高达24%.抗性愈伤组织经诱导获得了16个苹果抗性植株,有11株表现出GUS阳性,阳性比率为2.75%.经PCR检测,11株GUS阳性植株中有6株能扩增出目的条带;而Southern blotting实验表明,菜豆铁蛋白基因仅在2个苹果转基因株系的基因组中实现了完整插入,并且杂交的信号较强;进一步RT-PCR检测实验显示,外源菜豆铁蛋白基因在上述2株转基因植株中并未转录,发生了基因沉默.     

基因枪法转化籼稻胚性愈伤组织获得可育的转基因植株

以籼稻胚性愈伤组织作为基因枪法转化的靶材料,建立了可重复的、高效的籼稻转化系统。从籼稻成熟胚诱导生长３￣４周的愈伤组织,经过２￣６周继代培养后,可以形成足够量的颗粒状胚性愈伤组织。用含有ｂａｒ基因和Ｂ．ｔ．δ－内毒素基因的质粒ｐＦＷＺ１６轰击转化胚性愈伤组织,在含２￣４ｍｇ／Ｌ Ｂａｓｔａ的培养基上进行筛选、预再生、再生及长根培养,并通过干燥处理增加再生频率和出苗数。从接种到获得转化小植株只需要４