植物转基因技术（一）

植物转基因技术(gene transfer)也称遗传转化技术(genetic transformation),是植物基因工程的一个重要组成部分;它通常是指将依据人们一定的需要已经分离、克隆并组建成一定载体形式的外源基因,借助于物理、化学或生物的手段,转入受体植物细胞,实现在新背景下(如细胞、组织、整株水平)表达和遗传的过程。它不仅为基因的表达调控和遗传的研究提供了一个理想的实验体系,更重要的是为植物,尤其是农作物的定向改良和分子育种提供了一个有效的途     

植物基因工程的研究进展与前景展望

植物基因工程是现代科学技术的重要支柱之一,是分子生物学、细胞生物学研究高度发展的产物,其迅猛发展引发了一场新的绿色革命浪潮,它为植物育种学开辟了一条崭新的途径.1 植物基因工程研究的总体状况从技术角度看,植物基因工程包括几个重要的环节:目的基因的分离和鉴定、基因的修饰及植物表达载体的构建、受体的遗传转化、基因工程细胞     

多基因双T-DNA植物表达载体的构建及拟南芥转化

多基因植物表达载体用于植物遗传转化是培育具有多种优良品质作物的有效策略. 双T-DNA系统是实现筛选完成后选择标记基因删除的一种简便可行的方式. 为培育高度抗逆或去除标记基因的农作物,构建了多基因双T-DNA植物表达载体2T-bbgdD,其中含有一个抗除草剂基因bar, 3个抗逆相关基因(DREB1A, Na+依赖性Pi转运体基因（d5）, betA)和一个报告基因gfp. 利用农杆菌介导法将该载体转入拟南芥,获得了多基因共转化及去除标记基因的转基因拟南芥. 可将此植物表达载体进一步用于作物的遗传转化.     

尖镰胞菌细胞色素P450 55a1基因超表达载体的构建和水稻日本晴遗传转化

要将细胞色素P450 55a1基因克隆到镰刀菌素植物超表达载体pCAMBIA1302中,构建了pCAMBIA1302-cyp55a1-gfp1植物超表达载体,以水稻日本晴为遗传转化的受体对象,通过农杆菌介导侵染方法进行了遗传转化.结果表明：成功构建了细胞色素P450 55a1基因超表达载体,获得了多个细胞色素P450 55a1基因超表达的阳性植株,并以RT-PCR技术分析了阳性植株中细胞色素P450 55a1基因的表达水平.     

过量表达SlOPA3-like基因对烟草叶片叶绿体发育的影响

3型视神经萎缩蛋白(Optic atrophy type 3,OPA3)普遍存在于真菌、植物和动物中,但它在植物中的功能尚不清楚。本研究构建了番茄OPA3-like (SlOPA3L)基因的过表达载体35S∶∶SlOPA3L并遗传转化烟草。与野生型烟草叶片相比,过量表达SlOPA3L基因的转基因烟草的子叶呈花叶状、部分组织失绿,转基因烟草的少数早期真叶呈花叶表型,随着叶片发育后又逐渐恢复正常。转基因烟草的叶片细胞表型分析表明:真叶花叶的叶片的海绵组织和栅栏组织发育受到显著的影响。这些结果表明:Sl OPA3L基因可能影植物叶片细胞的分裂和参与植物叶片发育早期的叶绿体形成。     

来自裸露细胞的植物

在霍亨海姆大学的植物发育生理学讲座上报告了由撞羽矮牵牛寻常叶游离的原生质体培养出完全能繁殖的植物。原生质体是植物细胞的内含物,人们如果用一定的酶进行处理,除去细胞壁,它就成为游离状态。于是细胞内含物没有任何保护,进行基因处理,变更遗传信息便成为可能。游离的遗传物质,也就是任何植物的 DNS(脱氧核糖核酸)就能从细胞内含物中取得。现在证明,由原生质体可重新发生新的能繁殖的植物,因此通过外来基因处理,使遗传信     

尖镰胞菌细胞色素P450 55a1基因超表达载体的构建和水稻日本晴遗传转化

将细胞色素P450 55a1基因克隆到镰刀菌素植物超表达载体pCAMBIA1302中,构建了pCAMBIA1302-cyp55a1-gfp植物超表达载体,以水稻日本晴为遗传转化的受体对象,通过农杆菌介导侵染方法进行了遗传转化.结果表明：成功构建了细胞色素P450 55a1基因超表达载体,获得了多个细胞色素P450 55a1基因超表达的阳性植株,并以RT-PCR技术分析了阳性植株中细胞色素P450 55a1基因的表达水平.     

转基因作物是怎样培育出来的?能否繁殖后代?

<正>A:转基因作物是指利用基因工程方法把外源基因导入到农作物中,使之表达并稳定遗传,赋予作物新的性状。转基因植物的培育方法有很多种,最经典的是农杆菌介导法。使用这种方法,就可以通过质粒把目的基因转入植物细胞。目的基因就是要被转入的基因,它来源于其他物种,能编     

DNA甲基化敏感扩增多态性技术及其在作物遗传研究中的应用

DNA甲基化是表观遗传修饰的基本方式之一,在调控植物基因表达、抵御逆境胁迫、防御外源基因侵入等方面具有重要作用,随着对DNA甲基化研究的深入,在AFLP技术基础上衍生的DNA甲基化敏扩增多态性技术（MSAP）,以其高通量、高多态性、低成本、易操作等优点,在作物遗传育种研究的各个领域得到广泛应用。本文综述了该技术的基本原理与操作,及其在作物遗传研究中的应用现状。     

植物表达抗体的研究进展

利用转基因植物生产抗体是一个新兴的生物技术领域。这种技术将编码全抗体或抗体片段的基因导入植物，从而在植物中产生全抗体或抗体片段，获得的抗体能功能性地识别抗原并结合抗原。目前已有农杆菌介导转移法和基因枪法等多种转化技术用于将抗体基因导入植物细胞。利用植物表达抗体的一大优势是能大规模廉价生产免疫治疗用抗体。此外，植物抗体也可用于植物自身抗病，并能调节植物细胞代谢。本文主要就植物生产抗体的方法、抗体的表达及应用作一综述。     

PuFAD8基因过表达载体的构建及其在番茄中的遗传转化

脂肪酸去饱和酶8(fatty acid desaturase 8,FAD8)是FAD基因家族成员，可参与催化不饱和脂肪酸的合成进而影响果实香气。为进一步研究PuFAD8基因的功能及其与番茄果实挥发性物质的关系，文章构建了模式植物番茄PuFAD8基因的过表达载体，通过农杆菌介导遗传转化、植物组织培养技术获得番茄PuFAD8基因过表达植株。结果表明，番茄PuFAD8基因过表达载体构建成功，并获得番茄过表达植株，以便进一步研究该基因的分子功能，为明确其在番茄果实成熟过程中挥发性物质的调控机制奠定了基础。     

纳米材料在植物细胞生物学研究中的应用

纳米材料已广泛应用于药物载体、生物传感器、成像技术以及基因治疗等研究,相对于动物细胞而言,纳米材料在植物细胞生物学中的应用相对滞后,目前主要集中在量子点探针标记技术和纳米基因载体介导外源基因遗传转化两方面。据此,笔者主要介绍了近年来的量子点合成及功能化等方面的进展,特别对于在植物细胞成像中应用进行了评述。另外还介绍了纳米基因载体的种类和特征,以及在植物完整细胞或原生质体中介导外源基因遗传转化等方面的研究进展。笔者认为已有的纳米材料存在粒径过大或自身的细胞毒性过大,限制了其在植物细胞生物学中的进一步应用,所以针对植物细胞自身特征,设计合成新型的纳米材料将是未来研究的焦点。     

TeLCYB基因的番茄遗传转化分析

万寿菊(Tagetes erecta L.)中含有类胡萝卜素,不仅可用于天然色素提取,还是研究类胡萝卜素合成代谢的植物材料。番茄红素β-环化酶(lycopene beta cyclase, LCYB)是类胡萝卜素合成代谢途径中的一个关键酶,文章通过对万寿菊中TeLCYB基因克隆、植物表达载体构建、并利用农杆菌介导法进行番茄遗传转化,获取TeLCYB基因转化番茄植株。分子鉴定和表型分析结果表明,万寿菊TeLCYB基因在番茄中表达,并改变转基因番茄果实颜色。高效液相色谱测定显示,TeLCYB基因的表达显著增加了番茄果实中β-胡萝卜素的量。该文研究结果表明TeLCYB基因具有功能活性,可用于改良植物果实的色素营养品质。     

CMV启动子克隆及其在植物体内的表达

根据细胞肥大病毒CMV启动子基因序列设计引物,PCR扩增目的基因后,利用基因重组技术成功构建具有Kan抗性和GUS intron报告基因的植物表达载体LpPCG,并将重组质粒转化到烟草叶片中.通过CMV启动子指导的GUS intron基因在烟草叶片内的瞬时性表达,比较了其植物表达特性.结果表明:CMV启动子可启动GUS在植物体内的表达,其表达活性相当于2×35S启动子的(80.4±26.6)％.     

拟南芥茎尖干细胞调控机制的研究进展

植物茎尖干细胞是位于植物顶端一团具有无限增殖能力的细胞,它是植物整个地上部分发育的源泉.干细胞分裂产生的子细胞一部分用来保持自我更替,另一部分形成器官原基,进而使其处于一种动态平衡状态,来维持植物甚至可长达千年的生长周期.现代分子生物学与遗传学表明这种动态平衡的维持受到来自干细胞微环境的各种因素的精确调控.其中起核心作用的是由WUSCHEL(WUS)基因与CLAVATA(CLV)基因之间形成的负反馈调节环,而其他生物学因素如细胞分裂素、可以移动的小RNAs和表观遗传作用等最终都作用于这一负反馈调节环,另外与WUS-CLV信号通路相平行的SHOOTMERISTEMLESS(STM)信号通路在干细胞维持中也发挥着积极的作用.在此主要综述了模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)茎尖干细胞维持分子机制的最新研究进展.     

禾本科植物遗传中根癌农杆菌介导法的应用

植物基因转化是进行植物新品种创新的重要技术,在植物基因遗传转化中被广泛的应用。本文简要阐述了农杆菌介导法的有关定义,并对其在禾本科植物遗传转化中的应用进行了一定的探讨分析。     

基因枪法在植物转基因中的应用

基因枪法是是指用鸽粉或金粉包裹外源DNA,而后依靠基因枪装置,利用高压氦气冲击波加速微弹去穿透植物细胞壁和细胞膜,使外源DNA进入植物细胞并整合到植物细胞染色体组中,从而达到稳定遗传和表达的目的。它多用于对农杆菌不敏感的物种和基因型,用外源DNA包被的钨粒对大豆茎尖分生组织进行轰击,获得大豆转基因植株,此后,这一技术便很快在大豆中得到了应用。虽然它有缺点,但可与其他转基因技术结合使用。农杆菌介导法和基因枪轰击法各有自己的优缺点,它们之间并不是相斥的M相反,通过结合两种方法的特性,互相取长补短,就有可能提高转化效率。     

BpMYB4基因在白桦中的遗传转化及低温胁迫应答反应

【目的】为了研究BpMYB4基因在冷胁迫反应中的功能,对其进行了白桦转化试验。【方法】采用定量PCR技术对BpMYB4基因在白桦的根、茎、叶、木质部、芽、茎段等18个组织部位的表达模式进行分析,然后克隆构建PGWB2-BpMYB4植物过表达载体,通过农杆菌介导法进行白桦合子胚的遗传转化,采用PCR和荧光定量PCR技术检测转基因白桦株系中BpMYB4基因的相对表达量,最后采用分光光度计法对BpMYB4转基因白桦进行了8项生理指标的测定。【结果】相对于芽的表达量,BpMYB4基因在第3片叶的叶脉和第1片叶与第2片叶之间嫩茎的表达量最高; 白桦的遗传转化总共获得了13个过表达株系,且BpMYB4基因已经成功整合到白桦基因组上,定量结果发现MYB-8、MYB-11、MYB-12转基因白桦中BpMYB4基因的表达量相对于非转基因对照株系(NT)上调幅度最大; 在低温胁迫下,过量表达BpMYB4基因提高了白桦的超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、花青素(OPC)含量、过氧化氢酶活性(CAT)、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量和脯氨酸(PRO)含量,同时降低了转基因白桦的丙二醛(MDA)的含量。【结论】BpMYB4转基因白桦在低温胁迫下能够产生具有保护作用的物质,具有一定的抵抗低温的能力,因此,可以将其培育成抗冻优选株系。