把云扁豆蛋白基因转移到向日葵细胞

把一种基因(它控制一种主要种子蛋白质的制造)从其在菜豆的天然位置转移到向日葵细胞里。 基因转移是植物遗传工程的第一步,它可能成为一种有用的模式系统。美国农业部农业研究局生物化学家J.D.Kemp及其研究小组与威斯康星大学生物化学家T.C.Hall领导的研究小组合作进行这项基因转移工作。     

反馈抑制不敏感邻氨基苯甲酸合成酶基因作为筛选标记基因用于大豆遗传转化研究

目前广泛采用的抗菌素或抗除草剂基因作为植物转化筛选标记基因可能带来转基因逃逸 ,因此寻找能够用于植物转化的来源于植物本身的筛选基因是解决这一问题的方法之一。通过从烟草中克隆的邻氨基苯甲酸合成酶基因 (ASA2 )作为筛选标记基因 ,并采用氨基酸的类似物 5-甲基色氨酸为筛选剂 ,进行了农杆菌介导的大豆成熟胚尖转化研究。Southern杂交结果表明ASA2基因成功整合到大豆基因组 ,Northern杂交也显示该基因在转化大豆叶片中表达。HPLC检测转化大豆叶片游离色氨酸的含量比野生型要高 5 9%～ 12 3%。PCR检测转化子 1代结果显示转化基因通过孟德尔规律稳定遗传。这些结果表明反馈抑制不敏感ASA2基因可以作为筛选标记基因用于大豆遗传转化。同时也证实来源于一种植物 (烟草 )编码的邻氨基苯甲酸α 亚基能够与另一种植物 (大豆 )编码该酶的 β 亚基结合形成具有完整活性的邻氨基苯甲酸合成酶。对ASA2基因作为一种新的植物转化筛选标记基因的优缺点进行了讨论     

反馈抑制不敏感邻氨基苯甲酸合成酶基因作为筛选标记基因用于大豆遗传转化研究

目前广泛采用的抗菌素或抗除草剂基因作为植物转化筛选标记基因可能带来转基因逃逸,因此寻找能够用于植物转化的来源于植物本身的筛选基因是解决这一问题的方法之一。通过从烟草中克隆的邻氨基苯甲酸合成酶基因(ASA2)作为筛选标记基因,并采用氨基酸的类似物5—甲基色氨酸为筛选剂,进行了农杆菌介导的大豆成熟胚尖转化研究。Southern杂交结果表明ASA2基因成功整合到大豆基因组,Northern杂交也显示该基因在转化大豆叶片中表达。HPLC检测转化大豆叶片游离色氨酸的含量比野生型要高59％～123％。PCR检测转化子1代结果显示转化基因通过孟德尔规律稳定遗传。这些结果表明反馈抑制不敏感ASA2基因可以作为筛选标记基因用于大豆遗传转化。同时也证实来源于一种植物(烟草)编码的邻氨基苯甲酸α—亚基能够与另一种植物(大豆)编码该酶的β—亚基结合形成具有完整活性的邻氨基苯甲酸合成酶。对ASA2基因作为一种新的植物转化筛选标记基因的优缺点进行了讨论。     

菜豆的性状转化获得成功

据报道,美国Agracetue公司的研究员David Russel使菜豆的性状转化获得成功.现在正进行导入抗病基因的实验. Russel使用基因枪导入了有关基因.该公司研究开发副经理Kenneth Barton指出这项成功表明,在抗病毒菜豆品种的开发上可以应用基因重组技术. 据Barton说该公司正在着手导入菜豆的重要病害——烟草花叶病毒的外壳蛋白基因,研究培育抗病菜豆. Agracetus公司是美国Cetus公司和化学公司的W.R.Grace公司合并而成的风险企业.之后,W.R.Grace公司收买了Cetus公司的股份,使其成为W.R.Grace公司的独家子公司.以新品种的开发为中心,继续农业领域的研究开发.该公司以1986年在美国首先获准进行基因重组植物的野外试验而闻名.     

欧洲专利局批准第一例植物技术专利

欧洲专利局(西德、慕尼黑)批准了一项有关植物的专利,这在欧洲看来还是第一例。这项专利将批给高级农业遗传科学公司(Agrigenetic Advanced Science Co.)。这项专利是使一个联接在一个植物启动子后面的植物基因在一种 T-DNA 转化系统中表达,专利包括了有关的载体、转化方法和植物材料。至今,欧洲专利协定(European Patent Convention)是否许可关于动植物的专利还未确定。但这项专利的批准为其它一些通过基因工程创造的新型动植物的专利许可开辟了道路。决定批准这项专利的关键论据是“由一种可以取得专利的技术产生的产品亦受该项专     

T-DNA转移及整合的分子机制研究进展

农杆菌介导的外源基因转化是目前植物转基因应用比较广泛的方法。近年来关于农杆菌介导的整合机制的研究已经取得了很大的进步。研究表明,在VirD2和VirE2协助下,农杆菌转移T-DNA进入植物细胞,这两种蛋白共同协助T-DNA完成转移、核定位及在植物基因组中的整合。近年来关于拟南芥突变体的研究表明,被转化植物的宿主基因在T-DNA转移及整合过程中发挥主要的作用。通过对现有研究成果详细讨论了Vir’蛋白(VirD2和VirE2)及植物基因在农杆菌介导植物转化中的作用,详细讨论了依靠VirD2蛋白和SDSA(synthesis-dependent strand-annealing)整合的两类不同的整合模式,根据最新的研究成果阐述了以基因组的双链断裂修复为基础的整合模型,并提出新的观点。     

西花蓟马或二斑叶螨为害的菜豆对两者间后取食者体内保护酶和解毒酶活性的影响

【目的】害虫取食后会导致植物的防御反应;取食同种植物的不同种害虫其生理适应性可能不同。本研究旨在阐明一种害虫取食后的植物对后取食的另一种害虫虫体酶活性的影响。【方法】采用生化分析法研究了西花蓟马Frankliniella occidentalis 2龄若虫或二斑叶螨Tetranychus urticae雌成螨为害后的菜豆对后取食不同时间下的二斑叶螨第2若螨和雌成螨及西花蓟马2龄若虫和雌成虫体内保护酶[过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)]和解毒酶[多功能氧化酶(MFO)、羧酸酯酶(Car E)、谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)和乙酰胆碱酯酶(Ach E)]活性的影响。【结果】二斑叶螨雌成螨取食西花蓟马为害菜豆5 h时,POD,CAT和SOD这3种保护酶的活性均明显高于取食健康植株(P0.01),取食蓟马为害的菜豆18 h时只有POD活性低于取食健康植株(P0.01);二斑叶螨第2若螨取食蓟马为害菜豆后只有CAT活性在5 h时明显高于取食健康植株(P0.01)。二斑叶螨雌成螨取食蓟马为害菜豆5 h时,解毒酶MFO和Car E的活性受到抑制(P0.01),但GSTs和Ach E活性均比取食健康菜豆高(P0.01);取食18 h时,只有MFO的活性变化与5 h不同。第2若螨取食蓟马为害菜豆只有MFO的活性不论在5 h还是18 h时明显高于取食健康菜豆(P0.01)。西花蓟马取食二斑叶螨雌成螨为害菜豆时,雌成虫体内的3种保护酶的活性不论取食5 h还是18 h均明显升高(P0.01),但2龄若虫只有CAT活性在这两个时间段下明显升高(P0.01)。西花蓟马雌成虫取食螨害菜豆5 h时,解毒酶活性的变化同二斑叶螨雌成螨,取食18 h时只有GSTs活性变化状态与取食5 h不同;西花蓟马2龄若虫取食螨害菜豆时除GSTs外解毒酶的活性变化在这两个时间下正好相反。【结论】西花蓟马或二斑叶螨为害的菜豆能诱导后取食的二斑叶螨和西花蓟马产生一系列应激生化反应,且两种害虫成虫体内所有的保护酶和解毒酶活性在5 h时变化状态相同,但在其余时间和虫态下酶活性的变化状态不同。说明这两种昆虫体内保护酶和解毒酶活性的变化既有共性,又与害虫种类、虫(螨)态、取食时间相关,两种害虫对虫害植物的生理适应性不完全相同。     

转座子Tn5-Mob对菜豆根瘤菌共生基因的诱变、转移和初步定位

转座子Tn5-Mob在质粒RP4-4配合下能诱动(Mobilization)菜豆根瘤菌RCR3622内源质粒的诱动转移。在种间根瘤菌杂交过程中,二个巨型质粒的转移频率均大于10~(-3);分子量约为285kb的psym3622是带有结瘤(nod)和产黑素(mel)基因的共生质粒(Symbiotic plasmid);这二个基因的最大距离不超过70kb左右。另一个分子量约为135kb的质粒在试验中为不具结瘤功能的隐蔽质粒。将psym3622共生质粒导入不结瘤(Nod-)的豌豆根瘤菌菌株B151,能够使后者在菜豆植物上表达结瘤的特性,形成无效根瘤。将psym3622共生质粒导入不结瘤的菜豆根瘤菌菌株JI8400,能够在菜豆植物上形成正常发育的有效根瘤。     

基因枪法向小麦导入几丁质酶基因的研究

利用基因枪法,以菜豆几丁质酶基因转化小麦幼胚愈伤组织。在轰击压力1300psi,轰击距离6cm、100μg金粉/枪和轰击距离9cm、150μg金粉/枪的2种处理条件下,获得4株春小麦东农7742转化植株,转化频率分别为0.36％和0.56％。经PCR和PCR-Southern杂交分析,证实菜豆几丁质酶基因已整合到T0和T1小麦基因组中。采用氨基葡萄糖法测定几丁质酶活力,结果表明,转基因小麦的几丁质酶活力明显高于对照株;转基因植株对白粉病症状减缓,并获得一株赤霉菌接种未扩展的转基因T1植株。     

农杆菌介导的大豆高频遗传转化

大豆(Glycinemax(L.)Merrill)遗传转化目前常用的两种方法为农杆菌介导的子叶节转化系统和基因枪介导的体细胞胚转化,但这两种转化系统都存在转化频率低、难于重复及依赖于特定的基因型等问题。为了提高农杆菌介导的大豆子叶节的转化频率,采用了一种基于bar基因作为筛选标记基因的固体-液体筛选系统,与农杆菌共培养3d的大豆子叶节在MS添加2mg/L6-BA和5mg/L的glufosinate的筛选培养基培养2周后,再转到含有0.01mg/LTDZ和2mg/Lglufosinate的液体培养基中筛选,并每周更换一次培养液。得到的再生芽首先经GUS分析为阳性后再转入生根培养基得到完整转化植株,然后通过Southern杂交分析证实外源基因整合到大豆基因组,转化植物含有1~2个基因拷贝数。该转化系统具有转化频率高、转化周期短以及不依赖于大豆基因型等优点,对影响该转化系统的一些因子进行了讨论。     

根癌农杆菌ATC15和438T与唐菖蒲细胞结合的扫描电镜研究

通过扫描电镜,研究了含烟草花叶病毒外壳蛋白基因的根癌农杆菌ATC15和438T转化单子叶植物唐菖蒲愈伤组织时,菌体与植物细胞结合的最适条件.研究结果表明,乙酰丁香酮(AS)在农杆菌培养和农杆菌与植物组织共培养时的最适浓度为30μg/ml.如果愈伤组织切块在共培养之前,在液体MS培养基中浸泡两小时,农杆菌在共培养时可大量附着到唐菖蒲组织切块的外表面细胞.     

连接肽在多基因转化中的应用

多基因转化是当今遗传转化研究的热点之一,在植物基因工程中利用有自我剪切功能的口蹄疫病毒片段2A和凤仙花种子的一段多肽LP4作为连接肽进行多基因融合是一种可以替代传统多基因转化方法的新手段,连接肽可以同时连接多个基因并且保证多基因的协同表达,将LP4和2A多肽杂合形成的新的多肽(LP4/2A)兼具两者优势,是一种更为有效的多基因转化策略。     

农杆菌介导的大豆高频遗传转化

大豆(Glycine max(L.)Merrill)遗传转化目前常用的两种方法为农杆菌介导的子叶节转化系统和基因枪介导的体细胞胚转化,但这两种转化系统都存在转化频率低、难于重复及依赖于特定的基因型等问题.为了提高农杆菌介导的大豆子叶节的转化频率,采用了一种基于bar基因作为筛选标记基因的固体-液体筛选系统,与农杆菌共培养3d的大豆子叶节在MS添加2 mg/L 6-BA和5 mg/L的glufosinate的筛选培养基培养2周后,再转到含有0.01 mg/L TDZ和2mg/L glufosinate的液体培养基中筛选,并每周更换一次培养液.得到的再生芽首先经GUS分析为阳性后再转入生根培养基得到完整转化植株,然后通过Southern杂交分析证实外源基因整合到大豆基因组,转化植物含有1～2个基因拷贝数.该转化系统具有转化频率高、转化周期短以及不依赖于大豆基因型等优点,对影响该转化系统的一些因子进行了讨论.     

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.     

农杆菌介导的单子叶植物遗传转化研究进展

根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)Ti质粒转化系统的建立使植物遗传工程进入了一个飞速发展的时期。近年来,发根农杆菌(A.rhizogenes)Ri质粒毛根转化系统的研究十分迅速,展示了美好的前景,农杆菌介导的植物遗传转化已成为目前研究和应用最广泛的系统。但是,农杆菌的宿主范围一般仅限于双子叶植物和一些裸子植物,这就直接防碍着这种比较完善的基因转移技术在单子叶植物,尤其是禾谷类作物转化的应用。本文介绍了农杆菌介导的单子叶植物遗传转化的进展;对扩大农杆菌宿主范围、实现对单子叶植物转化的途径进行了探讨。 (一)农杆菌介导的单子叶植物转化的方法 目前建立的单子叶植物基因转移系统有:(1)农杆菌载体系统;(2)外源DNA     

植物的序列转化:意想不到的问题

尽管当前植物遗传工程方法通常只涉及将单个理想基因引入植物体,但分子生物学家已预见到将来人们可能会利用多基因来转化植物。这可通过用多个T-DNA协同转化植物或通过序列转化——各自选择不同的标记的一系列转化步骤来完成。然而,奥地利科学院的M.A.Matzke和同事研究发现,烟草植物的序列转化可能导致意想不到的问题。他们用含有一卡那霉素抗性基因的T-DNA(T-DNA-Ⅰ)通过根癌土壤杆菌转化烟草植株。在第二次转化中,他们将具有潮霉素抗性基因的T-DNA(T-DNA-Ⅱ)引入含有     

马铃薯Y病毒衣壳蛋白基因片段长度对RNA介导抗病性的影响

在已证明转化马铃薯Y病毒(PVY)全长衣壳蛋白基因可获得高度抗病的转基因烟草、且这种抗病性为RNA介导抗病性的基础上, 克隆了马铃薯Y病毒坏死株系衣壳蛋白基因(PVY^N-CP) 3′端202 (1/4 CP), 417 (1/2 CP)和603 bp (3/4 CP)的部分基因片段(CP202, CP417和CP603), 并分别构建植物表达载体pROKⅡ-CP202, pROKⅡ-CP417和pROKⅡ-CP603. 利用农杆菌介导方法转化烟草NC89. 抗病性鉴定表明, 转化1/2 CP和3/4 CP基因片段的转基因烟草均可获得抗病程度达到免疫的植株, 而转化1/4 CP的基因片段没有获得抗病植株. 分子分析结果表明这种抗病性为RNA介导的抗病性, 是转录后基因沉默的结果. 研究表明, 能够诱发RNA介导抗病性所需的PVY-CP基因的最短有效片段长度可能介于202和417 bp之间. 这一研究结果对改进利用转录后基因沉默策略来防治植物病毒病害以及研究转录后基因沉默机制具有意义.     

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.     

hpt与bar基因作为水稻转基因筛选标记的比较研究

标记基因的选择是影响植物遗传转化和转基因后代筛选成败的关键因素。hpt与bar作为两种常用的水稻转化筛选标记被广泛应用于水稻的转化。为比较两者在实际应用中的效果, 文章首先对比了在潮霉素和除草剂(Bialaphos)两种筛选剂下水稻遗传转化的情况。研究表明, hpt基因的转化筛选体系相对于bar基因在转化效率上提高近两倍, 转化周期提前至少10 d, 且插入基因拷贝数更低。随后, 文章分析了利用潮霉素浸种法在田间筛选转基因水稻的可行性, 研究显示当潮霉素浓度大于167 mg/L时, 可以对以水稻品种kitaake为亲本的转基因材料进行有效筛选, 达到常规除草剂的筛选效果。但与除草剂相比较, 潮霉素的田间筛选成本却处于劣势。文章研究和讨论了hpt和bar基因在遗传转化和后代田间筛选中的优缺点, 并提供了一种利用潮霉素浸种法筛选转基因后代阳性植株的手段, 为将来在水稻转基因研究工作中根据实际需求选择合适的遗传转化、筛选体系提供参考。     

转基因植物中标记基因的安全性新策略

转基因植物中的除草剂和抗生素抗性标记基因潜在的生态环境和食用安全性令人担忧。解决转基因植物中抗性标记基因安全性问题有两种途径：一是转化时仍使用抗性标记基因,转基因植物再生成功后,在释放大田前将标记基因剔除;二是发展安全性标记基因用于植物遗传转化。本文综述了三种标记基因剔除系统和几种安全性标记基因在植物转化中的应用进展。