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     

单子叶植物和双子叶植物的叶发育方式

叶侧生于茎上并与茎共同构成植物的枝条;叶是植物进行光合作用的主要器官,是植物体最富有特征的结构部分之一。单子叶植物和双子叶植物是被子植物的两大类群,人们观察它们的叶,发现其外部形态和内部构造都存在着很大的不同。这种差异,又是与这两类植物的叶发育方式相关联的。     

农杆菌介导单子叶植物遗传转化问题与对策

尽管十几年来农杆菌介导的单子叶植物遗传转化研究取得了较大的进步,但仍存在着基因型限制、转化率不高和外源基因表达活性低等问题。本文综述了近几年来此项研究在感受态细胞选择与调节、预培养及共培养体系优化、转化子的筛选及外源基因表达调控等方面的主要进展。     

农杆菌介导单子叶植物遗传转化问题与对策

尽管十几年来农杆菌介导的单子叶植物遗传转化研究取得了较大的进步, 但仍存在着基因型限制、转化率不高和外源基因表达活性低等问题。本文综述了近几年来此项研究在感受态细胞选择与调节、预培养及共培养体系优化、转化子的筛选及外源基因表达调控等方面的主要进展。     

农杆菌转化单子叶植物的可能性及问题

本文评述从农杆菌转化单子叶植物的可能性以及农杆菌转化单子叶植物后外源基因表达活性的影响因素,试图对提高农杆菌转化单子叶植物的可能性的途径进行探讨。     

单子叶植物表达载体的构建及农杆菌介导的玉米遗传转化的研究

构建了单子叶植物表达载体pCUA-tr-cat-als,其中含有豌豆过氧化氢酶基因cat和突变的乙酰乳酸合成酶基因als,分别由玉米ubi启动子和花椰菜花叶病毒35S启动子启动。以玉米昌7-2种子苗的茎尖分生组织为受体,用农杆菌介导法首次将目的基因定向转入玉米叶绿体中。以als基因作为选择标记,以氯磺隆为选择剂进行筛选获得一定数量的转基因植株。经PCR分析,可初步确定目的基因已经整合到玉米基因组中。     

湖北单子叶植物新记录

于2011~2013年对湖北神农架国家级自然保护区进行了第四次全国中药资源普查,发现若干湖北植物新记录。该研究报道了湖北单子叶植物2个新记录属——顶冰花属(Gagea Salisbury)和筒距兰属(Tipularia Nuttall),8个新记录种分别为:少花顶冰花[Gagea pauciflora(Turczaninow ex Trautvetter)Ledebour]、凤凰蜘蛛抱蛋(Aspidistra fenghuangensis K.Y.Lang)、卷瓣重楼(Paris undulata H.LiV.G.Soukup)、筒距兰(Tipularia szechuanica Schlechter)、大黄花虾脊兰(Calanthe sieboldii Decaisne ex Regel)、小杜若[Pollia miranda(H.Léveillé)H.Hara]、长耳南星(Arisaema auriculatum Buchet)、大针薹草(Carex uda Maximowicz)。包含3种国家二级保护植物——卷瓣重楼、筒距兰、大黄花虾脊兰。IUCN将筒距兰列为易危级别,卷瓣重楼和大黄花虾脊兰被列为极危级别,其中大黄花虾脊兰还是我国极小种群野生植物资源。该文对这些物种分布新区域的报道,扩大了这些植物的分布范围,也丰富和加深了对湖北植物多样性的认识与了解。     

根癌农杆菌转化单子叶植物研究概况

单子叶植物过去被人们公认公以为难以用根癌农杆菌转化,但最近有了新的进展。本文对用根癌农杆菌在转比单子叶植物方面的研究历史、现状、所取得的成功以及酚类化合物对根癌农杆菌介导的转化的促进作用做了较为详细的综述。     

农杆菌介导单子叶植物基因转化研究进展

农杆菌介导基因转化系统是双子叶植物基因转化的普通而有效的手段,其优点倍受重视,近年来又广泛用于曾被认为不在农杆菌宿主范围之内的单子叶植物的基因转化研究,并在很多重要粮食作物上获得成功,例如水稻、玉米、大麦、小麦等。本文就农杆菌转化的优点,转化机理以及对单子叶植物转化的研究进展作一概述。     

Development of Gateway Binary Vectors,R4L1pGWBs,for Promoter Analysis in Higher Plants

We developed a new series of Gateway binary vectors for plant transformation, R4L1pGWBs, which allow easy construction of promoter:reporter clones. R4L1pGWBs contain a recombination attR4-attL1-reporter cassette, and thus an attL4-promoter-attR1 entry clone was efficiently incorporated by the Gateway LR reaction, resulting in the generation of an attB4-promoter-attB1-reporter construct. The reporters employed in R4L1pGWBs were β-glucuronidase (GUS), luciferase (LUC), enhanced yellow fluorescent protein (EYFP), enhanced cyan fluorescent protein (ECFP), G3 green fluorescent protein (G3GFP), G3GFP-GUS, and tag red fluorescent protein (TagRFP).     

AtAAPT1基因RNAi的植物表达载体的构建

以拟南芥中氨基乙醇磷酸转移酶基因AAPT1作为RNA i的靶向序列,采用RT-PCR的方法获得目的DNA片段。然后以pBS-T-AAPT1载体为基础,构建了由35 s启动子调控的AAPT1基因RNA i的植物表达载体pART27-AAPT1(1,2),并通过电击法将重组质粒导入根癌农杆菌C58中。AtAAPT1基因RNA i的植物表达载体的构建对于研究AAPT1基因的功能和应用具有重要的理论价值。     

小麦Vp-1基因RNA干扰表达载体的构建及遗传转化

小麦成熟期穗发芽是世界性的自然灾害,严重影响小麦的产量和品质.Viviparous-1(Vp-1)是促进胚成熟和休眠的主要转录调节因子,与小麦穗发芽抗性有着密切的关系.本实验根据小麦Vp-1基因序列,以植物表达载体pAHC25为基础,成功构建了含有反向重复序列的RNA干扰表达载体pAHC-WVpRi.采用基因枪法轰击小麦品种新春9号幼胚材料1825个,共获得34株T0再生植株.利用Bar基因引物和干扰片段特异引物对再生植株进行PCR检测,获得Bar基因和干扰片段均为阳性的植株3株,转化率为0.16%.本研究为深入分析Vp-1基因功能,进而通过分子育种进行小麦穗发芽抗性的遗传改良提供了科学依据.     

Development of a Series of Gateway Binary Vectors Possessing a Tunicamycin Resistance Gene as a Marker for the Transformation of Arabidopsis thaliana

We made two series of Gateway binary vectors, pGWBs and R4pGWBs, possessing a UDP-N-acetylglucosamine: dolichol phosphate N-acetylglucosamine-1-P transferase (GPT) gene driven by the nopaline synthase promoter (Pnos) as a tunicamycin resistance marker for the transformation of Arabidopsis thaliana. The reporters and tags employed in this system are sGFP, GUS, LUC, EYFP, ECFP, G3GFP, mRFP, TagRFP, 6xHis, FLAG, 3xHA, 4xMyc, 10xMyc, GST, T7, and TAP. Selection of transformants was successful on plates containing 0.15 mg/L of tunicamycin. These vectors were compatible with existing pGWB and R4pGWB vectors for kanamycin, hygromycin B, and BASTA^® selection, and are useful new tools for making transgenic Arabidopsis.     

用于通路(Gateway)克隆技术的植物表达载体研究进展

通路(Gateway)克隆技术是根据λ噬菌体基因组和大肠杆菌基因组之间的位点专一性重组分子机制开发的一套分子克隆新技术.利用该技术LR反应构建目的基因的表达载体时不需要经过酶切和连接等繁琐而又费时的过程,因此,可以节省很多时间.为了扩大Gateway技术在植物基因工程领域的应用,最近有很多研究机构和研究小组开发了能用于组成型或诱导型表达目的基因、基因沉默、启动子分析、蛋白质亚细胞定位、蛋白质/蛋白质相互作用、多个DNA片段的模块化组装和DNA组片段功能验证等研究用的植物表达载体.该文对这些技术的研究进展进行了综述.     

利用Gateway技术构建慢病毒载体及其在鸡囊胚细胞中的表达

目的:建立慢病毒载体介导的外源基因在动物中表达的模式。方法:通过PCR扩增出带EGFP基因和特异性结合位点的DNA序列,并应用Gateway技术构建了带EGFP基因的pLenti6/v5-DEST慢病毒载体。利用磷酸钙介导慢病毒4质粒系统在包装细胞中转染,收集并浓缩产生的病毒颗粒,通过感染293FT细胞测定慢病毒滴度。结果:通过PCR扩增后测序分析,表明慢病毒载体构建正确。病毒滴度测定结果为2×107TU/mL。并用慢病毒对鸡囊胚细胞进行感染,获得了较强的表达效果。结论:慢病毒载体系统所产生的病毒颗粒对动物细胞具有较强的感染能力,为慢病毒载体在转基因家禽研究中的应用奠定了基础。     

Construction of a cDNA library of Aphis gossypii Glover for use in RNAi

Aphis gossypii Glover is an important insect pest that functions as a viral vector and mediates approximately 45 different viral diseases. As part of a strategy for control of A. gossypii, we investigated the functions of genes using RNAi. To this end, a cDNA library was constructed for various genes and for selecting appropriate targets for RNAi mediated silencing. The cDNA library was constructed using the Gateway cloning system with site‐specific recombination of bacteriophage λ. It was used to carry out single step cloning of A. gossypii cDNAs. As a result, a cDNA library with a titer of 8.4 × 10⁶ was constructed. Since the sequences in this library carry att sites, they can be cloned into various binary vectors. This library will be of value for various studies. For later screening of selected genes, it is planned to clone the library into virus‐induced gene silencing (VIGS) vectors, which makes it possible to analyze gene function and allow subsequent transfection of plants. Such transfection experiments will allow testing of RNAi‐induced insecticidal activity or repellent activity to A. gossypii, and result in the identification of target genes. It is also expected that the constructed cDNA library will be useful for analysis of gene functions in A. gossypii.     

两种高效 RNA 干涉载体系统的构建及应用

在真核细胞基因功能研究中, RNA 干涉 (RNAi) 已成为一种强有力的选择性沉默基因表达的实验工具. 建立一套可在哺乳动物培养细胞中高效、经济地表达 siRNA 的载体系统是 RNA 干涉研究的必要前提之一. 从 HepG2 细胞基因组 DNA 中克隆得到 H1 全长启动子 (374 bp),以之为基础构建了两套 RNA 干涉载体系统, pSL 和带有绿色荧光蛋白 (EGFP) 标签的 pESL ,并对 p53 基因进行了相应的 RNA 干涉研究. 干涉质粒瞬时转染 HepG2 细胞后,分别利用半定量 RT-PCR 和蛋白质印迹检测 p53 表达水平. 与商品化载体 pSilencer^TM 3.1-H1 hygro 相比, pSL 和 pESL 对 p53 基因表达具有更高的干涉效率. 结果显示：干涉载体 pSL 和 pESL 能高效特异地下调目的基因表达,可作为哺乳动物中基因功能分析的有效工具.     

棉蚜Catb5基因RNAi载体的构建及其对烟草的转化

依据细胞色素氧化酶亚基Ⅰ序列的多态性设计特异性引物,通过PCR技术扩增出的特异性条带鉴定为棉蚜。提取棉蚜总RNA,利用RT-PCR技术从棉蚜中扩增出大小为515 bp的Catb5目的基因,进一步将两段Catb5基因分别正向和反向连接到植物表达载体pBi35SG12上,构建了pBi35SC5 RNAi表达载体,并通过农杆菌介导法导入烟草中,PCR检测表明已得到转基因烟草再生苗。     

观赏兰科植物组培快繁及遗传转化的研究进展

兰花作为一种高档花卉,近年来其组培快繁和基因工程研究取得了比较大的进展。综述的观赏兰科植物组织培养内容包括外植体、培养基及培养方式等,遗传转化内容包括靶材料、选择标记基因、报告基因、启动子和转化方法等并总结了兰科植物基因工程研究的成果、最新进展及存在的问题 。