【目的】转基因技术的发展离不开筛选标记的完善与创新，其中的可视化筛选标记在转基因中的应用越来越广泛。近年来，经过突变获得的增强型黄绿荧光蛋白（an enhanced Yellow Green Fluorescent like Protein (eYGFP) under ultraviolet (UV),eYGFPuv(GFPuv)）在365 nm紫外光线下能够发出强烈且稳定的绿色荧光，便于观察。构建GFPuv荧光筛选的基因编辑载体，并在马铃薯遗传转化中进行应用验证，为GFPuv荧光筛选在马铃薯转化中广泛应用提供技术支持，同时为后期利用基因组编辑技术创制马铃薯雄性不育系奠定基础。【方法】利用同源重组技术将GFPuv表达框架和基因编辑元件Cas9＿sgRNA依次与pCAMBIA2300载体连接，并进行农杆菌介导的烟草瞬时转化试验；通过发根农杆菌Ar qual和MSU440转化马铃薯茎段，在便携紫外灯下观察，并统计荧光根；利用改造载体构建了6个马铃薯花药发育保守基因的编辑载体，通过发根农杆菌体系转化2种马铃薯材料，验证转化效率和编辑效率；利用改造载体对马铃薯进行遗传转化。【结果】成功构建了GFPuv荧光筛选的基因编辑载体pCAMBIA2300MGFPuv-sgRNACas，瞬时转化烟草证实GFPuv表达框架能正常表达；2种发根农杆菌的转化均筛选到绿色荧光的毛状根，加入卡那霉素（kanamycin,Kan）显著提高阳性荧光根的比例，2种菌的转化效率差异不大，但MSU440的发根形成速度更快；6个马铃薯花药发育保守基因的编辑载体在2种马铃薯材料中的转化效率和编辑效率是一致的，但不同靶位点的编辑效率差异较大；改造载体遗传转化马铃薯证实GFPuv荧光可用于马铃薯愈伤组织和再生苗的筛选。【结论】发根农杆菌遗传转化体系是基因编辑效率验证的重要途径，GFPuv荧光可用于马铃薯转化的筛选。

RPP13是一种能够通过识别病原物效应子诱发植物免疫反应的典型R基因。植物病毒学实验室前期对马铃薯纺锤块茎类病毒(PSTVd)所侵染的5个马铃薯品种进行了转录组测序分析，发现RPP13基因在5个马铃薯品种中均上调。为了研究该基因在马铃薯中是否与PSTVd抗性相关，应用DNAMAN 8.0软件对转录组测序所得到的RPP13上调基因序列进行序列比对分析，选取其共同的保守区域作为沉默对象，构建了以该保守区域为臂，马铃薯体细胞胚发生激酶类似受体基因(SERK1)(登录号为EF175216)内含子为环的茎环结构反向重复序列RNAi载体pROKⅡ-RPP13,通过冻融法将pROKⅡ-RPP13载体转入农杆菌LBA4404中，应用农杆菌介导的马铃薯遗传转化方法转化马铃薯品种民丰红，以苗龄28 d的健康马铃薯叶片为材料，经过预培养2 d、农杆菌浸染10 min、黑暗条件下共培养2 d,应用抗性筛选培养基诱导生根、生芽，将再生植株进行PCR检测，筛选得到3株阳性转基因植株；以马铃薯的ef1a基因作为内参基因，利用实时荧光定量PCR技术检测马铃薯转化植株中RPP13基因的表达量。结果表明：所获得的3株转基因植株中RPP13基因的表达量与未转基因的对照相比具有显著差异，在所获得的RNAi转基因马铃薯植株中，RPP13基因表达量的降低幅度为35%～60%。

为探究马铃薯的最佳遗传转化体系，以紫色马铃薯‘华颂66号’无菌组培苗茎段为外植体，用农杆菌介导法将含有植物沉默载体质粒pBWA(V)KS-miR8019转化马铃薯外植体，测定不同预培养时间、不同激素组合及抗生素对马铃薯愈伤再生转化体系的影响。结果表明：1）茎段预培养时间为2 d时，愈伤组织诱导率最高；2）最适的外植体愈伤组织诱导的培养基配方为：MS干粉式培养基+2.0 mg/L 6-BA+1.0 mg/L 2,4-D，愈伤组织的诱导率为96.7%。最适愈伤组织分化的培养基为：MS干粉式培养基+4.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA+1.0 mg/L GA_3;3）植株再生及生根的抗生素最适筛选浓度为75 mg/L的卡那霉素；4）农杆菌抑制剂的最适浓度为300 mg/L的特美汀，且在愈伤组织诱导、分化及生根阶段都需要加入。综上，通过对农杆菌介导的愈伤再生转化过程中各个影响因素进行试验，初步建立了马铃薯‘华颂66号’的遗传转化体系。

将Napin启动子与含花生FAD2基因反向重复片段的RNA干扰结构连接,亚克隆至含雌激素诱导重组系统的植物表达载体pNCX相应位点中,构建完成由Napin启动子驱动的FAD2RNAi删除筛选标记表达载体pNCX-FAD2RNAi,经酶切鉴定,获得相应的启动子片段、FAD2RNAi片段及NCX-FAD2RNAi片段。利用农杆菌介导法进行遗传转化,已获得抗性丛生芽214丛。

【背景】马铃薯是最重要的块茎类粮食作物。栽培马铃薯以四倍体为主,但四倍体遗传和薯块繁殖增加了马铃薯改良的难度。因此越来越多的科学家呼吁在二倍体水平进行马铃薯的再驯化,将马铃薯驯化成种子繁殖作物。自然界中存在4个二倍体马铃薯原始栽培种,这些二倍体栽培种中蕴含着丰富的遗传变异,但是它们的遗传转化体系尚未成熟。【目的】建立高效的二倍体栽培马铃薯遗传转化体系,为二倍体马铃薯优良等位基因和分子育种提供工具。【方法】以二倍体栽培种马铃薯(Solanum phureja)CIP 703541为试验材料,利用绿色荧光蛋白基因(green fluorescent protein,GFP)作为报告基因,对遗传转化体系进行摸索,主要包括:预处理培养时间、诱导再生的激素比例、抗生素浓度以及转化效率。另外,利用同样的激素组合对17份不同基因型的二倍体马铃薯原始栽培种进行了测试,比较各个材料在不同激素浓度条件下的再生效率,筛选出再生效率较高的激素组合进行大量遗传转化;对再生苗进行生根筛选、荧光观察和PCR鉴定,统计阳性植株的概率。用流式细胞仪检测阳性植株的倍性,以分析再生植株发生染色体加倍的频率。【结果】预处理培养时间为2 d的外植体浸染效率最高。二倍体材料CIP 703541最适合再生出芽的激素配方为2.0 mg·L~(-1)玉米素(zeatin,ZT)﹕0.01 mg·L~(-1)奈乙酸(naphthaleneacetic acid,NAA)。再生阶段抗生素卡那霉素(kanamycin,Kan)的最适筛选浓度为100 mg·L~(-1),生根阶段的最适筛选浓度为50 mg·L~(-1)。通过对不同基因型进行筛选,获得3份再生能力较强的二倍体马铃薯材料(CIP 703308、CIP 703312和CIP 703541)。它们响应的激素配方各不相同,在添加了100 mg·L~(-1)卡那霉素的再生培养基中,3份材料的再生效率分别为45%、40%和52%。通过大规模遗传转化证明,3份材料的转化率分别为2.8%、4.2%和5.3%。经流式细胞仪检测,所获得的马铃薯阳性植株中四倍体的比例较高,CIP 703308、CIP 703312和CIP 703541的阳性转化植株中二倍体的比例分别为5.26%、10.53%和38.46%。【结论】建立了高效的二倍体马铃薯遗传转化体系,获得了3份再生能力较强的二倍体材料。另外,发现二倍体马铃薯在经过遗传转化之后再生植株中染色体加倍的比例较高。

将脂质转移蛋白(LTP4)基因插入植物表达载体pBI121—35S,构建超表达载体pBI121—35S∶∶LTP4,通过农杆菌介导法将其转入拟南芥Arabidopsis thalianaColumbia生态型品种中,获得了卡那霉素筛选的抗性植株。PCR扩增验证及RT—PCR分析表明,该基因获得超表达。

重金属ATP酶基因HMA2介导的Cd长距离运输对植物体内Cd的分配及解毒起重要作用。然而,有关马蔺(Iris lactea)体内Cd长距离运输的分子机制仍不清楚。本研究以马蔺根中总RNA为模板,采用RT-PCR方法获得了重金属ATP酶基因片段,以中间载体pHANNIBAL和植物表达载体pART27为基础,采用酶切和连接的方法,构建了CaMV35S启动子驱动的含有IlHMA2基因片段反向重复序列的RNAi植物表达载体pARTG1G2,用冻融法将此重组质粒导入农杆菌GV3101,并转入到马蔺幼苗体内获得了Il

为研究油茶种子成熟调控蛋白基因的功能,以pCAMBIA1304质粒为载体,根据油茶种子成熟调控蛋白基因的cDNA序列设计了小干扰RNA(Si RNA)序列,构建了油茶种子成熟调控蛋白基因小干扰RNA植物表达载体pCAMBIA1304-si RNA,并借助农杆菌介导叶盘法将pCAMBIA1304-si RNA转化到野生型烟草中,获得了稳定表达的转基因烟草苗。为下一步的油茶种子成熟调控蛋白基因的功能鉴定奠定了基础。

【目的】AGPase基因可在百合鳞茎膨大发育过程中影响淀粉的合成代谢,从而调控鳞茎发育,构建干扰AGPase基因RNAi载体并遗传转化进行反向下调作用研究,可为该调控机制的研究提供更多信息。【方法】克隆300 bp的AGPase基因保守序列,利用Gateway技术通过BP反应将该序列插入入门载体p DONR221,进行LR反应将该序列正反向插入干扰载体p Jawohl8-RNAi中,经过酶切鉴定所构建RNAi载体的正确性;并通过农杆菌介导法转入百合组培苗中,PCR检测RNAi载体转化农杆菌,荧光定量PCR检测农杆菌转化植株的AGPase相对表达量变化。【结果】成功构建p DONR221-AGPase入门克隆与p Jawohl8-RNAi-AGPase表达载体,遗传转化百合愈伤诱导出AGPase表达量下调的转化植株。【结论】采用Gateway技术可方便构建RNAi表达载体,选择的AGPase保守序列能作为干扰片段对百合AGPase自身转录的mRNA进行下调。

以高抗青枯病二倍体马铃薯基因型ED13为材料,克隆了蛋白激酶基因StPki。以StPki基因特异区段为靶标,成功构建了该基因的RNA干扰植物表达载体pCHF1-StPki。利用重组农杆菌株LBA4404(pCHF1-StPki)感染转化ED13茎段外植体,获得了抗庆大霉素的再生植株。利用CaMV35S启动子特异引物对再生植株进行PCR检测,结果表明获得了转基因植株。利用StPki基因的特异引物对转基因植株进行半定量RT-PCR分析,结果显示该基因的转录受到了抑制。马铃薯抗病基因型ED13已被成功转化,且表现出了对StPki基因的RNA干扰活性。

综述了马铃薯花色素苷的种类、含量及抗氧化特性,比较了二倍体遗传模型和四倍体遗传模型花色素相关基因及克隆,重点阐述了基因R和P的克隆与表达。

以小麦品种西农1376为受体,利用Overlapping PCR的方式构建了防御素基因alfAFP和抗菌肽基因spCEMA融合基因的表达载体,与pAHC20共转化幼胚愈伤组织,获得转基因再生T0代植株269株,春化后移栽成活188株。对叶片基因组DNA进行目的基因和bar基因PCR扩增表明其中7株是共整合植株,共整合频率为0.1%,初步证明融合基因已成功通过共转化方式导入受体小麦品种中。影响共整合率的因素分析表明,在使用除草剂PPT对bar基因进行筛选的过程中,筛选时间的缩短并不会明显降低筛选的效率。

从拟南芥中克隆CBF1基因,转入到植物表达载体pBI121的XbaI和SacI位点,得到中间重组质粒pBI121-CBF1,用EcoRI和HindⅢ将35S启动子与CBF1基因从pBI121-CBF1切下,转入到植物表达载体pCAMBIA1301中,构建植物表达载体p1301-CBF1。将构建的植物表达载体转入农杆菌EHA105,采用农杆菌介导法转化野生蕉胚性悬浮细胞,经GUS组织化学染色和PCR鉴定,证明CBF1基因已转入野生蕉中。

为了建立快速研究高分子量谷蛋白亚基(high molecular weightglutenin subunit,HMW-GS)基因功能活性的植物表达体系,以自主克隆的新型HMW-GS基因1Dy12.1*t为目的基因,利用限制性内切酶XhoⅠ和SalⅠ切割后5’端能形成相同粘性末端的特性,成功构建了1Dy12.1*t的植物双元表达载体pBINHP-GluT。该载体选择使用胚乳特异性强启动子,利用已知HMW-GS基因内部均不含有的XbaⅠ和KpnⅠ内切酶位点引入1Dy12.1*t编码区,并将1Dy12.1*t的表达调控置于T-DNA区内,从而奠定了其在不同HMW-GS基因功能活性研究上的便利性。通...

为了丰富马铃薯分子标记,定位青枯病抗性基因位点,利用具有抗青枯病遗传背景的二倍体马铃薯亲本USW5337.3(C)和772102.37(E)及其123份杂交一代无性系,进行了马铃薯SSR遗传图谱的构建。根据马铃薯全基因组序列设计了864对SSR引物,其中187对在亲本间表现出差异,135对(72.2%)能够在杂交一代中扩增出清晰的条带,最终构建了一张由12个连锁群组成,包含135个SSR标记的马铃薯分子标记遗传图谱。12个连锁群总长度为948.4 c M,标记间平均间距7.03 c M,含有5个标记偏分离