植物基因工程中Ti质粒的研究与应用进展

Ti质粒是双子叶植物转化的普通而有效的载体,近年来又广泛应用于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、小麦等。该方法以转基因低拷贝、遗传稳定及能够转化大片段的DNA等优点,又受到人们的极大关注。本文对Ti质粒在植物基因工程转化的机理、方法,及应用等方面的新进展和方向作一评述,并提出有价值的研究方向。     

Ti质粒及其在植物遗传操作中的应用

根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)感 染双子叶植物的受伤组织能引起冠瘦瘤(crown gall).这是一种严重危害植物生长的病害（癌 症）。已知有90多科600余种的双子叶植物能 感染这种疾病r0单子叶植物和裸子植物对此 病很不敏感,只少数感染的实例。根癌农杆菌 含有一类诱瘤质粒,即Ti质粒(Tumor inducing plasmid),Ti质粒上带有致瘤基因。在诱瘤期间, Ti质粒的一段DNA能整合到植物细胞核中, 而使植物细胞发生转化,成为肿瘤细胞。因此 冠廖瘤是一种天然的“遗传工程系统”,又是研 究原核细胞DNA在真核生物中表述的一个模 式系统,极受分子遗传学家的注意,成了植物遗 传操作中深人研究的重要对象。有关冠寥瘤发 生的分子生物学概况最近已有详细综述E2,3,410 人们期望MIV分子遗传学技术对Ti质粒加以 改造,去除对植物有害的致瘤基因,但仍保留转 化功能,使它成为遗传工程的载体,将外源基因 引人植物细胞,以达到改造植物并创造新植物 类型的目的。近几年来在这一方面取得了巨大 的进展。     

用Ti质粒体外转化植物原生质体

进行遗传工程研究需要有一种方法把DNA引入宿主细胞,继而让其整合进宿主基因组并表达其基因功能。虽然,在哺乳动物、酵母和细菌中已有若干媒介DNA转移基因的方法。不过,还没有这样的方法可用于植物细胞。植物细胞吸收DNA的主要障碍是细胞壁,但用植物原生质体时,这一障碍是可所克服的。     

植物冠瘿瘤发生的分子基础

Smith和 Townsent(1907)首先发现植物冠瘿瘤是由农杆菌诱发的。三十五年后,Braun等(1942)发现,冠瘿瘤组织能在正常细胞不能生长的培养基(不附加生长素和细胞分裂素)上无限制地生长,后来他们又进一步证明,冠瘿瘤是农杆菌转化植物细胞的结果,转化一旦完成,冠瘿瘤的生长就不再     

植物基因载体—Ti质粒的应用方法<下>

根癌农杆菌使许多双子叶植物产生冠瘿瘤是其Ti质粒的T区DNA转入植物细胞的结果,Ti质粒是天然的植物基因载体。为克服直接操作Ti质粒的困难,人们构建了中间载体,将嵌合基因插入中间载体构成表达载体。改建的Ti质粒——pGV 3850等系统,是缺失了致瘤基因,但保持转化植物细胞的能力的Ti质粒。双质粒系统,SEV系统则是进一步完善化的Ti质粒载体。另外我们还讨论了构建其它基因载体,开辟多种转化途径的必要性。     

植物基因载体—Ti质粒的应用方法<上>

七十年代中期,在生物化学、分子生物学、DNA重组技术及细胞培养技术的发展基础上,出现了一个新的研究领域——植物基因工程。由于传统的农业育种工作对新技术的迫切需要,高等植物之基因工程一开始就发展迅猛。植物基因工程的关键是如何将外源DNA引入具有细胞壁的植物细胞,Chilton等(1977)证明,根癌农杆菌使许多双子叶植物产生冠瘿瘤是其     

Ti质粒基因在单子叶植物中的表达

<正> 根癌农杆菌感染双子叶植物时,能侵入双子叶植物的细胞壁,并通过一种未知机制将其Ti质粒DNA导入植物细胞内。导入的Ti质粒DNA(T-DNA)能整合到植物细胞的核基因组中,并被转录。通过遗传操作插入Ti质粒T区的任何DNA片段似乎都能随根癌农杆菌一起转移到植物细胞内。因此,根癌农杆菌作为载体,已广泛用于高等植物外源遗传物质的导入研究。它最终有可能给作物的基因组加入一些有益的遗传成分。遗憾的是,把Ti质粒用作转     

Ti质粒基因在单子叶植物石蒜和金针菜中的表达

本文报道了用胭脂碱型致瘤农杆菌感染单子叶植物石蒜和金针菜的实验结果。石蒜和金针菜的花茎幼嫩部位被致瘤农杆菌A_(208)感染后,一个月内形成小瘤。纸电泳结果表明,所有瘤组织都含有胭脂碱,证明石蒜和金针菜的细胞可被转化并表达nos基因;本文讨论了致瘤农杆菌转化单子叶植物的范围和筛选方法。     

用Ti质粒DNA离体转化植物原生质体成功

基因工程包括把DNA引入寄主细胞,并和寄主基因组整合,以及外源基因在寄主中表达。这在植物细胞里尚未被证明。最近新西兰的几位科学家首次在植物细胞里证明了这一点。他们是用烟草原生质体为实验材料,用Ti质粒DNA进行转化取得成功的。可引起冠缨瘤病的根瘤农杆菌是一个把外源DNA引入植物中去的天然的实验体系。这种根瘤农杆菌能把     

植物基因工程中Ri质粒的研究与应用

近几年来,植物基因工程取得了很大进展,基主要原因是人们采取了有效的基因转移方法。例如截体法;以Ｔｉ质粒,Ｒｉ质料 些病毒,脂质体等做为载体;非载体法有显微注射法,电击法,粒子枪法,花粉管通道法等,在以上诸多方法中,以载体Ｔｉ质粒的研究最为广泛,目前国内外对根癌农杆菌Ｔｉ 粒的研究与应用已目趋成熟,而发根农杆菌Ｒｉ质粒是植物基因工程中的一种新的载体,近几年来的研究表明,Ｒｉ质粒与Ｔｉ质粒是植物基因工     

用土壤杆菌(Agrobacterium)Ti质粒转化单子叶植物

<正> 迄今,植物直接遗传操作方面所取得的进展主要在双子叶植物,而单子叶植物包括主要的谷类作物尚不是容易进行遗传工程的对象。然而,最近的两篇论文发表后,看来,单子叶植物有可能在某一天同样会成为遗传工程的研究课题。利用Ti质粒和Ri质粒尤其是土壤杆菌的Ti质粒可以将外来基因插入对土壤杆菌易感的     

农杆菌Ti质粒的改造及其衍生的质粒载体

Ti质粒是农杆菌介导基因转化的重要部件,它是农杆菌染色体外的遗传物质。野生型Ti 质粒虽然是植物基因工程的一种天然载体,但把它用作常规的克隆载体却存在4点缺陷,为了使Ti质粒适于基因工程的需要,必须对其进行改造。改造Ti质粒方法目前有:共整合载体和双元载体。     

T_i-质粒与植物基因工程

随着分子生物学的迅速发展,又开拓出新的生物学领域一植物基因工程。近年来有关该领域的研究发展迅猛,突破很多。植物基因工程的基本模式是:分离和制备目的基因,将目的基因嵌入载体,获得重组DNA,将重组DNA引入植物细胞,使其稳定存在并能复制,转录和翻译;重组DNA还可经有性或无性方式传递给植物子代,达到按人类的目的修饰和改造植物细胞的遗传性状。     

Ri质粒与植物基因工程

Ｒｉ质粒是发根农杆菌中的巨大质粒,经其感染的双子叶植物可诱发产生毛状根。Ｒｉ质粒上的Ｔ－ＤＮＡ具有转移功能。介绍了Ｒｉ质粒的结构、Ｔ－ＤＮＡ转移机制及其在植物基因工程中的应用。     

Ti质粒对甘薯叶片和愈伤组织的转化

以甘薯(Ipomea batatas)叶片和愈伤组织为材料,分别与根癌农杆菌(Agrobateriuum famefaciens)T_(37)和B_6S_3菌株共培养。然后在MS_0培养基上(含唑啉头孢菌素钠250 mg/L,羧苄青霉素150 mg/L,氨苄青霉素150 mg/L)进行培养,实验结果如下:1.经根癌农杆菌感染后的甘薯叶片和愈伤组织,2～3周后长出新的愈伤组织(表1),而未经处理的则逐渐死亡。两株根癌农杆菌对愈伤组织的转化率明显高于叶片。2.感染后在MS_0培养基上形成的愈伤组     

Ri质粒在植物科学中应用的新进展

本文综述了发根农杆菌Ｒｉ质粒在植物学理论研究、有用植物次生代谢物生产、植物品种改良及植物栽培四个方面应用的最新进展。     

Ri质粒在植物科学中应用的新进展

本文综述了发根农杆菌Ri质粒在植物学理论研究、有用植物次生代谢物生产、植物品种改良及植物栽培四个方面应用的最新进展。     

植物遗传工程研究中一种潜在的Ti质粒载体pTiBo542的限制性内切酶图谱

我们在这篇论文中报道了pTiB0542的物理图谱。pTiB0542是一种根癌土壤杆菌(Agrobacterium tumefaciens)的广谱寄主的肿瘤诱导质粒。限制性内切酶BamHI消化产生42种片段,经用电泳技术分析含有pTiB0542部分重叠的克隆,结果发现它们是以环状排列的。根据pTiB0542的T-DNA区段与异源的章鱼碱Ti质粒和蓝曙红Ti质粒的T-DNA的同源性,从而确定了pTiB0542的T-DNA区段(Ti质粒移转到植物里去的那部分)。这一部位的克隆作为探针,与大豆肿瘤DNA进行Southern杂交,进一步证实这种论断。     

植物线粒体DNA质粒研究进展

本文列出了已发现的高等植物中的线粒体DNA质粒,按分子形状分为线粒体环状DNA质粒和线粒体线状DNA质粒,环状线粒体DNA质粒的特征是分子较小, 序列中有正向/反向重复序列,ORF一般较小。线状线粒体DNA质粒的特征是分子较大,末端有重复序列,5'端与蛋白质共价结合,有较长的ORF。还分别介绍了它们的复制机制、转录和起源。质粒间及质粒与核基因组、线粒体基因组、叶绿体基因组的同源性也作了介绍。最后,综述了植物线粒体DNA质粒与植物的细胞质雄性不育（CMS）之间的关系。