黄瓜子叶高效再生体系的建立与遗传转化

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药用植物遗传转化和基因编辑技术研究进展

植物科学学报　2024，42（2）：242～253Plant Science Journal DOI：10.11913/PSJ. 2095-0837. 23186张云罗，吴迎梅，刘义飞，胡志刚，苟君波. 药用植物遗传转化和基因编辑技术研究进展[J]. 植物科学学报，2024，42（2）：242−253Zhang YL，Wu YM，Liu YF，Hu ZG，Gou JB. Recent progress in medicinal plant transformation and genome editing[J]. Plant Science Journal，2024，42（2）：242−253药用植物遗传转化和基因编辑技术研究进展张云罗1 #，吴迎梅1, 2 #，刘义飞1，胡志刚1 *，苟君波1, 3 *（1. 湖北中医药大学药学院，湖北省中药资源与中药化学重点实验室，湖北省时珍实验室，武汉 430065； 2. 云南师范大学生命科学学院，马铃薯科学研究院，云南省马铃薯生物学重点实验室，昆明 650500； 3. 湖北江夏实验室，武汉 430200）摘　要：植物遗传转化和基因编辑技术是后基因组时代研究基因功能的重要手段。

植物遗传转化从最初依赖组织培养的方式发展到了不依赖组织培养的直接转化方式；基因编辑技术从需要剪切特定基因片段再修复的第1阶段编辑技术，发展到了无需剪切即可在特定部位精确替换碱基或精确插入、删除片段以及大片段的第3阶段编辑技术，两种技术不断取得突破，推动着植物生物技术的飞速发展。

本文综述了植物遗传转化方法与基因编辑技术的最新研究进展，以及它们在药用植物中的应用，并对药用植物遗传转化新方法和基因编辑技术的建立进行了展望，旨在为药用植物的基因功能和分子育种研究提供技术支撑。

关键词：药用植物；遗传转化；基因编辑中图分类号：Q943.2 文献标识码：A 文章编号：2095-0837（2024）02-0242-12Recent progress in medicinal plant transformation and genome editing Zhang Yunluo1 #，Wu Yingmei1, 2 #，Liu Yifei1 ，Hu Zhigang1 *，Gou Junbo1, 3 *（1. Hubei Key Laboratory of Resources and Chemistry of Chinese Medicine, College of Pharmacy, Hubei University of Chinese Medicine, Wuhan 430065, China； 2. School of Life Science, AGISCAAS-YNNU Joint Academy of Potato Sciences,Yunnan Normal University, Y unnan Key Laboratory of Potato Biology, Kunming 650500, China；3. Hubei Jiangxia Laboratory, Wuhan 430200, China）Abstract：In the post-genomic era, both plant genetic transformation and genome editing have emerged as critical tools for gene function research. Plant genetic transformation has evolved from methods requiring tis-sue culture to new approaches that bypass tissue culture entirely. Furthermore, gene editing technology has advanced from initial techniques of targeted gene segment modification and repair to more sophisticated strategies, such as precise nucleotide substitution and targeted insertion, deletion, and segment editing at specific sites without the need for cutting. Recent advancements in both plant genetic transformation and genome editing have significantly accelerated the field of plant biotechnology. In the present paper, we review recent progress on plant genetic transformation and genome editing technologies, as well as their applica-tions in medicinal plants, providing insights into gene function analysis and molecular breeding strategies for medicinal plants.Key words：Medicinal plants；Genetic transformation；Gene editing收稿日期：2023-06-26，接受日期：2023-08-16。

西双版纳黄瓜子叶原生质体培养

西双版纳黄瓜子叶原生质体培养
张兴国;陈劲枫
【期刊名称】《西南农业大学学报》
【年(卷),期】1992(14)2
【摘要】西双版纳黄瓜子叶在含1%纤维素酶、0.5%离析酶、加或不加0.3%半纤维素酶和0.3mol/L 甘露醇的CPW 酶液中游离出大量优质原生质体。

浅层培养在附加0.5mg/L2.4-D 和1.0mg/L KT 等成份的KM_(8P)(-NH_4^+)培养基上,形成了微愈伤组织。

转接到MS 附加多种成分的固体培养基上,愈伤组织得到增殖和生根。

【总页数】3页(P110-112)
【作者】张兴国;陈劲枫
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】S642.203.5
【相关文献】
1.甘蓝型油菜子叶原生质体培养及植株再生研究 [J], 孙慧慧;闫晓红;叶永忠;魏文辉
2.茎用芥菜细胞质雄性不育系子叶原生质体培养和高效植株再生 [J], 陈利萍;张明方;平田;曹家树;陈竹君
3.不结球白菜子叶原生质体培养再生植株 [J], 侯喜林;曹寿椿;佘建明;蔡小宁;陆维忠
4.诸葛菜下胚轴和子叶原生质体培养 [J], 周冀明;卫志明;刘世贵;罗鹏
5.辣椒子叶原生质体培养和植株再生 [J], 何晓明;王鸣
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黄瓜高效遗传转化体系的建立和嫩果白皮基因w的图位克隆与功能分析

一、植物基因图位克隆的技术原理和应用
植物基因图位克隆是一种基于基因组图谱的基因克隆技术，其基本原理是在基因组图谱中找到与目标基因相关的DNA片段，然后通过分子生物学方法克隆出该基因。该技术在植物基因功能研究中的应用主要体现在以下几个方面：
一、植物基因图位克隆的技术原理和应用
1、揭示基因与表型特征之间的关系：通过图位克隆技术，科学家们可以克隆出与特定表型特征相关的基因，进而研究其功能和作用机制。
一、引言
与功能分析将有助于我们深入理解黄瓜的生长发育机制，为进一步的遗传改良提供理论依据。
二、黄瓜高效遗传转化体系的建立
二、黄瓜高效遗传转化体系的建立
1、种子处理：选择健康、无病的黄瓜种子进行消毒处理，以减少细菌和真菌的污染。
2、胚胎培养：在无菌环境下，将消毒后的种子植入含有适当营养物质的培养基中，进行胚胎培养。
3、数据分析：采用合适的数据分析方法和软件进行数据分析。例如，使用聚类分析方法对不同样本间的基因表达谱进行聚类；使用差异表达分析方法筛选出差异表达的基因；使用网络分析方法分析基因之间的相互作用关系。
6、临床应用：根据候选基因的研究结果，开发针对该疾病的诊断试剂、药物等临床应用方案。
4、结果解释：对数据分析结果进行解释，将分析结果与实验目的进行关联，得出有关疾病机制或候选基因功能的结论。
图位克隆基因是一种基于基因组图谱的基因克隆技术。它首先利用物理作图和DNA测序技术构建基因组图谱，然后根据图谱信息定位疾病相关基因。图位克隆基因技术具有定位准确、克隆效率高、可重复性强等优点，为科研人员在基因克隆领域提供了新的解决方案。
图位克隆基因的方法
1、实验设计
1、实验设计
图位克隆基因实验的第一步是实验设计。科研人员首先需要确定研究的疾病类型和目标基因，然后制定实验方案，包括样本收集、DNA提取、基因组图谱构建等步骤。

黄瓜胚状体途径再生体系的建立

黄瓜胚状体途径再生体系的建立魏文霞;刘苗苗;张婷婷;杨玉婷;李许真;郭晓;陈书霞【摘要】[目的]建立黄瓜高频胚状体再生体系,为黄瓜遗传转化体系的完善奠定基础.[方法]以黄瓜品种津研四号、长春密刺、Q8和14-1为材料,研究不同基因型材料愈伤组织的诱导情况;分别取14-1的子叶、子叶节、下胚轴和成熟胚为外植体,研究不同外植体类型的愈伤组织和胚状体产生情况;以14-1子叶节为外植体,研究不同激素及其质量浓度配比对黄瓜胚状体诱导的影响.[结果]4个不同基因型中,欧洲温室型黄瓜种质14-1可诱导出胚状体.在4种外植体类型中,14-1的子叶节可以高效诱导出愈伤组织和胚状体,其诱导率分别为100.0％和34.1％.激素及其质量浓度组合也会影响胚状体的诱导,在愈伤组织诱导阶段,以MS+ 1.5 mg/L 2,4-D为培养基对胚性愈伤组织的诱导效果最好,其对14-1子叶节的诱导率为100％;在分化培养阶段,MS+0.1 mg/L 2,4-D+0.5 mg/L KT+0.2 mg/L IAA有利于体细胞胚的发生,14-1的出胚率为62.5％.显微形态观察发现,黄瓜体细胞胚发育过程包括球形胚、心形胚、鱼雷胚和子叶期胚等时期,这些胚可以发育成正常小植株.[结论]14-1的子叶节经诱导培养基MS+1.5 mg/L 2,4-D和分化培养基MS+0.1 mg/L 2,4-D+0.5 mg/L KT+0.2 mg/L IAA培养后,可高效产生胚状体,并可萌发成正常植株.【期刊名称】《西北农林科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2019(047)004【总页数】9页(P32-40)【关键词】黄瓜;愈伤组织;胚状体;体细胞胚发育;组织培养【作者】魏文霞;刘苗苗;张婷婷;杨玉婷;李许真;郭晓;陈书霞【作者单位】西北农林科技大学园艺学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学园艺学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学园艺学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学园艺学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学园艺学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学园艺学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学园艺学院,陕西杨凌712100【正文语种】中文【中图分类】S642.204+.3黄瓜(Cucumis sativus L.)栽培广泛，深受消费者的喜爱,在我国蔬菜生产和国民经济中均占有重要地位。

黄瓜高效遗传转化体系的建立及银杏抗菌肽转化_田花丽

西北农业学报2011,20(2):134-139A cta A gr icultur ae Bor eali-occidental is Sinica黄瓜高效遗传转化体系的建立及银杏抗菌肽转化田花丽,刘缙,张彦锋,刘君,郭蔼光(西北农林科技大学生命科学学院,陕西省农业分子生物学重点实验室,陕西杨凌712100)摘要:建立黄瓜的高效再生和遗传转化体系,并进行银杏抗菌肽GK-2的遗传转化。

研究结果表明,M S6 (M S+0.005mg/L T D Z+0.20mg/L I AA)培养基适于黄瓜愈伤组织的形成和不定芽分化,7d即可分化出不定芽,出愈率和分化率分别高达100%和86.67%。

进一步用带有银杏抗菌肽GK-2目的基因的农杆菌转化黄瓜,筛选出了侵染时间20min、共培养时间3d以及卡那霉素抗性筛选质量浓度为100mg/L的最佳转化体系。

利用该体系转化黄瓜,获得的转化植株阳性率高达17.9%,并对黄瓜枯萎病表现出明显的抗性。

关键词:黄瓜;遗传转化;银杏抗菌肽中图分类号:S642.2;Q78文献标志码:A文章编号:1004-1389(2011)02-0134-06Establishment of an Efficient Genetic Transformation System of Cucumber and Transformation of Ginkgo Ant-i fungal Peptide GeneT IA N Huali,LIU Jin,ZHAN G Yanfeng,LIU Jun and GU O Aig uang (College of Life Scien ces,Sh aanxi Key Lab oratory of M olecular Biology for Agriculture,Northw estA&F Univer sity,Yangling Shaanxi712100,C hina)Abstract:A fast regeneratio n system and a hig hly efficient g enetic transfo rmatio n system of cucumber w ere established,and the transform ation of Ginkgo ant-i fungal peptide GK-2gene w as also done.The result show ed that M S6(MS+0.005m g/L TDZ+0.20m g/L IAA)m edium w as suitable for cucum-ber callus formation and adventitious bud differentiation,w hich ex hibited100%callus rate and 86.67%differentiatio n rate w ithin7days.T ransferring Ginkgo ant-i fungal peptide GK-2g ene into cucumber by Agr obacter ium-mediated,w e obtained the optimized genetic transfo rmation system o f20 min infection time and3day s co-culture as w ell as100m g/L kanamy cin resistance screening concen-tration.U sing this sy stem,the positive rate w as17.9%,and transgenic plants exhibited a high re-sistance to Fusarium w ilt.Key words:Cucumber;Genetic transformation;Ginkg o ant-i fungal peptide枯萎病是黄瓜的主要病害之一,由黄瓜镰刀胞菌侵害引起,病原菌主要从植株根部或茎部侵入,在维管束内寄生,导致植株严重生长不良而整株枯死,给黄瓜生产造成较大的经济损失[1-2]。

黄瓜高频再生体系的建立

黄瓜高频再生体系的建立万旭花;陈书霞;申晓青;陈为峰;张然然;成思琼【摘要】[目的]建立黄瓜的高频再生体系,为黄瓜种质的遗传转化奠定基础.[方法]分别以华北型黄瓜种质26号、欧洲型黄瓜种质14-1为材料,研究不同激素组合、AgNO3质量浓度、苗龄、子叶切割方式及外植体接种方式对黄瓜子叶节不定芽诱导的影响.[结果]华北型黄瓜种质26号再生的最适激素组合为4.0 mg/L 6-BA+0.3 mg/LIAA+1.0 mg/L AgNO3,再生率与再生系数分别可达85.00％和2.51;欧洲型黄瓜种质14-1再生的最适激素组合为3.0 mg/L6 BA+2.0 mg/L ABA+1.0 mg/L AgNO3,再生率与再生系数分别可达86.70％和2.77;5 d苗龄的黄瓜子叶作为外植体时诱导不定芽的状态最佳;切除子叶端部2/3且基部附带有1 mm子叶柄、以叶背向下子叶柄微插入的方式进行接种再生效率最高.[结论]建立了黄瓜种质14-1和26号材料的高频再生体系,再生率均可达85％以上.【期刊名称】《西北农林科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(042)008【总页数】8页(P162-168,177)【关键词】黄瓜;再生体系;6-BA;ABA;IAA【作者】万旭花;陈书霞;申晓青;陈为峰;张然然;成思琼【作者单位】西北农林科技大学园艺学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学园艺学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学园艺学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学园艺学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学园艺学院,陕西杨凌712100;西北农林科技大学园艺学院,陕西杨凌712100【正文语种】中文【中图分类】S642.203.6黄瓜(Cucumis sativus L.)为葫芦科黄瓜属1年生草本植物，具有较高的营养价值和食疗作用，尤其是具有独特的清香风味，广受消费者喜爱。

在长期的定向选择和育种实践中，人们倾向于选择抗病优质的黄瓜品种，这造成黄瓜遗传基础狭窄，因此常规育种的发展面临着桎梏。

黄瓜(Cucumis sativus L.)果瘤基因Tu表达载体构建及遗传转化

黄瓜(Cucumis sativus L.)果瘤基因Tu表达载体构建及遗传转化任国良;杨绪勤;何欢乐;蔡润;潘俊松【摘要】为了进一步优化黄瓜遗传转化体系,提高遗传转化效率,构建含有自身启动子的黄瓜果瘤基因(T“)表达载体pCAMBIA2301-Tu,将表达载体通过电击法导入农杆菌菌株GV3101中,进行农杆菌介导的黄瓜遗传转化的研究.使用限制性内切酶K pnI和BamHI对质粒pCAMBIA2301和Tu基因PCR产物进行双酶切,回收目的片段,连接后成功构建Tu基因表达载体.通过优化遗传转化的生根条件以及抑制农杆菌生长条件,一定程度上提高了遗传转化的效率.580个外植体通过抗生素筛选获得的18株再生苗进行PCR检测和测序鉴定,最终获得8株阳性转化苗,转化效率为1.37％.【期刊名称】《上海交通大学学报（农业科学版）》【年(卷),期】2014(032)003【总页数】6页(P89-94)【关键词】黄瓜;果瘤基因;载体构建;遗传转化【作者】任国良;杨绪勤;何欢乐;蔡润;潘俊松【作者单位】上海交通大学农业与生物学院,上海200240;上海交通大学农业与生物学院,上海200240;上海交通大学农业与生物学院,上海200240;上海交通大学农业与生物学院,上海200240;上海交通大学农业与生物学院,上海200240【正文语种】中文【中图分类】S642.2;Q786黄瓜是世界普遍栽培的经济作物,也是我国保护地生产的第一大作物[1],对保障蔬菜供应起着重要作用。

长期以来,对于黄瓜的育种研究主要围绕两个方面,一方面是提高黄瓜单位面积产量;另一方面是改良黄瓜的品质性状[2]。

果瘤是黄瓜果实表面的隆起部分,是黄瓜的特有性状。

果瘤是黄瓜十分重要的品质性状,与黄瓜的经济价值息息相关。

遗传转化是验证克隆基因功能最直接、最重要的方法之一,由于很多植物的遗传转化方法成熟,可重复性强,为基因功能验证提供了便利条件。

目前,像拟南芥[3-5]、番茄[6-8]等植物的遗传转化为克隆基因的功能验证提供了十分重要的手段,但是,由于葫芦科植物如黄瓜[9-15]、甜瓜[16-17]等遗传转化很难,且重复性差,给这些植物基因验证带来了很大困难,因此,我们迫切地需要转化效率高、重复性好的遗传转化方法,这将极大地推动黄瓜、甜瓜等植物的基因功能研究。

激素配比对黄瓜子叶再生和抗氧化酶活性的影响

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山东农业科学２０，：６～８０８２３３
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激素配比对黄瓜子叶再生和抗氧化酶活性的影响
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关键词：黄瓜；子叶；不定芽；植株再生；根癌农杆菌中图分类号；６２Ｓ４．２文献标识码：Ａ
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第２４卷第２期２０年４月０６
ＪＵＮＬＯＡＧ海ＩＩＯ大ＮＮＶ农业Ｙ（Ｇ版ＣＬＵＡＣＥＣ）ＯＲＡＦＳＮＨＡＴ学学报（ＳＴ科ＡＲ）ＴＲＬＩＮＥＨ上Ａ交通ＯＧＵＩＥＩ学ＩＵＪＲＳ
Ｖ１４Ｎ．ｏ２ｏ．２
Ａｐ．０６ｔ０２
文章编号：７－６（０）－１２０１１９４０６２０５－５６９２０
黄瓜子叶高效再生体系的建立与遗传转化
王艳蓉，陈丽梅，潘俊松，何欢乐，蔡
０
润
（上海交通大学植物科学系，上海２１０）０１１
体的出芽数为ｌ３一个。Ｓ５Ｓ６０、０的最佳芽诱导培养基分别为：ＳＢ．ｍ－～ＡＡ１ｇＬ＋ｇＯ．ｍ・和Ｍ＋Ｍ＋Ａ３ｇＬ＋Ｂ．ｍ・ＡＮ３０ｇＬ００２Ｓ
Ｂ．ｍ－－ＡＡ０ａ・＋ｇＯ．ｍ・。在此基础上，Ｓ６Ａ１ｇＬ＋］．ｎＡＮ３０ｇ５＇Ｂ５ｇ２。以０子叶为受体材料，建立了ｐＩ１ＡＴ为中间载体，Ｂ１－Ｔ１２根癌农杆茵ＬＡ４４Ｂ４０介导的遗传转化体系，最终获得了３株抗性植株，经过ＰＲ检测，Ｃ初步确定均为阳性转化植株。
ａｄｒｓａｃｅｄｕｃｎａｎｎｉｅｅｔｏｃｎｒｔｎＢＡＢｎＮｏＯｉｆｅｃｈｅｅｅａｉｎｏｅｅｅ — ｎｅｅｒｈｄＭＳｍｅｉｍｏｔｉｉｇｄｆｒｎｎｅｔｉＡ、ＡａｄＡｇＯ３ｈｗｔｎｌｎｅｔｅｒｇｎｒｔｆｔｓｘｃａｏｕｏｈｐａｔ．ＴｅｍｓｈｗｄｔａｈｏｉａｉｎｏＡｄＡＢｅｃｅｔｅｔｃｅｃｌｕｎｕｉｇａｄｐｏｔｅｇｏｈｏｌｎｓｈｄｍｓｏｅｔｅｃｍｂｎｔｆＢａＡｆｉｎｌｒｓｒｔｔａｌｓｉｄｃｎｎｒｍｏｅｔｒｗｔｆｈｔｏｎｉｙｉｈｈｓｏｔｎｔｅＭＳｍｅｉｍ．Ｔｅｒｇｎｒｔｎｒｔａｈｓｏｅ０ａｄｔｅｎｍｂｒｆｓｏｔｅｘｌｎｓｆｏｌｔ．Ｔｅｂｓｈｏｓｏｄｕｈｈｅｅａｉａｅｒｃｅｖｒ％ｎｈｕｅｈｏｐｒｐａｔｉｒｍｏ３ｅｏｅａｉｕ）ｎｇｏａｔｒｍｕｕｅＣｃｍｉｓｔｓＬ．ａｄＡｒｂｃｅｉｖｕ
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ＢＡ０５ｍｇＬＡｇ．ｍｇＬＯｎｔｉａｅｗｈｓｏｙｅｏｓｏ０ｓｔｅｐａｔｍａｅｉ．ｅｒｒｎｆｒｄｍｅｉｔｄ．・－＋ＮＯ３０２－－．ｈｓｂｓ，ｅｃｏｅｃｔｌｄｎｆ６ａｌｎｔｒａＴｙｗｅｔｓｍｅｄａｅＳｈ１ｈｏａｏ
摘要：实验以Ｓ５Ｓ６２Ｏ、０个黄瓜品系的子叶为外植体，Ｍ为基本培养基，以ｓ添加不同浓度的Ｂ、Ｂ、ｇＯ进行再生培ＡＡＡＡＮ养。结果表明，Ｍ培养基上，Ｂ在ｓＡＡ与ＢＡ组合能有效地抑制愈伤组织的形成，促进芽的发生，其再生率超过９％，０每个外植