Ti T—DNA基因在天仙子+烟草体细胞杂种培养细胞中的导入、表达及再生

携带章鱼碱型Ti质粒和胭脂碱型Ti质粒的根癌农杆菌不同菌株分别与天仙子+烟草体细胞杂种培养细胞经共培养离体转化程序后,Ti T-DNA基因在受体细胞中获得了转移与表达。虽然细菌处理对受体细胞的植板率具有一定的影响,但其激素自主型频率为33.9—76.8％,表现冠瘿碱合成酶活性的频率为9.7—47.5％。从转化细胞克隆再生的苗不易长大、难于生根,且其基部产生大量的次生瘤组织。在这种再生苗的叶组织及次生瘤组织中仍可检测到相应冠瘿碱合成酶的活性。     

根瘤农杆菌介导的枸杞转化及转化植物的获得

本文报道一种重要的中药——枸杞(Lycium barbarum L.)的转化、再生系统的建立。以根瘤农杆菌(Agrobaterium tumefaciens)C58cl(pGV3850::neo1103)感染枸杞的幼茎外植体,在含卡那霉素50μg/ml的诱培养基上选择转化的愈伤组织,在含卡那霉素25μg/ml分化培养基上得到再生小芽,再生小芽中有30％外观形态正常。形态正常的小芽转到生根培养基后可长出根从而得到完整的植株。胭脂碱检测。NPT-Ⅱ活性测定及分子杂交的结果均表明,外源基因已导入枸杞并得以表达。在实验过程中还发现:(1) 经过一定预处理后,形成愈伤组织较快的外植体易被转化。(2) 转化后愈伤组织再生正常植株的频率比未转化的愈伤组织高。     

由卫星互补DNA单体和双体基因构建的抗黄瓜花叶病毒的转基因番茄

本研究是用卫星cDNA单体和双体基因获得抗黄瓜花叶病毒的转基因番茄。将单体和双体基因组建植物基因载体ROK2,通过三菌结合把基因引入根癌脓杆菌并感染转化番茄获得再生转基因植株。接种攻毒试验表明,卫星cDNA转基因番茄能够干扰病毒的复制,减轻症状程度表现出对CMV的显著抗病性,经过三代检测选育也获得单株纯化的转基因植物株系。初步的田间实验证明,转基因植株在自然条件下,也表现出对CMV的抗病性,表现了良好的生产潜力,为解决我国番茄等作物的病毒病开辟了新的途径。     

根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的百脉根(Lotus corniculatus L.)的转化

本文报道一个简单有效的豆科植物转化再生实验系统。百脉根(品种:里澳)子叶外植体,被含非致瘤性Ti质粒载体的根癌农杆菌感染。该载体带有一个嵌合的npf-Ⅱ基因和一个胭脂碱合成酶基因。在合卡那霉素的选择培养基上,有40％的外植体在3周内出芽。长大的芽可在生根培养基上生根并移栽成活,开花结实。从一个切块得到了16个抗性再生植株。对再生植株的胭脂碱检测、NPT-Ⅱ活性检测及DNA分子杂交实验及种子后代的胭脂碱检测结果表明,外源基因整合到百脉根基因组上,获得表达并能通过有性生殖过程传递。     

玉米醇溶蛋白基因Z_4在双子叶植物龙葵(Solanum nigrum)中的表达

本文将含有玉米醇溶蛋白基因Z_4的玉米基因组克隆插入Ti质粒pTiT_(37)的T-DNA区。用带有此质粒的根癌农杆菌感染龙葵,得到了能合成胭脂碱的转化愈伤组织和转化植株。DNA分子杂交和RNA点杂交表明,Z_4基因确实转化并整合进了龙葵的核基因组,并且被转录成mRNA。但在转化体中,没能检测出玉米醇溶蛋白。实验证明,单子叶植物基因的启动子能够在双子叶植物中发挥功能。文中讨论了Z_4基因在双子叶转化植物的种子中受发育调节的可能性。     

由卫星互补DNA单体构建的抗黄瓜花叶病毒的烟草基因工程植株

本文将合成的卫星RNA-1的全长cDNA单体重组到含CaMV-35S启动子的植物表达载体ROK_2上,并将此重组质粒转入含Ti质粒的根癌杆菌(Agrobacterium tumefaciens)中,用以感染我国推广烟草品种G-140的叶圆片并再生成植株。经CMV强毒分离物接种后,大部分转化植株有大量卫星RNA表达,并表现出症状的减轻。第二代转基因植物仍保持大量卫星RNA的表达及对CMV的抗性并出现基本符合孟德尔遗传规律的分离。经分离和选育我们可得到纯化的抗病毒品种。     

高等植物根原生质体的分离和培养

本文由12种植物,其中包括8种豆科植物(绿豆、黑绿豆、大豆、豌豆、木豆、蚕豆、苜蓿和胡卢巴)和4种十字花科植物(油菜、本油菜、甘兰和白芥)的萌发种子的幼根分离得到了根原生质体.根原生质体在培养中表现出活跃的分裂能力.除了在木豆和蚕豆中仅观察到细胞分裂外,其余10种植物的根原生质体均形成了愈伤组织。其中苜蓿根原生质体通过形成胚状体再生了植株,而油菜和甘兰的根原生质体通过愈伤组织诱导成芽也再生了植株,由此证明了根原生质体的全能性.这为那些在分离或培养原生质体方面仍存在困难的植物种提供了另一可供选择的系统.本文还讨论了这一系统的优点以及存在的问题。     

高效抗虫转基因烟草的研究

苏云金杆菌HD-1的杀虫蛋白基因经5′端改造,3′端进行4种不同长度缺失后插入到含有双增强子的35S启动子,翻译增强子“Ω′”片段的双元载体中,借助土壤农杆菌LBA 4404将在此双元载体上的杀虫蛋白基因及新霉素磷酸转移酶基因(NPTII)转入到生产品种烟草NC89的染色体上,从而获得了抗卡那霉素的转化再生烟草植株。用1—3龄烟青虫对这些转化植株进行大量重复虫试结果表明用4种不同长度B.t.基因转化的再生植株中都有抗虫性高的植株,其中以1.8kb的B.t.Cry IA(c)基因转化的植株杀虫效果最好,这一组转基因植株的平均杀虫率在90—100％的约占该组总虫试植株的50％。对高抗虫性植株的子一代(T1)和子二代(T2)进行遗传分析,分子生物学分析和进一步的抗虫试验表明B.t.基因已遗传到子代并初步选到了高抗虫性的转基因纯合株系D8-14和D19-8等。     

小麦原生质体再生细胞直接形成体细胞胚和再生植株

本文用普通小麦品种“济南177”幼胚诱导产生的胚性愈伤组织为材料游离原生质体,培养在附加有1mg/12,4-D和500mg/1水解酪蛋白(CH)的NMB培养基中,原生质体再生细胞直接分裂成为体细胞胚。生长至1.5—2mm大小的体细胞胚在无激素的MB固体培养基上直接发育成为完整再生小植株。     

La3+提高拟南芥耐旱能力研究

稀土元素有着广泛的生物学效应,稀土作为微肥在我国农业广泛使用.然而,稀土对植物抗旱性影响的研究很少.以模式植物拟南芥为材料,研究了不同浓度的镧(La3+)对植物根生长以及对植物耐旱能力的影响.结果表明,10和100 μmol ·L-1的La3能显著促进根生长,提高植物耐旱能力;1μmol·L-1La3+没有明显促进根生长,但显著提高了植物耐旱能力;1和10 mmol·L-1的La3+不能促进根生长,同时还降低了植物耐旱能力.该结果提示,稀土农用过程中要重视剂量的使用,同时避免带来生态环境问题.     

人乙肝病毒表面抗原基因在转基因烟草中的表达

本文报道了将乙型肝炎病毒(adw亚型)表面抗原基因导入植物中并得到了表达。将人乙型肝炎病毒(adw亚型)表面抗原(HBs Ag)基因插入植物双元载体pRoK Ⅱ的CaMV 35S启动子下游,构建重组质粒pRoK Ⅱ-HBs ag,将此质粒导入农杆菌LBA4404中,利用农杆菌感染叶盘的方法转化烟G-140品种,得到了抗卡那霉素的转化植株,并进一步获得了后代植株。酶联免疫分析表明转化植株及其后代均能产生具免疫活性的HBs Ag;免疫吸附电镜观察表明,转化植株产生的HBS Ag呈典型的直径为22 nm的颗粒。本文显示了用植物廉价生产HBs Ag的可能性。     

从三叶半夏(Pinellia ternata Breit)叶肉原生质体再生植株

从三叶半夏叶片分离到大量、具活力的叶肉原生质体,采用无机盐、激素、蔗糖浓度不同的液体和固体双层培养基培养。4—7天内原生质体出现第一次分裂,分裂频率为3—8％,3周后形成80—100个细胞的细胞团,转入液体培养基中振荡培养,1月后将形成1—2mm直径的愈伤组织再转入固体分化培养基中,愈伤组织先增殖、生长,3—4周后分化出绿芽和小苗,再1月后,由原生质体再生的半夏小植株已长至6—10cm高。半夏原生质体再生植株的发生途径有器官型和胚状体型两种方式。比较和讨论了悬浮培养、双层培养和组份浓度差液-固体双层培养对原生质体培养的效果。     

表达烟草花叶病毒外壳蛋白的转基因烟草及其对TMV的抗性

利用体外重组DNA技术构建携带烟草花叶病毒(TMV,国内流行的普通株)外壳蛋白基因(CP)的中间表达载体,通过土壤农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)Ti质粒,重组TMV-CP基因被转移至烟草细胞,并获得大量再生的转基因烟草。工程烟草的基因组经Southern印迹法分析证明,CP基因在再生工程株染色体中有1—5个拷贝的插入。分子杂交分析确证TMV-CP基因在转基因株中获得正确表达,其mRNA和蛋白产物的丰度分别达0.005—0.01％及0.05—0.2％。攻毒实验表明90％以上的能表达TMV—CP基因的工程烟草能不同程度地抑制病毒的复制、扩散,并显著延缓,减轻系统病状的发生。有3株工程植株直至花期无病状表现,生长正常。这一抗性作用机制在于转化细胞中的外壳蛋白在病毒侵染早期有效地抑制了入侵病毒颗粒的脱壳,从而阻断病毒的复制。     

调控细胞迁移和组织再生的生物材料研究

组织再生材料为细胞、组织的生长提供必要的物质基础,维持再生组织的形状和力学性能,并实现与周围组织的有机整合。其中,材料-细胞的相互作用是组织再生材料的核心问题。组织再生材料表界面的物理结构和化学性能可以直接影响细胞的黏附、铺展、增殖、迁移和分化等行为,进而影响组织修复和再生的效果。多数组织和器官具有立体结构,并具有更为精细的微结构。因此,三维组织再生材料体系的构建及其微结构调控是另外一个重要问题。本文结合本课题组近年的工作,综合国内外最新研究成果,重点介绍了生物材料表界面物理结构和理化性质对微粒吞噬、细胞黏附的影响、梯度材料对细胞黏附和定向迁移的作用、3D水凝胶中的细胞迁移行为及特点,以及用于皮肤和软骨组织修复与再生的植入材料,最后对生物材料在组织再生中的研究与应用进行了展望。     

弱直流电场对枯草芽孢杆菌生长和代谢活性的作用

枯草芽孢杆菌63501(Bacillus subtilis 63501)培养液在连续培养时分别通入不同强度的直流电场,研究了它们在持续直流电刺激下的生长曲线、pH曲线、ATP酶活性、胞内总蛋白含量、细胞膜通透性以及细菌微观形态变化。 结果表明,适宜的直流电能促进枯草芽孢杆菌增殖;枯草芽孢杆菌的ATP酶活性在0.045 5×10-3 A/cm2电流密度作用下,在对数生长前期、后期和稳定期分别比对照组同期提升1.9、3.5和3.8倍,表明适宜强度的电流增强了细菌细胞的代谢活性。 细菌通透性也有不同程度的提高,与透射电子显微镜观察到的细菌细胞通电后的形态变化具有一致性。     

青海省西宁种植山莨菪中重金属元素特征

青海地道中藏药材山莨菪人工引种栽培试验成功。采集两年生和三年生种植山莨菪在不同生长期的植物全植株,采用流动注射氢化法原子吸收光谱分别测试了其不同组织中铅、砷、汞、镉等重金属元素含量。结果表明,山莨菪在生长周期内吸收的重金属元素并非全部蓄积在根组织器官中,部分重金属元素通过年生长周期内的生长发育而随着地上茎叶部分等组织器官的枯萎被代谢排出植物体外。     

取向结构和梯度分布医用材料的制备及应用

组织器官缺损或功能损失是人类健康所面临的重大危害,具有特定结构和组成的再生医学材料是实现组织再生与修复的关键和物质基础。本文对具有取向结构和梯度分布的再生医学材料的制备方法及其生物学性能进行了综述。与传统的再生医学材料相比,取向结构使得细胞在支架中呈取向分布和生长,有利于营养物质及代谢产物的传递,可用于构建具有取向结构的三维组织。具有物理性能、化学组成、生物因子梯度分布的再生医学材料能够调控细胞在梯度方向的黏附、迁移和分化等行为。基于仿生学原理设计的具有取向结构和梯度分布的再生医学材料为缺损组织或器官的再生与修复提供了更适宜的微环境,可望获得更出色的再生修复效果。     

不同碳源下粪产碱杆菌的生长代谢及碳氮比对其反硝化能力的影响

近年来,地下水中硝酸盐的污染日益严重,饮用水中高浓度的硝酸盐或亚硝酸盐会对人类健康产生极大的威胁,而作为目前研究较多的异养微生物之一,粪产碱杆菌(Alcaligenes faecalis)不仅能降解苯酚、苯胺等多种有机质[1,2],还具有反硝化能力。碳源种类及碳氮比是影响微生物生长和反硝化的两个重要因素。本文以粪产碱杆菌为实验菌种,选择柠檬酸三钠等5种不同碳源,观察其生长情况,进而在不同碳氮比条件下,以亚硝酸根为底物,研究了粪产碱杆菌的反硝化能力。结果表明,粪产碱杆菌可在乳酸钠、乙酸钠和柠檬酸三钠中快速生长,但在葡萄糖和低浓度甲醇中生长缓慢,即不能利用这两种物质作为其生长的碳源;粪产碱杆菌可以利用亚硝酸根作为其反硝化反应的底物,将其还原为低价态的氮氧化物或者氮气;不同碳氮比条件下,粪产碱杆菌反硝化的反应速率不同。     

从棒头草(Polypogon fugax Nees ex Steud)原生质体培养获得再生成熟植株

本文报道从棒头草(Polypogon fugax Nees ex Steud)原生质体培养获得体细胞胚和再生成熟植株的试验结果。从悬浮细胞制备的原生质体,经培养获得了再生小植株;而从胚性愈伤组织直接制备的原生质体,经培养已再生了成熟植株,后一条途径为其他禾本科植物原生质体培养提供了新的线索,本文还对有关的培养方法和培养基进行了研究。     

致瘤农杆菌能够转化大麦和小麦

直到现在,单子叶植物特别是禾谷类作物的基因工程还没有合适的载体系统。本文首次报道了致瘤农杆菌T37,A208和B63个菌种能够感染大麦和小麦的部分品种,形成突起和肿瘤。并且发现,酚类化合物乙酰丁香酮对转化有促进作用。另外,在合适的植物组织接种农杆菌也是转化成功的关键。文中讨论了农杆菌的宿主范围以及Ti质粒作为禾谷类作物基因工程载体的可能性。