人参愈伤组织的PSY 基因遗传转化

将八氢番茄红素合成酶基因(PSY)重组于植物双元表达载体pBin438, 得到重组质粒pBin438-PSY。用冻融法将其导入农杆菌EHA101中, 采用叶盘法转化人参愈伤组织, 对所获得的抗性细胞系进行PCR和Southern检测, 并对表达产物进行 了薄层层析(TLC)、光谱分析、高效液相色谱(HPLC)检测及含量测定。结果表明PSY基因已成功导入人参愈伤组织细胞基因组, 并已得到高效表达, 表达产物b-胡萝卜素含量为143 ug.g-1人参细胞干重。本研究利用转基因方法在人参愈伤组织细胞中成功地表达了八氢番茄红素合成酶基因, 为进一步提高人参的营养价值奠定了基础。     

八氢番茄红素合酶基因对人参的遗传转化

八氢番茄红素合酶(Phytoene synthase ,PSY)是类胡萝卜素生物合成的限速酶,通过建立PSY基因的人参转化体系,可促进相应类胡萝卜素的合成,从而提高人参的营养价值。本研究以人参愈伤组织为受体,以PSY 为目的基因,应用根癌农杆菌介导法进行遗传转化。以抗性筛选人参受体转染效率为指标,从菌液浓度、侵染胞龄、侵染时间、共培养时间四方面优化了转化体系。进行了PCR、PCR-Southern和RT-PCR分析鉴定及β-胡萝卜素含量测定,初步证明外源基因PSY 已整合到人参的基因组中并在转录水平上进行了表达,β-胡萝卜素含量平均提高了26倍。该研究为改善和提高人参中类胡萝卜素含量提供了一种新的途径。     

人参原生质体培养再生愈伤组织

人参原生质体培养未见报道成功。Harn(1974)曾用人参幼叶,幼根和上胚轴进行原生质体分离,但得到的数量很少,无法进行培养。本实验以人参培养细胞为材料,通过培养再生了愈伤组织。     

丹参不同愈伤组织诱导及遗传转化体系优化

为了获得满足不同目的组织培养材料和稳定高效的遗传转化体系,该研究以丹参叶片和茎段为外植体,采用含不同浓度的植物激素(植物生长物质)的Murashige Skoog(MS)培养基,探索诱导丹参产生不同愈伤的条件;采用正交法考察浸染时间、共培养时间、筛选压等对农杆菌介导的丹参遗传转化体系的影响,并根据出芽率及转化阳性率优化丹参遗传转化体系。结果表明:(1)能较快诱导丹参叶片产生愈伤的是MS+0.5mg·L~(-1)6-BA+0.5 mg·L~(-1)2,4-D;诱导茎较快产生愈伤的是MS+0.1mg·L~(-1)NAA+0.5 mg·L~(-1)6-BA;1 mg·L~(-1)反式玉米素(ZR)可能有利于诱导产生含有丹参酮的愈伤组织;1.0 mg·L~(-1)2,4-D较易诱导丹参愈伤组织生根。(2)以卡那霉素为筛选剂时农杆菌GV3101介导的丹参遗传转化的条件为浸染5 min、共培养1 d、卡那霉素30 mg·L~(-1)筛选,经PCR鉴定转基因阳性率为60%;而用10 mg·L~(-1)链霉素筛选阳性率达70%。该研究结果确定了丹参不同愈伤组织诱导条件,明确了以卡那霉素为筛选剂时农杆菌GV3101介导的丹参遗传转化的条件,换用10 mg·L~(-1)链霉素筛选时体系更加稳定、更易操作、更易重复。     

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     

卡那霉素对地灵愈伤组织诱导和生长的影响

卡那霉素对地灵愈伤组织的诱导和生长均有抑制作用,随着卡那霉素浓度增加,愈伤组织形成的比率降低,质量增加幅度减小。不同的外植体对卡那霉素的敏感度不同,茎的敏感度明显高于叶片。当浓度超过30mg/L时,茎愈伤组织的诱导及生长几乎完全受到抑制。因此,在地灵的遗传转化中,30mg/L是卡那霉素的适宜浓度。     

板栗愈伤组织瞬时转化体系的优化与应用

愈伤组织瞬时转化体系可初步快速地验证基因功能和鉴定相关表型。为提高板栗愈伤组织瞬时转化体系的转化效率和稳定性,并鉴定板栗淀粉合成酶基因的功能,该研究以板栗‘燕山红栗’幼胚胚芽诱导形成的愈伤组织为材料,通过不同状态的愈伤组织和表达载体优化板栗愈伤组织瞬时转化体系;并构建板栗淀粉合成关键酶基因CmSSⅠ沉默载体,验证CmSSⅠ基因在板栗中的功能。结果表明:(1)愈伤组织可按照体细胞胚起动难易程度划分为胚性愈伤组织(EC_E)和胚性愈伤组织早期阶段(EC_DⅠ、Ⅱ、Ⅲ),且白色、外表相对分散的胚性早期阶段愈伤(EC_DⅢ)更适合板栗瞬时转化体系。(2)转化材料为胚性愈伤早期阶段(EC_DⅢ)时,RNAi沉默载体pK7GWIWG2(Ⅱ)RR-277的瞬时转化效率高达87.67%。(3)通过最适愈伤组织瞬时转化体系,基因CmSSⅠ在转基因愈伤组织中表达显著下调,且沉默CmSSⅠ阳性愈伤组织的总淀粉和支链淀粉含量显著降低,直链淀粉变化差异不显著。该研究提高了板栗愈伤组织瞬时转化体系的转化效率和稳定性,证明基因CmSSⅠ正调控板栗淀粉的合成,这为板栗基因功能的研究奠定了基础,进一步为分子辅助育种提供了技术平台。     

一种改进的水稻成熟胚愈伤组织高效基因转化系统

以成熟胚愈伤组织为材料的农杆菌介导水稻转化法虽已建立, 但转化频率仍有待提高。本文以粳稻(Oryz a sativa)品种(中花10号和中花11号)的成熟胚诱导的愈伤组织为受体材料, 对组织培养体系及影响遗传转化的因素进行优化, 建立了一套改进的农杆菌介导的水稻高效遗传转化系统。农杆菌菌株为EHA105, 质粒载体是pUN1301/ OsRAA1, 其中含有标记基因GUS 和筛选基因HPT。愈伤组织诱导培养基为NBD2 (NB+2 mg·L-12,4-D), 继代培养基为NBD0.5, 预分化与分化培养基为RE1 (MS+1 mg·L-16-BA + 0.25 mg·L-1 NAA + 0.5 mg·L-1 KT + 0.2 mg·L-1 ZT)和RE2 (MS+ 1 mg·L-1 6-BA + 0.5 mg·L-1 NAA+ 0.5 mg·L-1 KT + 0.2 mg·L-1 ZT)。另外, 还分析了影响T-DNA转移的多种因素, 如外植体种类、愈伤组织预培养基和愈伤组织继代次数等。采用优化的转化程序, 水稻愈伤组织转化率和植株转化率可达70%以上。     

无核白葡萄愈伤组织瞬时转化体系的优化与应用

为了优化根癌农杆菌介导的葡萄愈伤组织瞬时转化体系,该研究以欧洲葡萄品种无核白(Vitis vinifera L.cv.Thompson Seedless)单芽茎段诱导的愈伤组织为材料,探讨重悬液pH、菌液浓度、真空渗透时间等主要因素对葡萄愈伤组织瞬时转化效率的影响。结果表明:(1)以激素组合分别为1.0mg/L BAP、1.0mg/L BAP+0.02mg/L NAA、2.0mg/L BAP+0.02mg/L NAA和4.0mg/L BAP+0.02mg/L NAA的系列培养基更适合无核白葡萄单芽茎段逐步诱导胚性愈伤组织。(2)葡萄愈伤组织瞬时转化体系中,重悬液pH 5.1,菌液浓度OD6001.0,真空渗透20min为转化效率最佳条件。(3)利用优化的瞬时转化体系瞬时转化无核白葡萄的不同组织,发现在不同器官中转化效率存在显著差异。其中以愈伤组织为受体的转化效率显著高于其他器官(65 231.99±3 339.29mU/g),而且愈伤组织的GUS组织化学染色最深,以叶片为受体的转化效率则最低。利用该体系转化质粒载体pCAMBIA0390∷GUS,瞬时表达产物经过GUS蛋白活性检测,结果表明该研究优化的葡萄愈伤组织瞬时转化体系有助于外源基因在葡萄愈伤组织内的表达,为后期通过转基因技术研究目标基因功能奠定了技术基础。     

人参的遗传改良*

遗传改良是人参育种的重要手段之一,而遗传转化和再生体系的建立是开展人参遗传改良工作的前提和基础。人参植株再生可以通过器官发生和体细胞胚发生,间接体细胞胚发生是人参植株再生的主要途径,从不同外植体,不同碳源,体细胞胚优化和无激素再生等方面进行了综述。在人参遗传转化方面,发根农杆菌和根癌农杆菌对人参的遗传转化均已成功,人参皂苷合成途径中的关键酶基因和抗除草剂基因也已陆续导入人参,得到了遗传改良的转化人参。发根培养系统可用于大量生产人参皂苷,讨论了rolC基因对人参发根诱导的作用,发根植株再生能力及生物反应器培养,最后指出了人参基因工程研究中存在的问题。     

兰花转基因研究进展

作为热带和亚热带最重要的花卉之一,兰花在基因工程的改良上有着诱人的前景。现就与兰花转基因有关的方面,即成功遗传转化的兰花种属、兰花愈伤组织的诱导和培养、转基因外植体的处理、转基因材料的选择技巧、引入的外源基因和相关基因的克隆,以及兰花转基因的前景进行综述。     

乙肝病毒表面抗原基因在人参细胞中的表达

为获得表达乙肝病毒表面抗原(HBsAg)的人参细胞系,构建携带HBsAg基因的植物细胞表达载体pBIBSa,采用以农杆菌LBA4404感染的方法,经G418筛选后得到13株具有抗性的人参细胞.提取基因组DNA进行PCR反应,其中8株得到约700bp的HBsAg基因片段;提取mRNA进行RT-PCR反应,其中6株得到约700bp的HBsAg基因片段;用ELISA方法检测HBsAg,6株均为阳性.每克人参细胞中最高含HBsAg184 ng,占细胞可溶性蛋白的0.009%.免疫组化切片染色显示HBsAg主要分布在细胞膜上,少量位于细胞核中.这些结果表明人参细胞整合了HBsAg基因,并能稳定表达HBsAg.     

用基因枪法介导OSISAP1基因遗传转化洋葱

以洋葱栽培品种‘HG400B’的鳞茎盘胚性愈伤组织为受体,利用基因枪介导法将水稻锌指蛋白基因OSISAP1导入洋葱中。组织化学染色检测到GUS基因在胚性愈伤组织中的瞬间表达活性,PCR、Southern杂交和RT-PCR分析,证实OSISAP1基因已整合到洋葱基因组中并实现高水平表达,转化率约为10%。对获得的转基因植株进行NaC1和NaHCO_3胁迫处理,当总浓度为200 mmol/L、处理1周后,未转基因植株会黄化、枯萎、死亡,而转基因植株却有很强的抗性,能耐受400mmol/L浓度的胁迫,表明OSISAP1基因的导入提高了转基因植株的耐盐碱性。     

茉莉茎段遗传转化体系初步研究

以双瓣茉莉(Jasminum sambac)一年生茎段为外植体,探索茉莉花遗传转化体系。结果显示,预培养7 d后进行农杆菌侵染,然后置于含卡那霉素(Kan) 80～100 mg·L-1的筛选培养基上培养可获得成活率较高的抗性茎段。GFP转化预培养7 d的茉莉茎段再培养3 d及30 d后,以及转化预培养20 d茉莉茎段愈伤再培养14 d后愈伤组织中均能检测到GFP荧光。说明利用该转化系统进行茉莉遗传转化是可行的。     

基因枪法介导GNA基因遗传转化甘蔗的研究

目的:将含有雪花莲外源凝集素(GNA)基因的植物表达载体用基因枪法分别导入一个果蔗和一个糖蔗品种中,以期获得转基因植株。方法:将GNA基因插入到植物表达载体上,构建出不同选择标记、不同启动子的表达载体,并用基因枪法将之导入甘蔗胚性愈伤组织,分别在G418、PPT和Hyg的选择压力下,筛选抗性植株,并进行分子杂交鉴定。结果:通过斑点杂交和PCR-Southern杂交证明GNA基因已整合到甘蔗基因组中。结论:用基因枪法成功获得了含有GNA基因的甘蔗转化株,为培育抗甘蔗绵蚜(Ceratovacuna lanigeraZehnther)的新品种提供了基础。     

液泡转化酶反义基因对番茄的遗传转化

以'中蔬4号'番茄的子叶为试材,通过农杆菌介导法遗传转化,将液泡转化酶反义基因导入再生植株,经PCR和Southern斑点杂交检测证明,5株转化植株基因组中整合有目的基因.遗传转化最佳条件为:在附加1.5 mg/L 6-BA和0.1 mg/L IAA的MS培养基上再生培养,外植体预培养2 d,菌液浓度OD600=0.5,侵染时间5 min,共培养2 d.遗传转化后,对整合有目的基因的再生番茄叶片液泡转化酶活性测定,表明液泡转化酶活性明显受到抑制.获得的转基因植株为进一步研究液泡转化酶基因的功能奠定了基础.     

瞬时遗传转化长白落叶松NAC基因植株抗旱性的研究

通过对长白落叶松转录组分析,克隆到1条NAC转录因子命名为LoNAC18,序列分析结果表明:基因全长1 101 bp,编码366个氨基酸,为不稳定亲水性蛋白。该基因瞬时遗传转化的长白落叶松植株在PEG模拟干旱胁迫条件下与对照相比,基因表达量上调,SOD、POD、可溶性蛋白、可溶性糖含量增加,MDA含量低于对照植株,说明LoNAC18基因在一定程度上参与调控长白落叶松应答PEG模拟干旱胁迫的过程,为进一步研究NAC基因在针叶树种胁迫应答中的功能与作用机制提供了参考依据。