利用激光微束穿刺法将外源基因导入小麦的研究

用激光微束穿刺法将携带有新霉素磷酸转移酶（ＮＰＴ－Ⅱ）基因的质粒ｐＪＩＴ１０１导入京花１号小麦幼胚细胞。方法是将小麦幼胚细胞进行高渗缓冲液预处理,用微米级的激光微束处理,然后在卡那霉素培养基上筛选出具抗性的愈伤组织及绿色小植株。第一年,从１５０个小麦幼胚中,在卡那霉素培养基上筛选出４株绿苗,取两株进行ＮＰＴ－Ⅱ酶活性分析,测到了ＮＰＴ－Ⅱ酶的活性。第二年重复实验,从２４５个小麦幼胚中,经筛选获得１株绿苗,进行了叶片ＤＮＡＰＣＲ扩增检测,转化的绿色小苗扩增出所导入的ＮＰＴ－Ⅱ基因编码的片段。结果表明,外源ＮＰＴ－Ⅱ基因已导入了小麦,并实现了整合表达。     

农杆菌介导转化小麦幼胚获得抗除草剂再生植株

采用农杆菌介导法转化小麦品种G54授粉10 d后的幼胚,经5‰和2‰ PPT筛选获得83株正常再生植株.PCR及Southern杂交检测证明其中8株再生苗为转bar基因植株,这些植株对除草剂Basta的抗性明显提高.实验结果还证明,高糖浓度的培养基对愈伤组织诱导、植株再生及生根都有显著的促进作用;在感染液和共培养基中添加乙酰丁香酮有利于转化株的筛选.     

小麦组织培养再生系统及农杆菌介导的转基因技术研究

通过对晋麦47、鲁麦14、晋阳345、晋麦31等4个小麦品种的组织培养再生系统研究,结果表明,在MS基本培养基中加入Kao′s有机化合物和T维生素后,小麦幼胚胚性愈伤组织诱导率提高31.4%～42.4%,植株再生能力提高50%～80%.对幼胚愈伤组织进行低温预处理和在农杆菌转化时添加AS处理后,经PPT筛选获得大量正常再生植物,PCR及Southern杂交检测证明其中28株再生植株呈阳性,这些植株明显提高了对basta的抗性.     

可育的抗除草剂溴苯腈转基因小麦

报道了采用微粒轰击（Ｍｉｃｒｏｐｒｏｊｅｃｔｉｌｅ ｂｏｍ ｂａｒｄｍ ｅｎｔ） 幼胚将除草剂抗性基因导入小麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｖｕｍ Ｌ．）的转化研究。实验共使用了１３ 个小麦品种, 从开花后１４～１８ ｄ 的籽粒中剥取幼胚, 植物表达质粒含有ＣａＭＶ ３５Ｓ启动子控制的除草剂溴苯腈抗性基因ｂｘｎ 以及筛选标记基因ＮＴＰⅡ。采用高压放电基因枪,用质粒ＤＮＡ 包被的钨粒轰击预培养３ ｄ 的幼胚。在含有卡那霉素类似物ｇｅｎｅｔｉｃｉｎ Ｇ４１８ｓｕｌｐｈａｔｅ 的ＭＳ培养基上, 经过多步骤筛选和分化, 从８００ 多个幼胚中获得了１６ 株转化苗。除草剂抗性鉴定和Ｓｏｕｔｈｅｒｎ 杂交分析证明, 其中４ 株为转基因植物,具有溴苯腈抗性, 并且自交可育。转化工作从分离幼胚到转化苗鉴定完毕, 最短时间为６ 个月, 因此, 该方法是一项快速有效的基因导入技术     

用基因枪法将人工雄性不育基因导入小麦的研究初报

利用ＰＤＳ１０００／氦气基因枪将人工构建的雄性不育基因（ＴＡ２９－Ｂａｒｎａｓｅ基因）导入小麦栽培品种豫责１８号的幼胚细胞。然后在含有１０～２０ｍｇ／Ｌ除草剂Ｂａｓｔａ的培养基础上筛选与分化。从１７０个幼胚中获得６株绿苗,对照的７０个幼胚中未得到绿苗。对其中３株已生根且长势好的绿苗进行Ｓｏｕｔｈｅｍ杂交分析,结果表明,这３株绿苗皆为转基因植株,转化效率达１．８％。     

基因枪介导小麦成熟胚遗传转化的影响因素

小麦成熟胚作为转化受体可克服小麦幼胚存在的受季节和幼胚发育阶段限制的缺点。以湖北省小麦品种‘鄂麦12’和模式品种‘Bobwhite’为材料,成熟胚为转化受体,优化基因枪转化法的轰击压力、轰击距离、选择剂等因素,建立以小麦成熟胚为转化受体的高效转化系统。结果表明:小麦成熟胚作为转化受体时,适宜轰击压力和轰击距离组合是900 psi、6 cm;成熟胚对选择剂G418的敏感性强于幼胚,轰击后需要延长恢复时间,选择剂G418的适合浓度为20～40 mg/L。在以上优化条件下小麦成熟胚转化频率达0.3%～0.9%,已初步建立基因枪介导的小麦成熟胚遗传转化系统。     

小麦组织培养再生系统及农杆菌介导的转基因技术研究

通过对晋麦47、鲁麦14、晋阳345、晋麦31等4个小麦品种的组织培养再生系统研究,结果表明,在MS基本培养基中加入Kao＇s有机化合物和T维生素后,小麦幼胚胚性愈伤组织诱导率提高31.4％～42.4％,植株再生能力提高50％～80％。对幼胚愈伤组织进行低温预处理和在农杆菌转化时添加AS处理后,经PPT筛选获得大量正常再生植物,PCR及Southern杂交检测证明其中28株再生植株呈阳性,这些植株明显提高了对basta的抗性。     

小麦组织培养和基因枪轰击影响因素探讨

本研究就基因枪法转化小麦过程中的组织培养和轰击参数等影响因素进行了探讨。结果表明 ,小麦幼胚是比幼穗或成熟胚更理想的转化受体。因供试小麦品种基因型不同 ,幼胚愈伤组织再生频率差异明显 ,辽 - 1 0为 7.84% ,91 B5 6 9为 1 3 .6 8% ,东农 7742为 5 4 .90 %。小麦本身对选择剂卡那霉素有较高的天然抗性 ,采用 G41 8对小麦幼胚愈伤组织进行筛选效果明显。G41 8的毒性作用有滞后特点 ,3个小麦品种对 G41 8的敏感性依次为辽 - 1 0 >91 B5 6 9>东农 7742。用 G41 8做选择剂筛选辽 - 1 0、91 B5 6 9和东农 7742抗性愈伤的适合浓度分别为2 5 mg/L、3 0 mg/L和 3 5 mg/L。此外 ,不同轰击参数影响金粉分布的范围和密度。轰击距离为 6 cm或 9cm时 ,内部金粉密度大而外围金粉密度小 ,差异极大。轰击距离为 1 2 cm时 ,内部和外围金粉密度差异小 ,均匀度好     

节节麦与小麦、黑麦或小黑麦的杂种幼胚的离体培养

以山羊草属节节麦作母本,普通小麦、二粒系小麦、黑麦及小黑麦分别作父本杂交,将授粉后不同天数的幼胚取下,在无菌条件下接种于试管内培养。共接种101个杂交组合的1090个幼胚,分化成全苗的31个(2.84％),无根小苗20个(1.83％),类苗24个(2.2％)、愈伤组织66块(6.05％)未分化的950个(87.16％)。在31个全苗中包括普通小麦的21株、二粒系小麦的5株、黑麦的2株、小黑麦的3株。试验说明,用二倍体节节麦作母本,借助于幼胚培养,也可以获得远缘杂种。     

农杆菌介导的玉米幼胚遗传转化体系的优化

本实验以玉米品种HiⅡ(PA*PB和PB*PA)的幼胚为材料,用根瘤农杆菌菌株EHA105和LBA4404对幼胚进行转化,将PTF102-GUS导入玉米中,借助GUS基因的瞬时表达率,对影响农杆菌介导玉米幼胚转化的部分因素进行优化。研究表明使用EHA105侵染HiⅡ幼胚;农杆菌浓度在OD550=0.3,侵染时间在10min;幼胚大小为1.0mm时,GUS染色瞬时表达率较高。     

The Competence of Maize Shoot Meristems for Integrative Transformation and Inherited Expression of Transgenes

We have developed a novel and reproducible system for recovery of fertile transgenic maize (Zea mays L.) plants. The transformation was performed using microprojectile bombardment of cultured shoot apices of maize with a plasmid carrying two linked genes, the Streptomyces hygroscopicus phosphinothricin acetyltransferase gene (bar) and the potato proteinase inhibitor II gene, either alone or in combination with another plasmid containing the 5[prime] region of the rice actin 1 gene fused to the Escherichia coli [beta]-glucuronidase gene (gus). Bombarded shoot apices were subsequently multiplied and selected under 3 to 5 mg/L glufosinate ammonium. Co-transformation frequency was 100% (146/146) for linked genes and 80% (41/51) for unlinked genes. Co-expression frequency of the bar and gus genes was 57% (29/51). The co-integration, co-inheritance, and co-expression of bar, the potato proteinase inhibitor II gene, and gus in transgenic R0, R1, and R2 plants were confirmed. Localized expression of the actin 1-GUS protein in the R0 and R1 plants was extensively analyzed by histochemical and fluorometric assays.     

利用反义RNA技术分析春化相关基因VER17在冬小麦花发育过程中的功能

为了研究小麦春化相关基因VER17的功能,应用反义RNA技术,将VER17基因的反义片段构建到载体pBI121上,通过花粉管通道法获取转基因小麦.对T0代转基因植株GUS染色以及PCR等分子鉴定,得到14株含反义VERJ7基因片段的阳性转基因植株.对T0代和T1代的表型观察结果显示,VER17反义转基因植株开花时间延迟,并且穗的顶部和基部小花出现明显的退化.表明春化相关基因VER17在小麦发育过程中可能起到促进植物开花以及穗顶端和基部花发育的作用,减少小花退化,同时对雄蕊的发育也有影响.     

Integration,expression and inheritance of transgenes in hexaploid oat (Avena sativa L.)

Two oat varieties, Melys (spring variety) and Bulwark (winter variety) were transformed by particle bombardment of primary embryogenic callus using either a ubi-bar-ubi-gus co-integration vector or co-transformed (Melys) with a ubi-bar plasmid together with one of three plasmids containing the beta-glucuronidase (gus) gene under the control of either a rice actin promoter, a CaMV35S promoter or a wheat high molecular weight glutenin promoter. Morphologically normal and fertile transgenic plants were regenerated following callus selection with glufosinate ammonium. Evidence for the integration and functioning of the selectable (bar) and reporter (gus) genes in T0 and T1 plants was confirmed by PCR, Southern hybridisation, fluorescence in situ hybridisation (FISH), histochemical assays, and by progeny analysis. Transformation rates varied from 0.2 to 5.0 lines/plate of callus bombarded, with co-transformation frequencies of 83 to 100%, and co-expression frequencies of 60 to 100%. Copy numbers for the bar and gus gene varied from 3 to 17 and from 2 to 20 respectively. Cell and tissue specific expression of the gus gene was evident from the different promoters, with the HMW glutenin promoter showing endosperm specific expression in T1 seed. No expression of the gus gene under the CaMV35S promoter was detected in any tissues. Progeny analysis provided evidence of Mendelian inheritance of the introduced genes suggesting either one or two unlinked integration sites. This was confirmed by fluorescence in situ hybridisation to chromosome spread preparations. No segregation of the gus gene from the bar gene was observed in any of the progeny derived from co-transformation.     

低浓度硫酸甲酯吩嗪（PMS）对叶片光合放氧的促进作用

外加低浓度循环光合磷酸化电子递体硫酸甲酯吩嗪(PMS)对菠菜、大豆、水稻和小麦叶片光合放氧有促进作用,与此同时叶片ATP含量也得到增加。PMS对经8 mmol L~(-1)NH_4Cl处理过的菠菜叶片的光合放氧也有促进,最适促进浓度比未经NH_4Gl处理的叶片高,促进的幅度也大。幼龄叶与成长叶相比,幼龄叶的光合磷酸化活性和P/O比值低于成长叶片,其光合放氧速率受PMS促进的幅度大于成长叶片。因此光合磷酸化也可以成为光合作用的一个重要限制因素。     

基因枪法转化小麦的金粉用量及转基因植株表型特征分析

研究了不同金粉用量对小麦幼胚瞬间及稳定转化频率的影响,结果表明此实验系统的金粉用量以每枪500μg金粉为佳。对获得的T     

硝普钠对铝胁迫下黑麦和小麦根尖线粒体功能的影响

硝普钠（SNP）能够缓解铝对黑麦和小麦根伸长生长的抑制效应。铝降低黑麦和小麦的呼吸速率和P／O、OPR、R3、R4、RCR值以及线粒体膜H^＋-ATP酶、H^＋-PP酶、Na^＋-K^＋-ATP酶、Ca^2＋-ATP酶、Mg^2＋-ATP酶活性,而SNP则能提高铝胁迫下呼吸速率、P/O、OPR、R3、R4、RCR值和这些酶活性。说明铝胁迫导致黑麦和小麦根尖细胞线粒体呼吸功能受损,氧化磷酸化解耦联。黑麦受损程度较小麦低,具有较强耐铝能力。SNP作为一氧化氮（NO）的供体,推测NO可以有效减轻铝胁迫导致的小麦根尖线粒体呼吸功能障碍,从而能够缓解铝毒害。     

小麦叶片光合作用与其渗透调节能力的关系

在缓慢干旱条件下,小麦叶片渗透调节能力在一定范围内随胁迫程度的加剧而增加,而在快速干旱下,渗透调节能力丧失。小麦叶片通过渗透调节使光合速率和气孔导度对水分胁迫的敏感性降低,叶片维持较高的电子传递能力、RuBP羧化酶活性和叶绿体光合能量转换系统活性,并推迟了小麦叶片光合速率受气孔因素限制向叶肉细胞光合活性限制转变的时间。     

农杆菌介导的单子叶植物早熟禾的转化

利用种子和胚分别在两种培养基K3和K5诱导产生了早熟禾(Poa pratensis L.)一个品种Mado的胚性愈伤组织.K3培养基含有10.0μmol/L的二氯苯氧乙酸(2,4-D)、0.5μmol/L的苄氨基嘌呤(BAP).K5培养基是K3另加0.5μmol/L的硫酸铜.光照条件为20～30 μmol.m-2.s、16 h光照、8 h黑暗.温度保持在24℃.用携有bar基因和gus基因的pDM805质粒转化的农杆菌AGL1对胚性愈伤组织进行转化.共得到4个转基因株系.影响转基因效率的主要因素有愈伤组织的胚性、光照条件、共转化时间、抗生素浓度、选择压力.本研究建立了单子叶早熟禾农杆菌介导的转基因方案.     

小麦叶片顺乌头酸酶对NO和H2 O2 的敏感性

外源一氧化氮（nitric oxide,NO)供体硝普钠（sodium nitroprusside,SNP)和过氧化氢（hydrogen peroxide,H2O2)处理抑制小麦（Triticu aestivum L.)叶片顺乌头酸酶活性,抑制呈明显的浓度及时间效应;同时外源NO衍生代谢物过氧亚硝酸阴离子（peroxynitrite,ONOO^-)的供体3－morpholinosydnonimine hydrochlloride(SIN-1)和水杨酸（salicylic acid,SA)对酶活性也具有抑制作用,而且小麦叶片线粒体顺乌头酸酶对H2O2和SIN－1更敏感。分别以SNP与过氧化氢酶（catalase,CAT)专一性抑制剂氨基三唑（3－amino-1,2,4-triazole,3-AT)处理离体小麦叶片,发现在其内源H2O2含量上升的同时,顺乌头酸酶活性均呈浓度与时间依赖性下降趋势。表明NO除直接抑制顺乌头酸酶活性外,还可能经H2O2介导间接对顺乌头酸酶产生抑制作用。