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根癌农杆菌介导转化

2022-07-28 04:18:50 分类:养花问答 来源: 日夏养花网 作者: 网络整理 阅读:116

农杆菌介导转化单子叶植物的原理?

农杆菌是普遍存在于土壤中的一种革兰氏阴性细菌,它能在自然条件下趋化性地感染大多数双子叶植物的受伤部位,并诱导产生冠瘿瘤或发状根。根癌农杆菌和发根农杆菌中细胞中分别含有Ti质粒和Ri质粒,其上有一段T-DNA,农杆菌通过侵染植物伤口进入细胞后,可将T-DNA插入到植物基因组中。因此,农杆菌是一种天然的植物遗传转化体系。人们将目的基因插入到经过改造的T-DNA区,借助农杆菌的感染实现外源基因向植物细胞的转移与整合,然后通过细胞和组织培养技术,再生出转基因植株。农杆菌介导法起初只被用于双子叶植物中,近年来,农杆菌介导转化在一些单子叶植物(尤其是水稻)中也得到了广泛应用。

几种常用木霉遗传转化方法的比较

对于木霉菌来讲,除醋酸锂的转化方法鲜有报道外,其余转化均有在木霉中成功的例证,其中又以PEG介导的原生质体转化、电激法转化、根癌农杆菌介导转化和限制酶介导整合转化四种方法最为常用,在这四种方法中PEG介导的原生质体转化和限制酶介导整合转化是需要制备原生质体的,原生质体的制备是转化中的一大难点,原生质体制备方法大同小异,但要制备数量多、质量高的原生质体,并能成功转化需要注意脱壁酶的选择、菌丝龄的大小、细胞预处理、高渗液、再生率、融合频率等因素的影响。原生质体PEG转化法对各种菌的转化率有一定的差异,虽然操作简便,但也存在转化率低、不稳定、细胞易聚合产生二倍体甚至多倍体等问题;而限制酶介导的插入转化法相较PEG法则具有操作简便,转化效率高,并且单拷贝插入多,突变子稳定的优点。电激法转化和根癌农杆菌介导转化可以不制备原生质体,可以以菌丝或孢子作为受体细胞进行转化是其相较前两种方法最大的优点,经典的电激法转化法通常是需要制备原生质体的,但对丝状真菌原生质体的转化效率并不高,限制了其应用。但2012年Schuster通过改良,实现了利用木霉菌丝进行电激法转化的方法,为电激法转化的应用提供新的契机。根癌农杆菌介导的丝状真菌转化与其他方法相比,主要优点是:①不用制备原生质体,受体细胞来源简单,孢子、菌丝均可,操作过程简便。②转化率高,T-DNA整合入染色体时是随机的,并且一般是单拷贝。使得T-DNA可以作为丝状真菌基因突变研究中的一个标记使用,方便基因功能研究和基因克隆。③采用分生孢子作为受体细胞转化,由于分生孢子是单核,转化得到的后代不会发生分离现象,因此转化子稳定性好。④这一转化方法有可能用于外源基因的表达。目前,已经有大量的成功的根癌农杆菌介导转化实例,它可能成为工农业重要丝状真菌分子遗传学研究的重要手段之一,并将产生深远的影响。表8日夏养花网.1列出了2001年以来发表的木霉成功转化的实例。

表8.1 木霉遗传转化实例

续表

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注:P表示PEG介导的原生质体转化;E表示电击转化;R表示限制酶介导整合;A表示根癌农杆菌介导的转化;G表示基因枪法。hph表示潮霉素磷酸转移酶基因;admS表示Aspergillus nidulans乙酞胺酶;Pyr4表示乳清苷-5’-磷酸脱羧酶;bml表示苯菌灵抗性基因;argB表示鸟氨酸氨甲酞转移酶基因;ble表示腐草霉素抗性基因。

植物基因转化的发根农杆菌介导转化法是怎样做的?

发根农杆菌(emphasis:role=italicAgrobacterium:rhizogenesemphasis)是与根癌农杆菌同属的一种病原土壤杆菌,与根癌农杆菌不同的是,发根农杆菌从植物伤口入侵后,日夏养花网不能诱发植物产生冠瘿瘤,而是诱发植物产生许多不定根。

这些不定根生长迅速,不断分枝成毛状,故称之为毛状根或发状根(hairy:root)。发状根的形成是由存在于发根http://www.rixia.cc农杆菌中的Ri质粒(root:inducing:plasmid,根诱导质粒)所决定的。i质粒是发根农杆菌染色体外的遗传物质。属于巨大质粒,其大小为20www.rixia.cc0800kb。Ri质粒和Twww.rixia.cci质粒不仅结构、特点相似,而且具有相同的寄主范围和相似的转化机理,与Ri质粒转化相关的也主要为Vir区和T-DNA区两部分。Ri质粒的T-DNA也存在冠瘿碱合成基因,且这些合成基因只能在被侵染的真核细胞中表达。

与Ti质粒相同,Ri质粒基因转化载体的构建也主要采用有共整合载体和双元载体系统。由Ri质粒诱发产生的不定根组织,经离体培养后,一般都可再生完整的植株,因此,利用Ri质粒作为转基因植物的载体,同样具有诱人的前景。

农杆菌转化法的简介


根癌农杆菌和发根农杆菌中细胞中分别含有Ti(Tumour inducing)质粒和Ri质粒,其上有一段T-DNA(Transferring DNA),农杆菌通过侵染植物伤口进入细胞后,可将T-DNA插入到植物基因组中,并且可以通过减数分裂稳定的遗传给后代,这一特性成为农杆菌介导法植物转基因的理论基础。
科研人员将目的基因插入到经过改造的T-DNA区,借助农杆菌的感染实现外源基因向植物细胞的转移与整合,然后通过细胞和组织培养技术,再生出转基因植株。农杆菌介导法起初只被用于双子叶植物中,近年来,农杆菌介导转化在一些单子叶植物(尤其是水稻)中也得到了广泛应用。

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