农杆菌介导的植物遗传转化研究进展

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枣树遗传转化研究进展

枣树遗传转化研究进展

枣树遗传转化研究进展周义杰;姜梦嫣;闫希焕;高亭豪;杨明峰;马兰青【摘要】[目的]枣树是中国第一大干果树种,具有重要的经济价值和生态价值.枣树长期面临着病害严重、育种缓慢等问题,急需定向培育优良品种.[方法]枣树遗传转化一般使用农杆菌介导法,通过对遗传转化过程中的各因素进行优化,可以有效提高遗传转化效率.得到转基因植株后要验证目的基因是否整合到植物基因组并能够发挥预期的功能,验证通过后再进行后续的炼苗移栽等工作.[结果]通过枣树遗传转化试验,可以定向改良枣树品种,缩短育种年限,培育出符合实际需求的新品种.[结论]综述中国枣树遗传转化的方法和成果,总结比较枣树遗传转化过程中各个影响因素的作用,为利用基因工程手段进行枣树品种改良提供借鉴.【期刊名称】《北京农学院学报》【年(卷),期】2019(034)001【总页数】6页(P107-112)【关键词】枣树;遗传转化;转化验证【作者】周义杰;姜梦嫣;闫希焕;高亭豪;杨明峰;马兰青【作者单位】北京农学院植物科学技术学院/农业部华北都市农业重点实验室,北京102206;北京农学院生物科学与工程学院/农业部华北都市农业重点实验室,北京102206;北京农学院植物科学技术学院/农业部华北都市农业重点实验室,北京102206;北京农学院生物科学与工程学院/农业部华北都市农业重点实验室,北京102206;北京农学院生物科学与工程学院/农业部华北都市农业重点实验室,北京102206;北京农学院生物科学与工程学院/农业部华北都市农业重点实验室,北京102206;北京农学院北京林果业生态环境功能提升协同创新中心,北京102206【正文语种】中文【中图分类】Q943.2枣树(Ziziphus jujuba)为鼠李科(Rhamhaceae)枣属(Ziziphus Mill.)植物,起源于黄河中下游[1],至今已经有3 000多年的栽培历史[2],是中国重要的果树树种之一,也是中国第一大干果树种。

16143666_农杆菌侵染条件对玉米单倍体遗传转化的影响

16143666_农杆菌侵染条件对玉米单倍体遗传转化的影响

利用转基因技术对农作物性状进行改良是目前转基因技术在农业上的重要应用,该技术可以突破物种间的遗传障碍、跨越物种间的不亲和性、丰富作物的基因资源,从而达到改良农作物性状的目的[1]。

转基因玉米是全球种植面积较大、商业化较早的转基因作物之一,其遗传转化一直备受人们关注[2~8]。

到目前为止,虽然对农杆菌介导玉米的遗传转化有很多报道,但大多以幼胚等二倍体为受体材料,且转基因植株需经若干代的自交筛选才能得到纯合的转基因植株,育种程序复杂。

随着单倍体和转基因技术的成熟,国内外开始了以单倍体为受体的转基因研究,并且在小麦[9]、水稻[10]、烟草[11]和亚麻[12]等植物上得到了成功应用。

玉米的胚芽鞘[13]和茎尖组织[14]等单倍体受体也已经实现了基因转化,但由于植株生长势弱,移栽不易存活,因而未能成为主流的转基因受体。

陈琦[15]利用玉米单倍体幼胚和成熟胚为受体材料进行转基因研究,开拓了单倍体转基因的新方向。

玉米单倍体的遗传转化是一个复杂过程,受到多种因素的影响。

侵染条件的优化对提高其转化效率具有重要作用。

通过继代可以让愈伤组织长时间保持胚性,而胚性愈伤组织是进行侵染的先决条件。

截至目前,该方面的报道内容多集中于如何高频率地诱导愈伤组织,而对于继代条件的研究很少。

菌株选择是影响转化效率的关键。

农杆菌菌株的侵染力在不同玉米基因型之间存在很大差异,因而,不同的玉米自交系对应存在着最为敏感的农杆菌菌株[16]。

权瑞党等[17]和庄志扬等[18]认为,高浓度的农杆菌有利于玉米细胞转化,但菌液浓度过高会导致转化率降低。

侵染时间过短,农杆菌未吸附或吸附的农杆菌少,会导致转化赵爱菊,陈希勇,高增玉,王江浩*(河北省作物遗传育种实验室,河北省农林科学院粮油作物研究所,河北石家庄050035)摘要:以玉米诱导系HHI69诱导玉米自交系获得的单倍体愈伤组织为受体材料,GUS 基因为报告基因,采用农杆菌介导法进行遗传转化,对影响转化效率的侵染条件进行了研究。

三叶草基因工程研究进展

三叶草基因工程研究进展

三叶草基因工程研究进展摘要 三叶草作为优良的牧草,具有营养丰富、品质优良、适口性好等特点。

现代生物技术的不断发展为三叶草育种和种质创新提供了新的技术手段,笔者从三叶草再生和遗传转化体系,转基因三叶草在品质改良、抗病性、抗虫性、抗逆性及作为植物反应器等方面的研究进展进行了全面综述,分析了三叶草基因工程研究中存在的主要问题,并对其应用前景和研究方向进行了展望。

关键词 三叶草 再生体系 转化体系 转基因中图分类号前言三叶草属,也称车轴草属,全球约250余种,原产亚洲南部和欧洲东南部。

野生种分布于温带及亚热带地区,为栽培历史较悠久的牧草之一,现已遍布世界各国,其中栽培面积最大的是西欧、北美、大洋洲和原苏联地区。

三叶草主要用作反刍动物的饲草饲料。

是一种世界性分布与栽培的优良豆科牧草。

该属在农业上有经济价值的有25种,其中最重要的约10种。

我国是世界上第2草地大国,三叶草在我国广泛种植,常见的野生种有白三叶、红三叶、草莓三叶草和野火球4种;引自国外的有杂三叶、绛三叶、地三叶和埃及三叶4种;目前栽培研究较多的是白三叶、红三叶及地三叶[1]。

三叶草具有生态适宜性强、侵占性强、耐践踏、利用年限长、营养丰富、产量高、耐粗放栽培管理、抗病虫危害和种植利用成本费用低等优点。

作为我国最重要的豆科牧草之一,三叶草不仅是重要的饲料作物,还在土壤改良、水土保持以及生态环境保护方面发挥着积极的作用。

但是,三叶草缺乏含硫氨基酸、较不耐旱、抗虫性差、易感染苜蓿花叶病毒等问题,常规育种难以解决,通过基因工程方法将目的基因导入三叶草是改良三叶草品质,增强其抗病、抗虫、抗逆能力的有效手段.近年来随着植物基因工程研究的进展,越来越多的转基因成功的报道也不断出现。

三叶草通过生物技术研究,可实现高蛋白基因、固氮基因、病虫害基因及抗逆性基因等转移,培育造福人类的牧草新品种,而必将会极大地促进畜牧业发展,促进地被覆盖和生态建设,对当地人民生活水平和生活环境的提高和改善具有重要的实践意义。

梨组织培养与遗传转化研究进展_谭雪辉

梨组织培养与遗传转化研究进展_谭雪辉

北方园艺2007(1):147~149・生物技术・梨组织培养与遗传转化研究进展谭雪辉,刘洪章(吉林农业大学园艺学院,长春130118) 摘 要:综述了梨树的组织培养技术和梨遗传转化研究取得的成绩。

侧重介绍了应用于梨树研究的叶片培养法、茎尖培养法两种主要的组织培养技术和以农杆菌介导法为主的遗传转化方法;详细介绍了培养基类型,生长调节剂,培养条件等对梨组织培养的影响;初步介绍了影响梨树遗传转化的因素以及存在的问题和展望。

关键词:梨;组织培养;遗传转化中图分类号:S661.203.6 文献标识码:B 文章编号:1001-0009(2007)01-0147-03 梨(Pyrus)属蔷薇科植物,有30个种。

我国梨栽培品种有白梨(P.bretschnei deri),秋子梨(suriensis),沙梨(P.py ri f olia)和西洋梨(munis),其中前三种为东方梨,原产我国。

梨是我国传统的果品。

我国梨的栽培历史悠久,是东方梨的主要生产国,是世界梨的原产中心之一。

梨的果实含有多种营养成分,如蛋白质,脂肪,糖,维生素以及多种矿质元素等,这些都是人体所必需的,因而深受人们的喜爱。

然而梨树在生产中还存在某些亟待解决的问题。

由于童期长和基因高度杂合两大特点使其传统的有性杂交育种成效低,工作量大。

如何缩短育种时间和提高育种效率成为梨树育种工作者长期追求的目标。

随着分子生物学,特别是组织培养和基因工程技术的不断进步,利用生物技术进行育种已成为可能。

现就梨组织培养和遗传转化研究进展作一综述。

1 组织培养早在20世纪30年代,T ukey(1935)进行梨的胚胎培养获得成功。

1975年,前苏联学者进行洋梨幼胚培养获得植株。

1979年赵惠祥等进行早熟系208×早酥梨杂种胚胎培养,得到比亲本更为早熟的优良单株,他还在1981年从锦丰梨胚乳培养诱导出完整植株。

1979年David和1981年赵惠祥从茎尖培养中,分别得到试管苗和完整植株。

农杆菌转化原理及技术

农杆菌转化原理及技术

农杆菌侵染过程
❖ 损伤的植物细胞产生植物酚类作为农杆菌的侵染信号;
❖ 这些化学诱导物透过农杆菌的细胞膜,活化virA和 virG 基因,再诱导Vir区的其他基因;
❖ Vir基因的活化,作用于T-DNA的加工及T-DNA的转移; ❖ T-DNA进入植物细胞后整合到核DNA上; ❖ T-DNA在植物细胞中表达产生冠瘿碱及植物激素; ❖ 农杆菌Ti质粒上有专一性的冠瘿碱分解酶基因(ocs),该基
❖ 5.愈伤组织的筛选
❖ 将愈伤转移至选择培养基筛选抗性愈伤,每两周转 接1次。
抗性愈伤
非抗性愈伤
❖ 6.抗性愈伤组织的继代与植株的再生
❖ 每两周将愈伤转移至新选择培养基上,约需三周即 可见瘤状鲜黄色抗性愈伤从褐化干瘪的愈伤中长出。 待愈伤长大后挑选抗性愈伤的一部分转移至分化培 养基上。2周后愈伤开始转绿,3周后即可长出幼芽, 随后根也长出。将幼苗移至生根培养基上,每培养 瓶1个克隆。待幼苗生根长成后,移出培养瓶,洗 净根上的培养基后,移至温室盆栽。
❖ 1.诱导培养基:NB+2,4-D2 mg·L-1 ;pH 5.8-5.9。 ❖ 2.预培养培养基:NB+2,4-D2 mg·L-1 ;pH 5.8-5.9。 ❖ 3.共培养培养基:NB+2,4-D2 mg·L-1 +AS100 µM·L-1 ;pH 5.2。 ❖ 4.选择培养基:NB+2,4-D 2mg·L-1 + 羧苄青霉素 250mg·L-1 + Hyg
+ cytokinin
This procedure is easy for dicotyledone plants
(legumes etc)
Agrobacterium tum efaciens

根癌农杆菌介导的水稻转化研究进展

根癌农杆菌介导的水稻转化研究进展
水稻茎 尖分生组织 与农杆 菌共培养 可获得较 高 的 GUS暂时 表达水平 ,但进一步分裂最终形成再生器官 的细胞数 量非常有 限 .从这些组织 中获得转基因植株 比较困难。 2.3 载体类型和农杆菌菌株
已分离出大量农杆 菌菌株,并对某些进行了修饰以用于转 化。 用于水稻转化的主要 有两个 Ti质粒载体 系统 ;共 整合载体 系统和 双元载体系统。前 者是 指 Ti质粒 上编码致 癌基 因的序列被一 段 pBR322DNA所 取代 ,带外源基因的 pBR322衍生中间载体由大肠 杆菌转入农杆菌后,二者相 同的 pBR322序 列友生 同源重组 .外源 基 禹就此整合在缴械 Tj质粒 上。后者是 指在 一十农杆 菌株系 中
首倒报道该法获得转化 植株是 1993年,此后 ,一 些实验 室相 继获 得了不 同亚种 的水稻转 基 因植株。详见表 1: 2 影响农杆菌 升导转 化水 稻的因 素
由农杆菌舟导来转化水稻是否成功 .受到根多 因素的影响 ,其 中至关重要 的包括 :水稻基 因型.接种组织类型,幼嫩程度 .载体类 型,农杆菌菌系,供选择的标记基 因和选择剂 ,组 织培养 条件等 。 2.1 水 稻 基18卷第 2期 2002年 4月
生 物 学 杂 志 JOURNAL OF BIOLOGY
文章 编号 :1008-9632(2002)02-0004- 04
V o1.19 N o.2 A pr,2002
根 癌 农 杆 菌介 导 的水 稻 转化 研 究进 展
何迎 春 ,高 必 达 ,易 图永 ,任 春 梅
(湖 南农 业大 学植保 系,湖 南长沙 410128)
摘 要 :农杆 菌舟导的水稻基因转化是水稻基 因转化的热门。表 文对由农轩 菌介导转化获得 的水稻品 系(品种 ),影响农杆 菌舟 导转化的因素.农轩 菌浸染的方法,外源基 因的检 刹和遗传等方 面作踪合论述,并提 出 了农杆 菌介 导转化水稻 的前示。

拟南芥的遗传转化

XU E SHU TA N TA O学术探讨拟南芥的遗传转化河南农业职业学院刘晓丽魏楠摘要:通过构建重组表达载体,转化农杆菌制作浸染液,实现农杆菌介导法进行目的基因的拟南芥遗传转化,将目的基因转入到野生型拟南芥中。

通过筛选和鉴定后,得到阳性的转基因植株,最终得到纯合T3代转基因株系。

后续可以通过对纯合转基因株系和野生型拟南芥进行比较鉴定,即可推断目的基因在拟南芥中的功能。

关键词:拟南芥;遗传转化;实验一、实验材料(一)试验材料转基因所需的菌株:农杆菌EHA105;转基因所需的模式植物:野生型拟南芥;转基因所需的植物表达载体:pCAMBIA3301。

(二)试验试剂本实验所需试剂主要有:Mu⁃rashige Skoog(MS)培养基:M519(Phyto Technology Laboratories,LLC);YEB、YEP液体培养基;YEP固体培养基;抗生素氯霉素(chlorampheni⁃col,Chl)、卡那霉素(kanamycin,Kan);草铵膦(phosphinothricin,PPT);v/v(1∶5)的次氯酸钠溶液;琼脂;蔗糖;表面活性剂silwet L-77等。

二、实验方法(一)超表达载体的构建采用质粒小提试剂盒提取扩增、测序结果均正确无误的pGM-T-目的基因的质粒,具体步骤如下:第一,取2ml过夜培养的含目的基因的大肠杆菌Trans5α转化菌液,12,000rpm 离心1min,吸除上清;第二,向留有菌体沉淀的离心管中加入150μl溶液P1(已加入RNase A和0.5%的TIANRed),使用涡旋振荡器彻底悬浮细菌沉淀;第三,向离心管中加入150μl溶液P2,温和地上下翻转6~8次,使菌体充分裂解;第四,向离心管中加入350μl溶液P5,立即快速地上下颠倒12~20次,充分混匀,将出现絮状沉淀,然后,12,000rpm离心2min;第五,将上一步收集的上清液用移液器转移到吸附柱CP3中,注意尽量不要吸出沉淀。

根癌农杆菌介导的水稻遗传转化


a v l经 伤 害处 理 的萌 发 种 子 的离 体 根作 起 始 材 i 小可替代 的 优势 , 如转 入 的外源 D A结构 完 整 、 N 转 n t e 以 4 8作筛 选 剂 , 经农 杆 菌转 化 后 只得 到抗性 化机理 清楚 、 整合 位 点较 稳定 、 贝数 低 、 源 基 因 料 , G 1 拷 外 表达 比较稳 定 等 , 因此人 们 一直 在 探 索单 子 叶植 物 的农 杆 菌介 导 的 遗 传 转 化 技 术 。进 入 2 0世 纪 9 0 年代 以后 , 着人 们 对农 杆 菌侵 染 机 制 的进 步 了 随 愈伤 组 织 。 L 等 分 析 了 经 农 杆 菌 感 染 后 影 响 i G S基 因 瞬 时 表 达 的 因 素 , 次 使 用 P 5 — U — U 首 3 S G S I T结 构 ,dA基 因 中插 入 一 个 植 物 内含 子 , 免 N ui 避
o br ) 其 目的 是 造 泛 的应 用 。但 单 子 叶植物 , 其 是 禾本 科 作 物 一 直 p n ae 的成 熟 胚 ( 盾 片 经 切 割 处 理 , 尤 利 详 . , 被认 为不 在农 杆 菌宿 主范 围 以 内 , 难 以转 化 的物 成伤 害 反 应 , 于农 杆 菌侵 染 , 见 2 2节 ) 结 果 是 9 0年 , 宝健 李 种 (e a ia t pce ) 因 此 最 初 人们 一 直 采 用 非 只得 到 抗 卡 那 霉 素 的 愈 伤 组 织 。1 9 r l t n seis , c cr 等 首 次报 道用 酚 类化 合 物 , 处理 农 杆 菌及 在 共 预 农杆 菌介 导 的方 法对 单 子 叶植 物 进行 遗 传 转 化 , 其
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-花生遗传转化的主要方法和研究进展

-----------------------------------Docin Choose -----------------------------------豆 丁 推 荐↓精 品 文 档The Best Literature----------------------------------The Best Literature综述文章编号:1009-0002(2007)04-0719-04花生遗传转化的主要方法和研究进展刘峰1,2b,李春娟2a,许婷婷2a,单世华2a,毕玉平2b,万书波2c1.山东师范大学生命科学学院,山东济南250014;2.山东省农业科学院a.山东省花生研究所,山东青岛266100;b.高新技术研究中心,山东济南250100;c.山东省农业科学院,山东济南250100[摘要]花生遗传转化研究对于花生品种改良、新品种繁育具有重要意义。

农杆菌介导的遗传转化法和基因枪法是花生遗传转化的主要方法。

随着对花生研究的深入开展,花生的遗传转化技术也越来越成熟。

介绍了农杆菌介导的遗传转化法和基因枪法在花生遗传转化研究中的应用现状及存在的问题。

[关键词]花生;遗传转化;农杆菌;基因枪[中图分类号]Q943.2[文献标识码]AMainMethodsandAdvancesoftheResearchonPeanutGeneticTransformationLIUFeng1,2b,LIChun-juan2a,XUTing-ting2a,SHANShi-hua2a,BIYu-ping2b,WANShu-bo2c1.CollegeofLifeScience,ShandongNormalUniversity,Jinan250014I2.a.ShandongPeanutResearchInstitute,Qingdao266100Ib.High-TechResearchCenterIc.ShandongAcademyofAgriculturalSciences,Jinan250100IChina[Abstract]Researchonpeanutgenetictransformationisimportanttotheimprovementofthisimportantlegumecrop.A-grobacteriumtumefaciens-mediatedtransformationandparticlebombardmentaretwomainimportantmethodsonpeanutge-netictransformation.Themoreeffortswehavemadetotheresearchonpeanuttransformationandregeneration,thebettergeneticengineeringapproachesareforpeanut.Inthisreview,geneticengineeringapproaches,A.tumefaciens-mediatedtransformationandparticlebombardment,andadvancesoftheresearchonpeanutgenetictransformationwereintroduced.[Keywords]peanutIgenetictransformationIAgrobacteriumtumefaciensIparticlebombardment花生是最重要的油料作物之一,我国花生的总产量居世界首位。

发根农杆菌


毛状根的应用

用毛状根生产次生代谢产物 利用发根农杆菌进行次生代谢物质生产,具有 许多适应工业化生产的特点,如无需添加外源 生长素、迅速自主生长、遗传稳定性高、能合 成植物特有的次生代谢物,而且其含量往往比 植物自身合成的含量还高。

毛状根培养技术在理论研究中的应用 由于发根农杆菌诱导生成的毛状根生长迅速、条件可 控且遗传稳定性高,因而生成的毛状根是进行许多与 根相关的理论研究的理想试验系统。 另外,发根农杆菌转基因获得的毛状根也可以作为研 究作物根部寄生病虫害病理的良好材料。



毛根的无性系可以通过激素的自主性进行选择; Ri质粒转化植物所产生的毛状根分化为正常植株的分化 率高,倍性稳定,并且容易建成一系列能够在不同植物 细胞核染色体上插入一个T-DNA拷贝的株系。 毛状根具有生长迅速、多分支、数量大、没有向地性, 拥有亲本植物的特征次级代谢途径,能形成有价值的次 生代谢产物等特点。 由毛状根再生的植株经常表现出节间短、顶端优势比较 弱、叶皱等特殊特征,这对于植物转化体的筛选非常有 利。
Ri质粒
Ri质粒通过T-DNA转移到被侵染植物中,使其生成毛状根。 农杆碱型Ri质粒上的T-DNA呈不连续分布,TR-DNA及TLDNA上的基因与毛状根的形成有关,同时也影响着再生 植株地上部分形态和一些生理性状。TR-DNA的基因tmsl 和tms2能指导IAA的合成,因此转化生成毛状根在培养 时不需要添加生长激素。所有Ri质粒Vir区的保守性很 高,在转化过程中,Vir区上的基因不发生转移,但它 对T-DNA的转移起着极为重要的作用;在通常状态下, Vir区的基因处于抑制状态,当发根农杆菌感染植物时, 受损伤植物合成乙酰丁香酮,使Vir区抑制状态的基因 被激活,产生限制性核酸内切酶,在酶的作用下产生TDNA链,并引导T-DNA链与细菌细胞膜上的特定部位结合, 然后向植物细胞转移,进入植物细胞核内,T-DNA随后 整合进入植物细胞基因组。
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