灯盏细辛转基因毛状根体系建立

采用电转化法将携带绿色荧光蛋白(GFP)基因的载体PBI-1300导入发根农杆菌C58C1中,以农杆菌C58C1工程菌为介导,叶盘法转化灯盏细辛无菌叶片,诱导并筛选出具有潮霉素抗性的毛状根,提取灯盏细辛毛状根基因组DNA,经GFP基因特异性引物扩增,得到与目的基因分子片段大小一致的DNA条带;双光子显微镜下观察可见明显的绿色荧光,上述结果表明GFP基因已成功地整合到灯盏细辛毛状根基因组中,并能够稳定表达。为进一步探究外源基因在灯盏细辛毛状根遗传转化体系中的高效表达奠定基础。     

农杆菌介导的高卢蜜环菌遗传转化体系的优化

目的 该研究在已有高卢蜜环菌遗传转化体系的基础上，对遗传转化体系进行优化以提高转化效率，为后续蜜环菌分子标记辅助育种、基因功能的研究奠定基础。方法 首先构建遗传转化的质粒pH101-PAgGPD-GFP-TrpC，将其转化到大肠埃希菌中扩大培养并提取质粒。提取的质粒分别转化LBA4404，EHA105，GV3101，AGL-1共4种不同的农杆菌。用转化后的农杆菌浸染高卢蜜环菌，筛选出转化率最高的农杆菌。再分别从抗生素种类及浓度、共培养时间、菌液浓度和浸染方法5个方面对农杆菌介导的高卢蜜环菌遗传转化体系进行优化。采用Synbiosis ProtoCol 3测量影像分析仪观察蜜环菌在不同条件下的表型谱。结果 优化后高卢蜜环菌遗传转化条件为农杆菌菌株采用EHA105，菌液浓度为吸光度A_{600 nm}=0.6；共培养时间为2 d，浸染方式为负压浸染10 min，初筛培养基为含400 mg·L^-1头孢噻肟钠，10 mg·L^-1潮霉素的PDA培养基，复筛培养基为含12 mg·L^-1潮霉素的PDA培养基。结论 该研究在已经建立的高卢蜜环菌的遗传转化体系的基础上成功对该体系进行了优化，且优化前后的转化率差异存在明显统计学意义（P<0.05），即优化后高卢蜜环菌的转化效率约为4.33%，相比于优化前提高了约8倍。     

抗菌肽cecropin B和兔NP-1融合基因转化鱼腥草的研究

目的:将抗菌肽cecropin B和兔NP-1(CN)融合基因转入鱼腥草,培育鱼腥草基因工程新品种。方法:设计并合成抗菌肽融合基因CN,构建重组质粒pBI121-CN,并转入农杆菌LBA4404,以农杆菌介导法转化鱼腥草外植体,将卡那霉素筛选获得的再生抗性植株以快速筛选PCR法进一步筛选阳性植株,再提取基因组DNA进行PCR-Southern鉴定,RT-PCR分析目的基因在鱼腥草中的表达,以大肠杆菌K12抑菌圈实验和立枯丝核菌感染实验分析转基因鱼腥草抗菌能力。结果:抗菌肽基因已整合到转基因鱼腥草基因组中并表达,表现出抗菌能力增强的性状。结论:以抗菌肽融合基因CN转化鱼腥草,初步获得抗菌活性提高的转基因植株。     

亳菊EDT1抗旱基因遗传转化体系建立与耐旱性初步评价

目的:建立亳菊EDT1抗旱基因遗传转化体系,并初步评价其耐旱性。方法:以亳菊茎段外植体为受体材料,抗草甘膦除草剂为筛选基因,通过发根农杆菌介导法转入EDT1抗旱基因。通过农杆菌介导,对影响亳菊遗传转化效率的四个因素进行讨论:侵染时间、农杆菌菌液浓度、乙酰丁香酮浓度和共培养时间,以及草甘膦最佳筛选浓度的研究。结果:建立了农杆菌介导的亳菊高效遗传转化体系,菌液浓度(A600)为0.6~0.8,乙酰丁香酮浓度150μmol/L,侵染时间25 min,共培养3 d,除菌培养后,可得到15 d最大转化效率95.6%。草甘膦对亳菊组培苗致死率的研究表明其最佳筛选浓度为100 mg/L。通过聚合酶链式反应(PCR)检测,初步得到5株转基因植株。结论:在干旱胁迫下,叶片中抗氧化酶活性和MDA含量测定表明,转基因植株具有较高的耐旱性。     

根癌农杆菌介导sHSP基因对半夏的遗传转化

目的:建立高效的半夏遗传转化体系.方法:以半夏试管苗的叶柄为外植体,采用根癌农杆菌介导法,探索了酚类物质、农杆菌菌液浓度、侵染时间、预培养时间及共培养时间等对半夏遗传转化效率的影响.结果与结论:不经过预培养阶段,用含AS 40 mg·L-1的根癌农杆菌菌液侵染15 min后共培养3d时可有效提高遗传转化效率.将转化后的叶柄接到含有100 mg·L-1 Kan和350 mg·L-1Carb的分化培养基上进行筛选培养,30 d左右在叶柄的两端分化出抗性的试管小块茎.对抗性转化植株进行Gus染色和PCR检测,结果表明外源基因sHSP已经整合到半夏基因组中.     

农杆菌介导几丁质酶及β-1，3-葡聚糖酶基因转化半夏的研究

目的:将木霉来源的内切几丁质酶以及β-1,3-葡聚糖酶基因片段转入半夏,使其获得抗真菌感染的特性.方法:以半夏外植体为受体,潮霉素磷酸转移酶Hpt为筛选标记,采用农杆菌介导法将内切几丁质酶基因ech42、葡聚糖酶基因gluc78以及2种基因的组合pcAMBIA(ech42+gluc78)进行遗传转化获得转化再生植株,通过PCR,RT-PCR检测转化结果.结果:经PCR,RT-PCR检测,表明3种外源基因已成功转化半夏,并在转录水平得到表达.连续多代的PCR追踪检测证实外源基因已遗传至T5代.结论:带有ech42,gluc78,pCAMBIA(ech42+gluc78)表达载体的根癌农杆菌可以分别转化半夏,并表达出相应的RNA,进行稳定遗传.     

农杆菌介导的抗菌肽基因转化阳春砂愈伤组织的研究

目的确定遗传转化条件,将抗菌肽CN基因转入阳春砂愈伤组织。方法以阳春砂愈伤组织为受体材料,以农杆菌EHA105/pCAMBIA1305.2-CN工程细胞介导抗菌肽CN基因转化阳春砂,设计正交实验,通过分析gus报告基因的瞬时表达比较转化影响因素,并对目的基因CN进行PCR检测。结果农杆菌浓度、侵染时间、共培养温度、共培养时间及乙酰丁香酮浓度对转化率的影响有显著差异性。阳春砂愈伤组织遗传转化的最佳条件组合是:农杆菌浓度为OD600=0.5,侵染时间10 min,共培养温度24℃,共培养时间4 d,共培养培养基添加乙酰丁香酮200μmol.L-1。gus基因瞬时表达呈阳性的愈伤组织DNA经目的基因CN的PCR检测可见清晰的目的条带。结论建立了农杆菌介导的阳春砂愈伤组织的转化条件,目的基因CN已转入阳春砂愈伤组织。     

农杆菌介导转化法构建转CTV-cp的枳壳植株

目的 :采用农杆菌介导法 ,将能抑制病毒侵染的外壳蛋白基因转入枳壳 ,为通过基因转化进行枳壳的抗病育种提供依据和方法。方法 :以枳壳实生苗上胚轴为材料 ,农杆菌菌株为EHA₁₀₁,含有质粒载体 pGA482GG。质粒上插入了 35s启动子驱动的外源目的基因———柑桔衰退病病毒外壳蛋白基因 (CTV cp)及GUS ,NPTⅡ基因。结果 :枳壳转化试验中 ,抗菌素采用头孢霉素较好 ,浓度为 300mg·L^-1;以卡那霉素作为选择试剂 ,浓度为 5 0mg·L^-1;转化获得的抗性植株 ,GUS检测结果 ,70.0%的植株呈阳性反应 ;Southern杂交分析 (Southernblot)鉴定证明外壳蛋白基因已整合到枳壳植株的核基因组中。结论 :通过农杆菌介导的转化法 ,成功地获得了转外壳蛋白基因的枳壳植株。     

抗除草剂基因导入四倍体菘蓝

以CaMV 35S为启动子，将带有抗除草剂基因(bar 基因)的pCAMBIA 3300植物双元表达载体，导入根癌农杆菌菌株EHA l05，作为基因工程菌转化四倍体菘蓝，选出5mg／L的草丁膦(ppt)为适宜的筛选压。筛选得到的抗性植株经PCR鉴定，结果表明bar基因已转移到四倍体菘蓝的基因组，从而建立了农杆菌介导的四倍体菘蓝的遗传转化系统，为利用基因工程进一步改良菘蓝品质奠定了基础。     

烟草根特异性启动子植物表达载体的构建及其对红景天发状根的转化

目的:构建烟草根特异性启动子植物表达载体并转入红景天发状根中。方法:以双元表达载体pCAM-BIA1301为基础,用烟草根特异性启动子TobRB7和葡萄糖基转移酶基因UGTR分别取代双元表达载体中的CaMV35S启动子和GUS基因,从而获得了烟草根特异性启动子驱动葡萄糖基转移酶基因的表达载体,命名为pCA-Tob7:UGTR。通过根癌农杆菌介导法转化红景天发状根。结果:成功地获得了转基因阳性发状根,即表明所构建的表达载体已成功整合到了红景天发状根基因组中。结论:首次获得了根特异性启动子植物表达载体并整合到了红景天发状根基因组中,为进一步研究特异性启动子对红景天苷合成的调控作用奠定了基础。     

白藜芦醇合酶基因的克隆及丹参的转化

目的为探索利用分子生物学技术培育新型药用植物的新途径,将外源的白藜芦醇合酶(RS)基因导入到丹参中表达,以改善或增加丹参的效用。方法根据已公布的核苷酸序列,利用引物悬挂延伸法,经过3次扩增,最终从葡萄基因组DNA中获得完整的RScDNA基因序列;以质粒pBin438为基础,构建含有RS目的基因的组成型植物表达载体。在根癌农杆菌介导下,利用叶盘法转化丹参,进而通过PCR、PCR-Southern杂交对不同的转基因植株进行筛选与检测。结果总共得到了45棵卡那霉素抗性植株,经PCR和PCR-Southern杂交检测,确定葡萄RS基因已整合到部分转基因丹参苗的基因组中。结论成功建立了白藜芦醇合酶基因转化丹参的体系,并获得了转基因植株。     

利用红花瞬时表达aFGF-GFP融合基因的研究

目的:利用红花表达aFGF可以使aFGF的组织创伤修复的活性和红花的活血通经、散瘀止痛以及跌打损伤等功效累加,直接用于外伤修复.方法:利用分子生物学方法构建aFGF与GFP的融合基因载体,通过农杆菌介导法将其转化到红花中,形成抗性红花愈伤组织后,利用荧光显微镜进行检测.结果:通过PCR分别扩增了aFGF和GFP基因片段,确定出PCR反应体系和最佳反应条件,合成了融合基因片段aFGF-CFP,成功构建了植物荧光表达载体pCAMB认1390::35S::aFGF-GFP,用其转化红花,获得的抗性愈伤组织在蓝色光激发下能发出强烈的绿色荧光.结论:抗性红花愈伤组织中的GFP表达效果良好,初步判断aFCF基因在植物细胞中也已经表达.     

金属硫蛋白2基因在红花中表达的初步研究

目的 获得转金属硫蛋白2(metallothionein 2,MT2)红花植株,为MT药用蛋白的生产奠定基础。方法采用Nco I/HindⅢ酶切pEASY-oleosin-MT获得oleosin-MT融合基因,将其插入到植物油体高效表达载体pOP上,构建重组质粒pOP-oleosin-MT,进行PCR和双酶切鉴定。采用冻融法将重组质粒pOP-oleosin-MT转入根瘤农杆菌EHA105中,通过农杆菌介导法转化红花,对转MT基因红花植株进行PCR检测及Southern blotting检测。结果成功构建了MT基因的植物油体表达载体pOP-oleosin-MT,获得了3株PCR检测呈阳性的转MT基因红花植株。结论建立了完善的红花再生体系,获得了转MT基因的红花植株。     

农杆菌介导枳壳转化系统的建立及PCR鉴定

目的：建立农杆菌介导的枳壳转化体系。方法：以枳壳实生苗上胚轴为转化体外植体，农杆菌Ti质粒上插入了外源目的基因--柑桔衰退病病毒外壳蛋白基因（CTV-cp），转化植株用GUS（β-葡萄苷酸酶）染色及PCR进行鉴定。结果：枳壳转化试验中，20d苗龄的外植体转化再生率较高；外植体与农杆菌共培养时间以2-3d为宜；乙酰丁香酮能较大提高转化效率，转化再生频率为27.5％。转化获得的抗性植株中，GUS反应呈阳性所占比例为70.0％。PCR分析证实外源目的基因已速合到枳壳转化株的核基因组中。结论：成功地建立了农杆菌介导的枳壳转化系统，为利用基因工程的手段进行枳壳的抗病育种奠定了基础。     

四倍体菘蓝转抗虫基因研究Ⅰ.根癌农杆菌介导的转基因菘蓝

目的：将外源半夏凝集素基因（PTA）转入四倍体菘蓝以获得鳞翅目昆虫抗性。方法：构建了以CaMV 35S为启动子，新霉素磷酸转移酶（Npt-Ⅱ）为选择标记，带有半夏凝集素基因PTA的pCAMB I A2200植物双元表达载体，应用根癌农杆菌EHA 105遗传转化四倍体菘蓝。结果：菘 外植体植株再生率达到95％以上，转化率有10％。结论：建立了以6－BA和NAA为主要激素组合的四倍体菘蓝离体分化再生系统和农杆菌介导的转化系统。     

大麻遗传转化研究进展

自从乌拉圭、加拿大和美国部分州将中药“火麻仁”的基原植物大麻Cannabis sativa合法化以来,工业大麻的市场价值逐年提高。高市值推动大麻基础研究迅猛发展,其遗传转化研究也实现了质的突破。目前,发根农杆菌介导的大麻毛状根转化、根癌农杆菌和纳米材料介导的大麻瞬时转化、病毒介导的基因沉默和大麻稳定转化均已实现,但是稳定遗传转化效率仍然不高。而建立高效的大麻遗传转化体系,不但可加速大麻分子生物学的研究,还可用于大麻新品种的创制。综述大麻遗传转化的研究进展,以期为深入开展大麻遗传转化提供参考。     

苦豆子遗传转化体系建立及SaLDC启动子缺失分析

药用植物遗传转化体系的建立对其功能基因研究具有重要意义,该研究在已有苦豆子再生体系的基础上,对农杆菌菌液浓度、农杆菌侵染时间、农杆菌与苦豆子愈伤组织的共培养时间、愈伤组织预培养时间、乙酰丁香酮添加方式和乙酰丁香酮浓度6个遗传转化因子进行优化,结果表明在预培养15 d的苦豆子愈伤组织中农杆菌菌液浓度A600为0.9、侵染时间15min、农杆菌与愈伤组织共培养48 h、并在侵染液中添加AS 200μmol·L~(-1)时,GUS瞬时转化效率高达83.33%。以苦豆子基因组DNA为模板克隆获得Sa LDC上游1 260 bp的启动子序列(Gen Bank登录号KY038928),将不同长度(310,594,765,924,1 260 bp)的启动子缺失片段分别与GUS报告基因融合,构建的植物表达载体经农杆菌介导转化苦豆子愈伤组织,GUS瞬时表达结果显示,5个不同长度的Sa LDC启动子片段均可驱动GUS在苦豆子愈伤组织中的表达,表明克隆所得的Sa LDC启动子具有启动活性,以310 bp的片段启动活性最强,为进一步分析该启动子功能奠定了基础。     

大豆24 kDa油体蛋白基因与aFGF融合转化红花的研究

目的: 利用红花表达酸性成纤维细胞生长因子(acidic fibroblast growth factor,aFGF),为利用植物生物反应器规模化生产aFGF奠定基础. 方法: 将人源aFGF基因改造为植物偏好性的aFGF基因序列,通过PCR搭桥技术克隆植物偏好的aFGF基因,利用酶切连接方法构建植物油体表达载体,通过冻融法转到根瘤农杆菌EHA105,利用农杆菌介导的方法转化到塔城红花中,对转化红花进行PCR,Southern杂交,RT-PCR分子检测. 结果: 扩增出植物偏好的aFGF基因的全长序列,并与大豆油体蛋白基因Doil基因融合,成功地插入到改造好的含有大豆油体蛋白启动子表达载体中, 探索了进行红花遗传转化的最佳条件,成功获得单位点插入的3个独立转化红花植株,在转录水平都有大小一致的aFGF的表达. 结论: 该实验成功构建了含aFGF植物油体表达载体,并筛选出最佳的遗传转化条件,A为0.6,侵染时间为10 min,共培养3 d,获得了aFGF转录水平表达的转基因红花植株,这将红花油体蛋白本身的皮肤保护作用,与FGFs的创伤修复作用累加,快速开发出外用创伤药物奠定基础.     

转双价抗虫基因Bt-CpTI提高四倍体菘蓝对小菜蛾抗性

目的 将外源苏云金芽孢杆菌杀虫蛋白基因CrylA(c)和豇豆胰蛋白酶抑制剂基因CpTI共同转入四倍体菘蓝以获得鳞翅目昆虫小菜蛾抗性.方法 构建了以CaMV 35S为启动子,新霉素磷酸转移酶(Npt-Ⅱ)为选择标记,带有CrylA(c)基因和CpTI基因的植物表达载体pGBI121S4ABC并转入根癌农杆菌LBA4404.采用叶盘法遗传转化四倍体菘蓝.转基因再生植株经PCR和Southern杂交检测,并进行抗小菜蛾实验.结果 T0代转化四倍体菘蓝的双基因阳性转化率达到16.67%.Southern杂交检测结果表明外源CrylA(c)基因和CpTI基因均已经随机整合到转基因菘蓝的基因组中.与野生对照相比,转基因四倍体菘蓝对小菜蛾显示出明显抗性.结论 转双价抗虫基因Bt-CpTl是提高四倍体菘蓝对小菜蛾抗性的有效手段.     

金银花HQT基因在真核植物细胞中对绿原酸生物合成的调控

目的通过构建羟基桂皮酰辅酶A羟基桂皮酰转移酶(hydroxycinnamoyl CoA quinate hydrocycinnamoyl transferase,HQT)基因真核表达载体以及建立金银花的遗传转化系统,阐明金银花HQT基因在真核生物细胞中对绿原酸量的调控机制。方法应用通路克隆系统技术构建HQT基因真核表达载体,利用根癌农杆菌介导法,构建含金银花HQT基因的工程菌,对转染成功的外植体进行愈伤诱导,进而进行半定量RT-PCR检测转基因愈伤组织中HQT基因的相对表达量以及利用HPLC检测其绿原酸的量,并对二者相关性进行分析。结果金银花愈伤组织中绿原酸的量随HQT基因表达量的升高而升高。结论金银花HQT基因在真核生物细胞内对绿原酸的生物合成具备调控作用。