根癌农杆菌介导花生高效遗传转化体系的优化
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根癌农杆菌介导的真菌遗传转化研究进展根癌农杆菌介导的真菌遗传转化是一种重要的生物技术手段,被广泛应用于真菌基因工程研究和相关产业生产中。
根癌农杆菌介导的真菌遗传转化技术利用农杆菌Ti质粒中的T-DNA片段将外源基因导入真菌细胞内,使真菌细胞具有新的遗传特性。
近年来,随着生物技术的发展和研究的深入,根癌农杆菌介导的真菌遗传转化研究取得了令人瞩目的进展。
一、根癌农杆菌介导的真菌遗传转化原理及方法1.构建适合真菌的质粒载体,将外源基因插入T-DNA载体中,构建成适合真菌遗传转化的质粒载体。
2.将构建好的质粒载体通过农杆菌进行转化,使其含有T-DNA片段。
3.利用农杆菌与真菌细胞的接触,将质粒中的T-DNA片段导入真菌细胞内。
4.筛选和鉴定转化后的真菌株系,确认外源基因是否成功导入真菌细胞中,并对转化菌株进行鉴定和分离纯化。
根癌农杆菌介导的真菌遗传转化技术在农业生产中有着广泛的应用价值,主要体现在以下几个方面:1. 抗病力提高:根癌农杆菌介导的真菌遗传转化可以实现真菌对病原菌的抗性提高,使植物在生长过程中更加健康,减少病害发生的可能性。
2. 产量增加:通过真菌遗传转化技术可以使真菌获得更好的生长特性和代谢特性,从而提高作物产量。
3. 抗逆性提高:真菌经过遗传改造后,可能对环境中的逆境条件具有更强的抵抗能力,使植物更加适应不良环境的生长条件。
4. 品质改进:真菌遗传转化技术还可以用于改进植物的品质,比如提高农作物的风味、口感等。
1. 药物生产:利用真菌遗传转化技术可以大规模生产生物药物,比如抗生素、激素等,在生物医药领域有着重要的应用。
2. 新药研发:真菌遗传转化技术可以用于研发新的药物,通过改造真菌代谢途径等方式,获得新型的生物活性化合物。
3. 医学研究:真菌遗传转化技术也可以用于医学研究领域,比如用于疾病的基因治疗、蛋白质表达等。
1. 技术改进:研究者不断优化根癌农杆菌介导的真菌遗传转化技术,提高转化效率和稳定性,为真菌的遗传改造提供更好的手段。
花生组织培养及遗传转化研究进展作者:张铙丹何龙飞来源:《安徽农业科学》2015年第11期摘要概述了近年来国内外花生组织培养与遗传转化的主要研究进展。
花生的再生体系已有不少成功报道,但仍存在基因型差异大、再生率低、生长慢等问题。
通过农杆菌介导法、基因枪轰击法和花粉管通道法等途径的遗传转化也获得了成功,但应用创新种质资源及其利用还有待加强。
指出建立高效稳定的花生再生体系和遗传转化创新种质是今后的研究重点。
关键词花生;组织培养;高效再生;遗传转化;基因工程中图分类号 S565.2 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2015)11-027-03花生(Arachis hypogaea L.)是全球,特别热带、亚热带地区最重要的油料作物与经济作物之一,种植广泛。
然而,花生栽培普遍存在产量低、病虫害危害严重、品质适用性窄等问题。
通过品种改良是解决这些问题的重要途径。
但可利用基因资源的匮乏、优良抗性基因源与不良性状紧密连锁以及种间杂交不亲和性等因素极大地限制了花生传统育种的发展,利用基因工程技术,加快花生育种进程越来越受到重视。
花生基因工程育种的关键是建立高效的再生体系,为转基因提供充足的受体材料,而通过遗传转化,创新大量种质资源,是进行系统选育的前提。
1 花生组织培养花生组织培养对花生的品种改良、新品种繁殖、遗传转化、种质保存和抗性突变体的筛选等具有重要意义。
自20世纪50年代末期Steward培养花生韧皮组织开始,花生组织培养至今已有50多年的历史,近十几年来有关花生再生植株的研究逐渐增多。
以花生植物茎尖、未成熟的合子胚、未成熟的叶片、子叶为外植体,进行离体培养并获得再生植株[1](表1)。
苗利娟等[2]从22个花生品种中筛选出4个丛生芽高诱导率的花生品种,并指出花生种子在1/2MS培养基上萌发率比在MS培养基上稍高;添加500 mg/L羧苄青霉素(Carbenicillin)对花生幼叶丛生芽分化无抑制作用,丛生芽诱导率可提高13.5个百分点;头孢霉素(Cefalexin)对芽诱导具有抑制作用,丛生芽诱导率下降48.5个百分点。
根癌农杆菌介导的‘魏可’葡萄遗传转化体系的优化余智莹;张平;徐志胜;孙兴民;章镇;陶建敏【期刊名称】《果树学报》【年(卷),期】2012(29)3【摘要】以‘魏可’葡萄离体叶片为外植体,利用植物表达载体上含有卡那霉素抗性基因(nptⅡ)的根癌农杆菌LBA4404(pCAMBIA2301)对影响‘魏可’葡萄遗传转化效率的因素进行系统研究。
结果表明,最佳农杆菌介导‘魏可’葡萄遗传转化体系为农杆菌侵染4 min,共培养3 d,卡那霉素质量浓度5 mg·L-1,羧苄青霉素质量浓度200 mg·L-1。
采用此体系对‘魏可’葡萄进行转化,共获得9株抗性苗。
利用GUS组织化学染色、PCR扩增的方法检测,结果表明,有4株通过了PCR检测,1株通过了RT-PCR检测,初步证明nptⅡ基因已经整合进入‘魏可’葡萄基因组中。
将PCR产物回收,经测序验证nptⅡ基因完全整合进入‘魏可’葡萄基因组中。
对CK及经PCR检测呈阳性的株系进行卡那霉素抗性鉴定,发现PCR呈阳性的株系均比CK抗Kan的能力明显增强。
【总页数】8页(P343-349)【关键词】'魏可’葡萄;农杆菌介导法;nptⅡ基因;转化体系;分子检测;卡那霉素抗性鉴定【作者】余智莹;张平;徐志胜;孙兴民;章镇;陶建敏【作者单位】南京农业大学园艺学院【正文语种】中文【中图分类】S663.1【相关文献】1.根癌农杆菌介导的葡萄风信子遗传转化体系 [J], 张海芹;刘雅莉;张锋;刘爱玲2.根癌农杆菌介导的百脉根遗传转化体系的优化研究 [J], 孙艳香;杨红梅;耿云红;朱晔荣;王宁宁;王勇3.根癌农杆菌介导观赏羽衣甘蓝遗传转化体系优化 [J], 王欢; 付小蕾; 毛洪玉; 祝朋芳4.根癌农杆菌介导苹果愈伤组织遗传转化体系的优化 [J], 牛淑庆;陈丽;李雨欣;田佶;姚允聪;张杰5.根癌农杆菌介导的葡萄遗传转化体系的优化 [J], 董志刚;马小河;王国平;赵旗峰;李晓梅;谭伟;王敏;唐晓萍因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
根癌农杆菌介导丝状真菌遗传转化的研究进展摘要:根癌农杆菌介导的遗传转化系统因具有操作简便,转化效率高,容易得到单拷贝随机插入的转化子,并且转化子稳定等特点而成为近年来丝状真菌遗传转化的主要研究手段之一,也使该系统有可能成为丝状真菌基因组研究的有力工具。
本文就根癌农杆菌转化丝状真菌原理、过程、种类、影响转化效率的因素及其应用等方面进行了综述。
[关键词]根癌农杆菌;丝状真菌;遗传转化丝状真菌(filamentous fungi) 是真菌中一个很大类群,通常指那些菌丝体比较发达而又不产生大型子实体的真菌.其在自然条件下常引起食物、工农业产品的霉变和植物的真菌病害,在工业、农业、医药及基础生物学研究中具有重要作用。
丝状真菌中很多种具有重要的经济价值,还有一些是昆虫、植物、动物和人类的重要致病菌,如绿僵菌(Metarhizium anisopliae)、稻瘟菌(Magnaporthe grisea)和烟曲霉(Aspergillus fumigatus)等。
而构巢曲霉(Aspergillus nidulans)和粗糙脉孢霉(Neurospora crassa)由于结构简单,通常被作为真核微生物的“模式”种用于基础研究[1]。
由于丝状真菌在经济上和科学中的重要性,多年来一直被广泛地研究。
近年来发展了很多转化的方法,但并非所有方法都适用于丝状真菌. 以往丝状真菌的常规转化方法有PEG介导的原生质体转化,限制酶介导的插入突变(Restriction enzyme-mediated insertional, REMI)等,但是这些转化技术或需要制备原生质体、或转化效率低.阻碍了它们在研究丝状真菌功能基因中的应用.根癌农杆菌介导的转化体系(Agrobacterium tumefaciens mediated transformation,ATMT)克服了这些缺点.为丝状真菌的遗传转化和功能基因研究提供了有力的工具,现已被广泛地运用于丝状真菌的遗传操作目前已经实现了对泡盛曲霉(Aspergilus awamori)、粗糙脉孢菌(Neurospora crassa)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)和瓜类炭疽(Colletotrichum lagenarium)等60多种真菌的遗传转化[2]。
根癌农杆菌介导法原理引言根癌农杆菌介导法是一种常用的基因转化技术,广泛应用于植物遗传工程领域。
它利用植物根癌农杆菌接触感染时产生的植物激素和DNA导入技术,将外源基因导入植物细胞,实现对植物基因组的改造。
本文将全面、详细、完整地探讨根癌农杆菌介导法的原理、应用以及优缺点。
根癌农杆菌的特点1. 根癌农杆菌简介根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens) 是一种通过植物接触感染的土壤细菌,在植物遗传工程研究中具有重要的应用价值。
它能够将其自身的T-DNA(转座子DNA)片段导入植物细胞,并在植物细胞中稳定表达。
2. 根癌农杆菌的感染机制根癌农杆菌感染植物的过程包括以下几个步骤:1.识别和结合:根癌农杆菌通过识别植物伤口释放的酚类化合物,结合到植物细胞表面。
2.感染透入:根癌农杆菌产生的信号分子诱导植物细胞产生细胞壁降解酶,使其自身进入植物细胞。
3.T-DNA转移:根癌农杆菌通过特殊的转移螺旋(vir蛋白)将T-DNA从细菌自身转移到植物细胞中。
4.T-DNA整合:转移的T-DNA片段在植物细胞染色体上整合,并导致植物细胞的遗传改变。
根癌农杆菌介导法原理根癌农杆菌介导法利用根癌农杆菌的感染机制,将外源基因导入植物细胞,从而实现对植物基因组的改造。
1. 构建适合的转化载体在根癌农杆菌介导法中,首先需要构建适合的转化载体。
转化载体通常包括以下几个重要组成部分:•T-DNA:携带待转化的外源基因片段。
•选择标记基因:用于筛选转化成功的植物细胞。
•根癌农杆菌起始核酸序列(ori):用于在根癌农杆菌中复制转化载体。
2. 根癌农杆菌感染植物将构建好的转化载体导入根癌农杆菌中,然后让根癌农杆菌感染植物组织。
通常可以通过以下步骤实现:•制备根癌农杆菌感染液:将构建好的转化载体导入根癌农杆菌中,培养至菌体达到一定浓度。
•植物组织处理:将待转化的植物组织浸泡在根癌农杆菌感染液中,利用真空处理或共振法促使菌体进入植物细胞。
农杆菌介导的植物遗传转化技术的研究植物遗传转化技术是一项广泛应用于作物改良和生物制药领域的重要技术手段。
其中农杆菌介导的植物遗传转化技术是目前最为常用和成熟的一种转化方法。
本文将对农杆菌介导的植物遗传转化技术的研究进行介绍和探讨。
一、农杆菌介导的植物遗传转化技术原理农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)是一种土壤杆菌,是一种天然的植物病原菌。
它通过菌体上存在的Ti质粒(tumor-inducing plasmid)和T-DNA(transfer DNA)片段,将外源DNA片段导入植物细胞并整合到植物基因组中,导致细胞核内出现转化的植物细胞。
因此,农杆菌介导的植物遗传转化技术也被称为农杆菌转化。
农杆菌介导的植物遗传转化技术包括以下几个步骤:农杆菌感染植物细胞、T-DNA整合进入植物细胞、T-DNA片段内的外源DNA导入植物细胞基因组、以及转化细胞的筛选和检测等。
其中,农杆菌感染植物细胞是整个转化过程的关键步骤,需要通过构建合适的载体和适当的农杆菌菌株,使其能够有效地感染到目标植物细胞。
二、农杆菌介导的植物遗传转化技术的研究进展农杆菌介导的植物遗传转化技术已经被广泛应用于许多作物品种的改良和基因功能研究中。
例如,利用农杆菌转化技术可将外源基因导入烟草、玉米、水稻、小麦、大豆等许多重要的作物中,实现对它们特性的改良。
在农杆菌介导的植物遗传转化技术的研究和应用中,也出现了许多问题。
其中,影响转化效率的因素包括转化载体、农杆菌菌株、植物品种、转化条件等。
此外,还存在着难以破解的难题,例如植物细胞壁难以透过、转化后细胞的不稳定性、外源基因的稳定性等。
为了提高转化效率和成功率,许多研究者着眼于改进农杆菌转化系统,包括构建新的载体、筛选适合的农杆菌菌株、研究植物细胞壁和农杆菌感染机制等。
一些新型转化技术,例如粒子轰击法、激光微加工技术和等离子膜处理技术等,也被尝试用于植物遗传转化中,但它们还需要进一步的研究和优化。
实验三根癌农杆菌介导的植物遗传转化一实验目的了解植物遗传转化的方法和理论掌握根癌农杆菌介导的遗传转化技术二原理植物遗传转化技术是指通过物理的,化学的或生物学的方法,将外源的基因导入受体植物细胞中获得再生植株的转基因技术。
自1983转基因植物问世以来,至今不到20年时间里,植物转基因技术发展迅速,除了占指导地位,运用最为广泛的农杆菌介导法,还发展了10多种转基因方法,如物理方面的基因枪法,电激法,显微注射法,超声波法,激光微束法,炭化硅纤维介导法,电泳法等;化学方面PEG介导转化,脂质体介导转化;生物学方面的种质系统法如花粉介导法,花粉管通道法等。
农杆菌介导法土壤农杆菌(Agrobacterium)是一种革兰氏阳性菌,有两个种与植物转基因有关,即根癌农杆菌(Agrobacterium Tumefaciens)和发根农杆菌(Agrobacterium Rhizogenes).它们在自然状态下具有趋化性地感染大多数双子叶植物的受伤部位,并诱导产生冠缨瘤或发状根,在离体条件下,可以在不加任何生长素的培养基中持续生长,研究表明根癌农杆菌和发根农杆菌细胞中分别含有Ti 和Ri质粒,上面有一段T-DNA区,可以通过一系列过程进入植物细胞并将这一段T-DN插入到植物基因组中,这是农杆菌侵染植物后产生冠缨瘤或发状根的根本原因,因此农杆菌是一种天然的植物遗传转化体系,人们可将所构建的目的基因插入到去除了致瘤基因的Ti(Ri)质粒的T-DNA区,借助农杆菌侵染受体植物细胞后T-DNA向植物基因组的高频转移和整合特性,实现目的基因对受体植物细胞的转化,然后通过植物细胞合和组织培养技术,利用植物细胞的全能性获得转基因再生植株。
农杆菌介导法转基因技术的关键是T-DNA整合受体植物基因组的过程,这一过程依赖与Ti质粒上的T-DNA区,和Vir区各种基因的表达以及一系列蛋白质和核酸的相互作用。
简略地说。
其过程是:植物细胞在受伤后细胞壁破裂,分泌高浓度的创伤诱导分子,它们是一些酚类化合物,如乙酰丁香酮(acetosyringone,AS)和羟基乙酰丁香酮(hydroxy- acetosyringone,OH-As)农杆菌对这类物质具有趋化性,首先在植物细胞表面发生贴壁,继而植物创伤分子诱导农杆菌Vir区各种基因的激活和表达。