农杆菌介导的油菜子叶瞬时表达

实验以甘蓝型油菜宁油16为材料,绿色荧光蛋白(GFP)为报告基因,建立了农杆菌介导的油菜子叶瞬时表达系统。我们构建了GFP表达载体pB2GW7.0-gfp,并成功转化农杆菌。实验中通过添加P19来提高GFP在油菜子叶中的瞬时表达量。并提取了注射有P19和pB2GW7.0-gfp农杆菌混合液的油菜子叶RNA,经RT-PCR鉴定,发现在4～8 d GFP均能表达。激光共聚焦显微镜分析表明农杆菌介导的油菜子叶瞬时表达系统能够转化油菜子叶的表皮细胞和保卫细胞。甘蓝型油菜子叶瞬时表达方法简便、快速、可靠,从种子播种到获得荧光蛋白表达,全过程只需要20 d。表明在研究油菜基因的表达和功能方面有潜在的应用前景。     

农杆菌介导5种中草药叶片瞬时表达的研究

农杆菌介导的瞬时基因表达因其操作简单、可重复性高和实验成本低而成为研究基因功能、生产活性蛋白的有效方法.该研究以非病毒型(载体Ⅰ)和病毒型二元载体(载体Ⅱ)及两种农杆菌(EHA105、LBA4404)为介导,通过叶片渗透法在5种中草药(甘草、黄芩、黄芪、大黄、板蓝根)叶片中进行报告基因GFP的瞬时表达,并对影响表达的因...     

利用农杆菌介导的瞬时表达系统研究CYC类TCP蛋白的亚细胞定位

CYCLOIDEA（CYC）类TCP基因在豆科与玄参科植物中都参与了两侧对称花型的发育,但它们的具体功能有明显的差异。通过在豌豆花瓣中建立农杆菌EHA105介导的瞬时表达系统,观察到豆科植物百脉根和玄参科植物金鱼草的CYC类TCP蛋白亚细胞定位有明显区别。     

不同载体和农杆菌对苜蓿瞬时表达影响的研究

苜蓿(Medicago sativa)是重要的牧草类植物,为了在苜蓿中有效地实现外源基因的瞬时表达,该研究以绿色荧光蛋白(GFP)作为报告基因,以本氏烟草(Nicotiana benthamiana)作为对比,研究了2种不同的表达载体(非复制型载体和基于菜豆黄矮病毒的复制型载体)、2种不同类型的根癌农杆菌菌株(Agrobacterium tumefaciens)(LBA4404和EHA105)对苜蓿叶片瞬时表达水平的影响。结果表明,LBA4404与复制型载体的组合(revector/LBA4404)可在苜蓿叶片中有效地实现GFP的瞬时表达。进一步地,研究了re-vector/LBA4404的浓度和侵染后时间对苜蓿叶片瞬时表达的影响。观察显示,随着re-vector/LBA4404菌悬液浓度或侵染后时间的增加,GFP在苜蓿叶片中的瞬时表达水平呈现出先升后降的趋势。菌悬液浓度为1.0(OD₆₀₀)时,GFP瞬时表达水平最高;侵染后时间为5～7 d时,GFP瞬时表达水平达到峰值。相较于本氏烟草叶片,在苜蓿叶片中实现最高水平的瞬时转化需要更高浓度的农杆菌和更长的侵染后孵育...     

抗氧化剂对农杆菌介导的大豆下胚轴GUS基因瞬时表达的影响

大豆(Glycine max)下胚轴作为大豆遗传转化的外植体材料,能快速高频再生不定芽。然而,在遗传转化过程中褐化影响基因转化效率。在该研究中,我们用含有GUS染色基因和hpt II(Hygromycin phosphotransferase II)筛选基因的农杆菌(Agrobacterium tumefaciens) LBA4404侵染大豆下胚轴,并用组织化学定位法测定了GUS基因的瞬时表达,以确定大豆的优化基因转化条件。结果显示,在共培养基中加入硫代硫酸钠、L_半胱氨酸以及二硫苏糖醇等抗氧化剂,可以有效地抑制大豆下胚轴在组培过程中褐化的发生,并大幅度提高农杆菌在下胚轴的瞬时表达率。这些结果说明抗氧化剂可以降低这种影响并有效提高基因转化效率。     

基于农杆菌介导瞬时转化法的AtGLR1.4亚细胞定位分析

将拟南芥基因AtGLR1.4启动子驱动的AtGLR1.4基因与绿色荧光蛋白(GFP)基因融合后,利用根瘤农杆菌介导瞬时转化法(Fast Agro-mediated Seedling Transfomation,FAST)浸染拟南芥幼苗,对其进行亚细胞定位的研究。转基因植株通过激光共聚焦扫描显微镜的观察,发现GFP绿色荧光在叶片表皮细胞的细胞膜上特异表达,表明At-GLR 1.4蛋白定位于细胞质膜上,为其后续的功能研究提供了线索。     

过量表达棉花GaSus3基因增强拟南芥的耐盐性

构建了植物过量表达载体p35S：：GaSus3,通过花序浸染法成功获得转GaSus3基因拟南芥植株。利用NaCl模拟盐胁迫处理,证实转基因拟南芥与野生型相比耐盐性明显增强。在盐胁迫下,转基因拟南芥受到的影响较小,而野生型则受盐害影响严重：转基因拟南芥具有更好的萌发率和主根长度,以保证植株正常生长;盐胁迫下转基因拟南芥能保持较多的绿色叶片,而野生型则过早黄化死亡。研究还发现,转基因拟南芥的过氧化氢酶活性在胁迫前后都高于野生型,这说明转GaSus3基因能够提高拟南芥抗氧化胁迫的能力。研究结果为进一步探讨GaSus3基因在棉花耐盐方面的功能奠定了基础。     

鸡输卵管上皮细胞瞬时表达系统

在开发利用生物反应器生产特定蛋白的研究中,若先用特异组织作原代培养,建立瞬时表达系统,对特定调控元件和融合基因进行分析,可大大缩短研究进程。本文首次报道用鸡输卵管上皮细胞原代培养,建立瞬时表达系统的方法。输卵管细胞体外培养（Fig.1-3),在二,三周时间内仍然保持分泌卵清蛋白的功能,当分泌功能减弱时,若地培液中添加激素,一般一周后大部分细胞又可恢复分泌功能（Fig.4),由于卵清蛋白是一种分泌蛋白,通过斑点免疫渗滤法可迅速简便的从培液中检测到（Fig.4)。为 验证培养细胞能否表达外源基因,在原代培养细胞中转染绿色荧光蛋白基因,可在细胞浆中显示绿色荧光（Fig.5)。说明这是一个有效而又方便的检测调控元件的瞬时表达系统。     

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。     

沙冬青子叶原生质体瞬时表达体系的建立及其AmDREB1蛋白的亚细胞定位

以沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus(Maxim.ex Kom.)Cheng f.)幼苗的子叶为材料,对其原生质体的分离、纯化和瞬时表达体系进行了研究。结果表明,子叶原生质体分离的最佳酶解液组成为CPW溶液+3.0%纤维素酶R-10+0.5%离析酶R-10+0.3%半纤维素酶+9.0%甘露醇(p H5.8);最佳酶解条件为室温、避光、40 r/min轻摇14 h。采用W5溶液作为漂洗液将酶解物稀释后进行过滤,将过滤液在4℃、700 r/min条件下离心5 min,所得纯化原生质体的产量约为2.50×106cells/g,活力达到90%;以纯化的原生质体作为受体,利用聚乙二醇(PEG)介导法成功将植物瞬时表达载体p BI-GFP导入其中,转化效率达到50.8%。利用本研究建立的原生质体瞬时表达体系,检测到沙冬青脱水应答转录因子Am DREB1定位于细胞核内。     

锡金海棠子叶再生体系的建立

锡金海[Malussikkimensis（Wenz．）Koehne]是我国稀有植物和优良苹果砧木种质资源。本研究探讨了影响锡金海棠离体再生的条件,建立了锡金海棠子叶高效离体再生体系。结果表明,子叶再生体系的最佳诱导培养基SC＋0．1mg·L-1 NAA＋2．0mg·L-1 TDZ,最佳分化培养基SC＋0．1mg·L-1 NAA＋1．5mg·L-1 TDZ,最佳继代增殖培养基SC＋2．0mg·L-1 6-BA＋0．2mg·L-1 NAA,最佳生根培养基为1／2MS＋I．0mg·L-1 IBA。炼苗后,移入珍珠岩、花生壳与草炭（1：1：1）的基质中,20d移栽成活率高达90％。     

非洲菊原生质体制备及瞬时转化系统的建立

非洲菊(Gerbera hybrida)已成为研究复杂花序进化与发育的模式植物。以非洲菊无菌组培苗叶片为材料,分析不同浓度纤维素酶及离析酶配比对非洲菊原生质体提取效率的影响,建立了稳定、高效的非洲菊原生质体提取与瞬时转化体系。结果表明,以2.0%纤维素酶+0.3%离析酶组合,在0.4 mol·L~(–1)甘露醇溶液中,酶解4小时,酶解温度为25°C,得到产量高达2.2×10~7个·g~(–1) FW及活力较高的原生质体,可直接用于植物蛋白亚细胞定位和蛋白间相互作用实验,转化效率达80%。该研究建立了非洲菊原生质体制备和瞬时转化体系,为非洲菊基因功能研究奠定重要的技术基础。     

根癌农杆菌介导麝香百合遗传转化体系的建立

以麝香百合"white elegance"叶片为外植体,通过根癌农杆菌介导法,研究了影响其转化的因素,建立了稳定而高效的麝香百合遗传转化体系。结果表明,以叶片为受体材料,外植体预培养有利于农杆菌的侵染;3 d的共培养,根癌农杆菌OD600值为0.6左右、侵染10 min,能获得较高的转化率;50 mg.L-1的卡那霉素对叶片有很好的筛选效果。抗性植株经PCR检测,初步证明Mn-SOD基因已转入到麝香百合植株中。     

萝卜带柄子叶高频再生体系的建立

以11份萝卜(Raphanus sativus)基因型为材料进行子叶离体培养研究, 筛选出具有较高再生率的基因型进行实验, 考察基因型、外植体类型、激素配比和苗龄等因素对萝卜再生的影响。结果表明: 萝卜离体再生的最佳外植体为全子叶-叶柄, 最适苗龄为4天, 最适培养基为MS+6 mg·L^–16-BA+0.05 mg·L^–1NAA, 再生率高达86.95%, 再生系数为1.80。该研究为进行萝卜遗传转化实验奠定了良好基础。     

萝卜带柄子叶高频再生体系的建立

以11份萝卜（Raphanus sativus）基因型为材料进行子叶离体培养研究,筛选出具有较高再生率的基因型进行实验,考察基因型、外植体类型、激素配比和苗龄等因素对萝卜再生的影响。结果表明：萝卜离体再生的最佳外植体为全子叶-叶柄,最适苗龄为4天,最适培养基为MS＋6mg·L-16-BA＋0.05mg·L-1NAA,再生率高达86.95%,再生系数为1.80。该研究为进行萝卜遗传转化实验奠定了良好基础。     

农杆菌介导的芥蓝遗传转化体系的建立

采用正交旋转设计方法对影响芥蓝遗传转化体系的因素进行了优化研究,结果表明:影响芥蓝KanR苗率的最主要因素是Kan浓度,而预培养时间和共培养时间是芥蓝遗传转化的主要影响因素。最利于芥蓝遗传转化的操作程序为:将芥蓝无菌苗下胚轴在预培养基上预培养2天后,在LBA4404菌液中感染8min,置于共培养培养基上培养2天,随后把外植体转入含Kan的选择分化培养基上诱导不定芽,28天转瓶一次,当抗性幼苗长至2～3cm时,齐愈伤组织处切下幼苗在生根培养基上诱导不定根,25天左右后等不定根长成即可开瓶炼苗,继而移栽至营养土中,正常管理至开花结果;经PCR、Southern印迹检测,证明CYP86MF基因已经整合至转基因植株染色体中。     

雷公藤悬浮细胞原生质体的制备及瞬时转化体系的建立

为探索药用植物雷公藤(Tripterygium wilfordii)悬浮细胞原生质体提取的最优条件,并建立雷公藤原生质体瞬时转化体系,以雷公藤悬浮细胞为材料,对酶解液配比、酶解时间、甘露醇浓度及处理转速进行考察。用PEG介导的瞬时转化法将外源基因转化到雷公藤原生质体中。结果表明,以雷公藤悬浮细胞为材料提取原生质体的最佳条件是酶液配比为2.0%纤维素酶+0.5%果胶酶+0.5%离析酶,甘露醇浓度为0.6 mol·L–1,酶解10小时,处理转速为67×g;用PEG介导法将含有编码GFP的植物表达载体转化雷公藤悬浮细胞原生质体,激光共聚焦扫描显微镜下细胞显示绿色荧光。通过实验筛选得到雷公藤悬浮细胞原生质体的最佳提取条件,建立了雷公藤悬浮细胞原生质体的瞬时转化体系,为进一步开展雷公藤功能基因及合成生物学研究奠定了基础。     

黄瓜子叶节高频再生体系建立及再生植株倍性观察

以‘农城3号’黄瓜子叶节为试材,研究不同苗龄、不同激素对黄瓜离体植株再生频率及再生不定芽的影响,并对再生植株进行了根尖染色体计数和叶片气孔保卫细胞叶绿体数目的鉴定。结果表明,(1)6-BA对黄瓜不定芽诱导起关键作用,IBA不利于黄瓜不定芽的诱导。(2)MS 2.0mg/L6-BA培养基是‘农城3号’黄瓜通过子叶节进行不定芽诱导再生植株的最佳培养基。(3)正常发育的无菌苗4~5d左右子叶不定芽再生频率较高,苗龄超过5d,不定芽再生频率明显下降。黄瓜子叶再生植株与实生苗的根尖染色体数目均为2n=14,再生植株与实生苗的气孔保卫细胞叶绿体数均分布在6~10的范围内,说明再生植株的倍性没有发生改变。     

植物瞬间表达系统与功能基因组学研究

结构基因组学和功能基因组学的发展使特定植物基因组和转录组序列的获取更为方便和快捷。随之而来的是对各种基因和调控序列的功能注释,探索植物生长和发育的遗传机理。表达和调控表达是遗传物质的自身语言和动态属性,因此通过植物细胞内表达来分析目标基因和序列的表达和调控行为是功能分析的主要立足点。除创造转基因植株外,近几年来植物细胞瞬间表达系统得到了广泛的使用,与基因重排、病毒诱导基因沉默和RNA干扰等新兴技术的结合使其在植物功能基因组研究中扮演了越来越重要的角色。