植物遗传转化步骤
植物遗传转化技术
binary vector
• 包括mini-Ti质粒（T-DNA边界，缺失Vir区）和 helper Ti质粒（含有Vir区缺失T-DNA边界，相当 于co-integrated vector 的disarmed Ti质粒） mini-Ti质粒：pBin19，pCAMBIA系列 helper Ti质粒：EHA105，LBA4404（pAL4404）
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Co-integration plasmid
• 一元载体系统A plasmid based on pBR322 used to clone gene of interest
• A Ti-based vector: pGV3850 (LB, RB, most of T-DNA replaced by pBR322)
Left border
Right border
12-24 kbp
vir genes
Opine
ori
catabolism
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3. 创伤诱导分子
• 是一类可溶性的小分子酚类化合物 • 乙酰丁香酮（acetosyringone，AS）、羟
基乙酰丁香酮（acetosyringone，OH-AS） • A.t: recognition and chemotaxis （趋化性）
• Left and right border (LB\RB):TDNA左右两侧各有一段25bp的重复 序列，在T-DNA的整合中起重要作用
• Ori区(origin of replication)：该区段 基因调控Ti质粒的自我复制，故称之 为复制起始区。
T-DNA region
Auxin Cytokinin Opine
• T-DNA和vir基因参与，T-DNA上的基因与 T-DNA的转移及整合有关，因为它不编码 T-DNA转移的产物。
植物遗传转化流程
植物遗传转化流程Genetic transformation in plants is a complex process that involves the transfer of genes into plant cells and the regeneration of transformed plants. This process has revolutionized agriculture by allowing for the development of genetically modified crops with improved traits such as resistance to pests, diseases, and environmental stress. However, the genetic transformation of plants comes with its own set of challenges and limitations.植物遗传转化是一个复杂的过程，涉及到基因的转移到植物细胞中，并且使转化植物再生。
这一过程通过允许开发具有改良特性的转基因作物，如抗虫、抗病和抗环境压力，从而使农业发生了革命性的变化。
然而，植物的遗传转化也面临着一系列的挑战和限制。
The first step in the genetic transformation of plants is the introduction of foreign genes into the plant cells. This can be achieved through various methods such as Agrobacterium-mediated transformation, biolistic transformation, and protoplast transformation. Each method has its own advantages anddisadvantages, and the choice of method depends on the target plant species and the specific traits that need to be introduced.植物遗传转化的第一步是将外源基因引入植物细胞中。
总结遗传转化过程各个环节的要点及注意事项
总结遗传转化过程各个环节的要点及注意事项
应用重组DNA技术、细胞组织培养技术或种质系统转化技术，有目的地将外源基因或DNA片段插入到受体植物基因组中并通过减数分裂获得新植株的技术第一类：外源裸露基因的直接导入法；通过物理或化学的方法直接将外源目的基因导入植物基因组中。
基因枪转法第二类：载体介导的转化方法；通过将目的基因连接在植物表达载体上，随着载体DNA的转移而将外源目的基因整合到植物基因组中。
农杆菌介导转化法，病毒介导的转化法第三类：种质转化系统法；包括植物原位真空渗入法和花粉管通道法。
（一）基因枪法；（1）原理：基因枪法把遗传物质或其他物质附着于高速微弹直接射入细胞、组织和细胞器。
气体基因枪可在广泛的细胞型中得到瞬时的、稳定的和高效率的转化作用，气体基因枪有一个产生冲击波的特殊结构，在恰当的气压范围内从3.5MPa-10MPa，具有相应不同的可破裂膜，将包覆DNA的粒子穿越，射入在轰击室底部的靶细胞中。
（2）程序与方法：（1）轰击微弹的制备（2）基因枪轰击参数（3）受体材料（4）轰击样品。
生物学中的植物遗传转化与基因编辑技术
生物学中的植物遗传转化与基因编辑技术植物遗传转化与基因编辑技术在生物学中的应用植物遗传转化与基因编辑技术是生物学领域中的重要研究方向，它们可以用于改良植物品种、提高农作物产量和抵抗力、开发新型植物药物等。
一、植物遗传转化技术的原理和方法植物遗传转化是指将外源基因或DNA片段导入植物细胞，并使其稳定地遗传给后代。
常见的植物遗传转化方法包括农杆菌介导的遗传转化、基因枪法和凯南法等。
1. 农杆菌介导的遗传转化农杆菌介导的遗传转化是最常用的植物遗传转化方法之一。
该方法利用土壤中广泛存在的植物病原性农杆菌将外源基因导入目标植物细胞。
首先，将外源基因插入农杆菌质粒的T-DNA区域，然后将农杆菌通过注射或浸泡等方式导入植物细胞。
在遗传转化后，利用选择标记基因或报告基因进行筛选和检测。
2. 基因枪法基因枪法是将DNA载体以高速射击的方式直接导入植物细胞。
将外源基因负载在金粒等微粒表面，然后使用高压氦气或火药等加速器将其射入植物细胞。
在转化后，通过培养基中的选择性筛选剂来筛选转化的细胞。
3. 凯南法凯南法是一种基于物理和化学手段的遗传转化方法。
通过利用聚乙烯醇（PEG）或电击等方法，使DNA能够与植物细胞质融合，然后通过培养和筛选等步骤来获得转化的植物细胞。
二、基因编辑技术在植物遗传改良中的应用基因编辑技术是指通过精确地修改植物基因组中的特定位置，实现遗传改良的方法。
常见的基因编辑技术包括CRISPR-Cas9系统、TALENs和ZFNs等。
1. CRISPR-Cas9系统CRISPR-Cas9系统是一种高效、快速和精确的基因编辑技术。
它利用CRISPR RNA（crRNA）和转录单元RNA（tracrRNA）组成的复合物与Cas9蛋白结合，以形成靶向特定基因序列的复合物。
在植物中，CRISPR-Cas9系统被广泛应用于基因敲除、基因敲入和基因修饰等方面。
通过将CRISPR-Cas9系统导入植物细胞，可以实现对植物基因组的精确编辑。
植物遗传转化大实验
植物遗传转化大实验一、实验目的与原理简介农杆菌介导的遗传转化系统是外源DNA进入植物细胞的最成功和应用最广泛的方法，农杆菌可浸染大多数双子叶植物和少数单子叶植物，甚至裸子植物。
转化植物细胞的农杆菌主要有两类，即根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）和发根农杆菌（Agrobacterium rhizogenes）。
已有研究表明，影响农杆菌介导植物基因转化的因素很多，农杆菌菌株、植物基因型和外植体、培养方法、不同的选择标记等因素都影响农杆菌介导的遗传转化。
目前报道已有许多植物通过农杆菌的遗传转化获得了转基因植株或毛状根。
二、发根农杆菌介导的遗传转化步骤1．无菌组织的培养取组培苗幼嫩叶片，在超净工作台中切成0.5x0.5cm的方块，并在叶片上刻痕，接种于愈伤诱导培养基中，暗培养3周后作为受体。
在农杆菌浸染前，将愈伤组织在无菌条件下切割成小块在愈伤诱导培养基上分别预培养，增加受体细胞的活性进而提高转化率。
2．农杆菌的培养在转化平板上挑取c58c1单菌落在1ml农杆菌培养基中培养。
在50ml农杆菌培养基（含相应抗生素）中加入1ml上述培养物，200rpm，28℃振荡培养过夜；室温下4000rpm, 10min，弃上清夜，菌体用1/2MS液体培养基悬浮，稀释到原体积的5-20倍，在与上相同的条件下培养2hr，使菌液的OD600=0.5左右。
3．共培养剪取无菌苗的叶片和茎段，放入发根农杆菌MS悬液中浸泡5min，倒出悬液，用无菌吸水纸吸干表面余菌，转到共培养培养基MS上，光照培养2天。
4．毛状根的诱导和培养将共培养的外植体转入到1/2 MS + Cef 500mg/L培养基上光照培养。
随时检测外植体的染菌情况，如出现细菌生长过多，须马上转移到新筛选培养基中培养。
20天左右即可长出毛状根，剪取毛状根，接种于1/2 MS + Cb 250mg/L培养基上暗培养数周，选择生长快、分枝好的毛状根转入脱菌筛选培养基中继代筛选。
植物遗传转化步骤
植物遗传转化步骤植物遗传转化是指通过外源DNA的导入，使植物细胞或组织发生基因改变，从而获得具有特定性状的转基因植物。
这一技术在农业、医学和工业等领域有着广泛的应用。
下面将介绍植物遗传转化的基本步骤。
步骤一：选择外源DNA在植物遗传转化中，首先需要选择外源DNA，也就是我们要导入到植物细胞中的目标基因。
这个目标基因可以来自于其他物种，也可以是人工合成的。
目标基因的选择取决于我们希望在转基因植物中表达的特定性状。
步骤二：构建转化载体将目标基因导入植物细胞需要使用载体。
载体是一种专门设计用于植物遗传转化的DNA分子。
通常，载体由多个组成部分组成，包括启动子、终止子、选择标记和目标基因。
这些组成部分的功能是确保目标基因能够在植物细胞中正确表达。
步骤三：转化载体导入植物细胞一旦构建好转化载体，接下来就需要将其导入到植物细胞中。
目前，有多种方法可以实现这一步骤，包括农杆菌介导转化、基因枪法和电穿孔法等。
这些方法都可以有效地将外源DNA导入植物细胞，使其成为转基因细胞。
步骤四：筛选转基因细胞一旦植物细胞被导入外源DNA，我们需要对其进行筛选，以确定哪些细胞成功地获得了目标基因。
为了实现这一步骤，常常会在转化载体中加入选择标记基因，如抗生素抗性基因。
只有携带了目标基因的细胞才能存活下来，而其他细胞则会被筛选掉。
步骤五：培养和再生转基因植物筛选出的转基因细胞可以通过培养和再生来获得完整的转基因植物。
这一过程通常需要在培养基上进行，通过提供适当的营养物质和激素来促进细胞分裂和分化。
经过一段时间的培养，转基因细胞可以发展成为转基因植物。
步骤六：鉴定转基因植物需要对获得的转基因植物进行鉴定，以确认其是否成功地获得了目标基因。
这一步骤通常需要使用分子生物学技术，如PCR和Southern blot等，来检测目标基因的存在和表达。
只有经过鉴定的转基因植物才能用于进一步的研究或应用。
总结：植物遗传转化是一项复杂的技术，需要经历多个步骤才能成功。
叶盘法遗传转化
叶盘法遗传转化引言：叶盘法遗传转化是一种常用的植物遗传转化技术，它通过利用植物叶片的自愈能力和再生能力，将外源基因导入植物细胞，并使其整合到植物基因组中，从而实现对植物性状的改良。
本文将从叶盘法遗传转化的原理、方法和应用等方面进行详细介绍。
一、叶盘法遗传转化的原理叶盘法遗传转化的原理是利用植物叶片的再生能力和自愈能力，通过外源基因的导入和整合，使其在植物细胞中表达。
具体步骤如下：1. 取一片健康的植物叶片，并进行消毒处理，以杀灭表面的微生物。
2. 将消毒后的叶片切成小块，并将其培养在含有适当营养物质的培养基中。
3. 在培养基中添加适量的激素和外源基因载体。
4. 经过一段时间的培养，叶片的细胞会开始分裂和再生，形成愈伤组织。
5. 外源基因载体会通过一系列的转化步骤，被叶片细胞摄取和整合到植物基因组中。
6. 对愈伤组织进行筛选和培养，最终可以得到具有外源基因的转基因植株。
二、叶盘法遗传转化的方法叶盘法遗传转化有多种方法，常用的有以下几种：1. 再生性愈伤组织法：通过将叶片切成小块，培养在含有激素的培养基中，使其形成愈伤组织，并利用该组织进行基因转化。
2. 高速转化法：通过利用高速离心的力量，将外源基因载体直接注入叶片细胞中，实现基因转化。
3. 生物弹射法：通过利用微粒轰击或金属颗粒的瞬时加速度，将外源基因载体注入叶片细胞中。
4. 冷冻法：将叶片细胞与外源基因载体混合后，经过低温冷冻和解冻处理，使基因载体进入叶片细胞。
三、叶盘法遗传转化的应用叶盘法遗传转化是一种常用的植物遗传转化技术，广泛应用于植物的基因工程研究和植物育种中。
具体应用如下：1. 基因功能研究：通过导入外源基因，可以研究特定基因在植物生长发育、代谢途径、抗逆性等方面的功能和作用机制。
2. 优质农作物的培育：通过导入外源基因，可以提高农作物的产量、抗病性、抗逆性和品质等性状，实现对农作物的品种改良。
3. 抗虫害和抗病害的培育：通过导入外源基因，可以使植物具有对特定虫害或病害的抗性，减少农药的使用，降低对环境的污染。
第10章 植物遗传转化
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农杆菌和基因枪转化的特点比较
1，农杆菌转化的特点： 多为单拷贝或寡拷贝转化与整合，减少了 共抑制等基因沉默现象，转基因遗传较稳 定； 不需要特殊设备，实验成本较低。
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农杆菌和基因枪转化的特点比较
2，基因枪法转化的特点： 不受基因型限制，并且可用各种组织或细胞 作为靶材料。 操作简便。
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第二节
转化的受体系统
二、转化受体系统的类型和特性
1，经过愈伤组织的受体系统 1.3，两种形式的共同特点：
1）外植体材料来源广泛； 2）适用的植物物种范围广； 3）再生植株群体变异大。
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第二节
转化的受体系统
二、转化受体系统的类型和特性
2，不经过愈伤组织的受体系统 也称直接分化受体系统，指直接对外植体 材料进行遗传转化操作，然后经过培养直接在 外植体上形成不定芽的情况。 这种系统的特点是 1）获得再生植株的所 需时间短，操作简单；2）遗传变异少；3）外 源基因稳定性高；4）嵌合体比例偏高；5）受 植物物种的限制比较大。
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第二节
转化的受体系统
二、转化受体系统的类型和特性 5，生殖细胞受体系统
以花粉粒或卵细胞为受体细胞进行直接的 转化的技术系统，也叫种质系统。 5.1，花粉管通道法； 5.2，花粉粒浸泡法； 5.3，花粉粒基因枪转化法； 5.4，子房微注射法。
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第二节
转化的受体系统
二、转化受体系统的类型和特性
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第二节
转化的受体系统
一、转化受体的条件
5，农杆菌敏感性 对于农杆菌介导的基因转化来说，需要受 体材料对农杆菌敏感，因为只有对农杆菌敏感 的材料才能够接受农杆菌的转化。一般认为， 大多数双子叶植物对农杆菌敏感而单子叶植物 不敏感。 农杆菌有不同的菌株，同一材料对不同菌 株的敏感程度可能存在不同；目前，还可以采 用化学试剂（乙酰丁香酮）来弥补敏感性的不 足。
植物组织培养：第十三章 植物遗传转化
• 接种时所用菌液浓度和侵染时间 是影响转基因植株再生的关键因素 之一。
• 共培养：接种菌体后的外植体培养 在诱导愈伤组织或不定芽固体培养基 上，在外植体细胞分裂、生长的同时， 农杆菌在外植体切口面也增殖生长， 两者共同培养的过程称为～。
• Horsch等(1985)首创叶盘法，用根 癌农杆菌感染烟草叶片外植体，获得 了转基因烟草。
（一）生物学特性与转 化原理
1.生物学特性
• 根癌农杆菌将Ti质粒的DNA片 段、发根农杆菌将Ri质粒的DNA 片段导入植物细胞的基因组中，导 致植物发生冠瘿瘤和毛状根。
• 根据携带不同Ti质粒的根癌农杆 菌诱导的冠瘿瘤所产生的冠瘿碱类 型，将根癌农杆菌分为章鱼碱型、 胭脂碱型和农杆碱型三种根癌农杆 菌。
一、农杆菌介导法
• Ackermann(1977)，Wullems等 (1981)，De Greve等(1982)和Spano 等(1982)首先在烟草和马铃薯中由Ri质 粒和Ti质粒转化的细胞再生出植株。
• Zambryski等(1983)和De Block等 (1984)以及Horsch等(1985)分别报道 了用切去癌基因的根癌农杆菌和发根 农杆菌进行遗传转化，获得了形态正 常的转基因植物。
第十三章 植物遗传转化
• 植物遗传转化（plant genetic transformation）：是指将外源基因 转移到植物体内并稳定地整合表达与 遗传的过程。
• 农杆菌介导法、基因枪法、植株原 位真空渗入法、电击法、聚已二醇法、 花粉管通道法、显微注射法、激光微 束法、超声波法、生殖细胞浸泡法、 脂质体法
（5） Vir区基因的活化
• 大多数双子叶植物受伤后，植物 细胞会分泌某些酚类化合物，这些 酚类化合物可诱导Vir区基因活化， 使农杆菌转化成为可能。
遗传转化的方法和技术
遗传转化的方法和技术常见的遗传转化方法和技术包括农杆菌介导法、基因枪转化法和聚乙二醇-介导法等。
其中，农杆菌介导法是植物基因转化中使用最普遍的一种方法。
其Ti质粒具有将DNA整合到植物染色体上，并使之与植物内源基因同步表达的能力。
农杆菌介导法的具体步骤如下：1. Ti质粒的构建：利用农杆菌进行遗传转化前，必须对Ti质粒进行改造。
改造的目的有以下几点：去除T-DNA区的激素基因，因为激素基因的产物会导致转化细胞激素水平的不平衡而引起细胞的无限分裂，阻碍正常植株的再生。
保留T-DNA区的左右边界，尤其是左边界，以保证T-DNA的正常转化。
在去除的T-DNA区，增加至少一个可以在植物体内表达的选择基因，以使转化细胞易于被检测出来。
在T-DNA区外加一个可以克隆外源目的基因的多聚接口。
在T-DNA区外加一个抗菌素基因标记质粒，该基因只能在细菌中表达，而不能在植物中表达。
2. 外源基因的转化：除Ti质粒外，发根农杆菌的Ri质粒也已成为植物基因工程载体家庭中的新成员。
发根农杆菌感染植物伤口，向目的植物转入Ri质粒中的T-DNA，经一段时间后被感染的植物会在不定的部位生出发状根。
发状根没有向地性，可在无激素的培养基上培养生长，生长迅速并产生许多分枝，其增长速度一个月可增殖数倍到数百倍。
发根农杆菌对植物的这种作用主要依赖于其菌体中的Ri质粒。
例如通过发状根培养来生产只有在高度的根趋向分化细胞中才能产生的有用次生代谢物质等。
3. 外源基因的转化：一般而言，农杆菌只感染双子叶植物；但利用Ti质粒作载体已将外源基因导入了水稻、玉米、吊兰、石刁柏、香蕉等某些单子叶植物中。
农杆菌介导的遗传转化技术简单，易于掌握，对植物受体要求不严，绝大多数双子叶植物和少数单子叶植物的组织或器官均可，且转化频率较高，转化周期较短，是目前应用最广的一种植物遗传转化方法。
以上内容仅供参考，建议查阅专业书籍或咨询专业人士获取更准确的信息。
农杆菌介导的植物遗传转化技术的研究
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。
植物遗传转化步骤
植物遗传转化步骤植物遗传转化是一种通过改变植物的遗传物质来实现特定目的的技术。
这一技术已经被广泛应用于植物育种、基因工程和农业生产中。
下面我们将介绍植物遗传转化的具体步骤。
一、选择目标植物和目标基因在进行植物遗传转化之前，首先需要确定目标植物和目标基因。
目标植物通常是经济作物或者重要的研究对象，而目标基因则是具有特定功能的基因，如抗病性、耐旱性等。
二、构建载体构建载体是进行植物遗传转化的重要步骤之一。
载体是将目标基因导入植物细胞的媒介，通常由DNA序列构成。
在构建载体时，需要将目标基因插入到适当的表达载体中，并加入其他必要的DNA片段，如启动子、终止子和选择标记基因等。
三、转化载体到植物细胞将构建好的载体导入植物细胞是植物遗传转化的核心步骤。
目前常用的转化方法有农杆菌介导的转化和基因枪法。
农杆菌介导的转化是将构建好的载体转化到农杆菌中，然后利用农杆菌侵染植物组织，将载体导入植物细胞。
基因枪法则是利用高压气体将载体直接“射击”到植物细胞中。
四、筛选转化植株在转化植物细胞后，需要进行筛选以获得含有目标基因的转化植株。
为了区分转化植株和未转化的植株，常常会在载体中加入选择标记基因。
选择标记基因通常会使转化植株对某种抗生素或除草剂具有耐受性，在培养基中添加相应抗生素或除草剂后，只有含有目标基因的转化植株能够生长下去。
五、培养和繁殖转化植株筛选出含有目标基因的转化植株后，需要进行培养和繁殖。
通常会将转化植株移至含有适当营养物质的培养基中进行生长，以获得足够数量的转化植株。
六、鉴定转化植株在培养和繁殖转化植株后，需要对其进行鉴定，确认其是否成功转化。
鉴定方法包括PCR扩增、Southern印迹和Western印迹等。
通过这些方法，可以检测目标基因在转化植株中的存在和表达情况。
七、后续分析和应用一旦确认转化植株成功，就可以进行后续的分子生物学和生理学分析，如基因表达分析、蛋白质功能研究等。
此外，转化植株也可以用于基因工程和农业生产中，如改良作物品质、提高产量等。
农杆菌转化法植物的原理
农杆菌转化法植物的原理
农杆菌转化法是一种常用的植物遗传转化技术，其原理基于以下几个步骤：
1. 选择合适的农杆菌: 选择一种农杆菌（通常是土壤中分离的Agrobacterium tumefaciens），它具有天然的能力将特定的DNA片段（称为T-DNA）转移到植物细胞中。
2. 构建转化载体: 利用分子生物学技术构建一个含有目标基因的转化载体。
该载体通常包含一个植物遗传转化所需的起始和终止序列，并且携带了要转移到植物细胞中的目标基因。
3. 农杆菌感染: 将构建好的转化载体导入农杆菌中，并通过培养增殖出大量的含有目标基因的农杆菌。
4. 处理植物材料: 植物材料（例如叶片、茎部等）经过一定的表面消毒处理，以去除外部的细菌和其他微生物。
5. 培养植物材料: 将处理过的植物材料与含有目标基因的农杆菌共同培养。
一般来说，植物材料会被浸泡在含有农杆菌的培养基中，使农杆菌能够感染到植物细胞。
6. 再生植株: 将处理过的植物材料转移到含有适宜激素和营养成分的培养基中，
促进细胞分裂和成长。
随着细胞分裂的进行，一些转化过的细胞将开始表达和遗传转化的目标基因，最终产生转化植株。
7. 筛选转化植株: 通过添加适当的选择标记基因，例如耐草草灯和抗生素抗性基因，可以筛选出确实发生了遗传转化的植物细胞，从而得到包含目标基因的转化植株。
通过农杆菌转化法，可以将目标基因导入植物细胞中，并实现基因的表达和遗传转移，从而实现对植物遗传特征的改变和改良。
植物遗传转化方法和技术PPT课件
每外植体芽数 Shoots per explant
7 6 5 4 3 2 1 0
品种 variety
1.0mg/L 1.2mg/L 1.5mg/L 1.7mg/L 2.0mg/L
科 丰 6
科 丰 14
冀 豆 12
吉 林 35
铁 丰 29
无 腥 一 号 冀 黄 13
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到目前为止，利用基因枪法已经在烟草、豆类和多数禾本科农作物、 果树花卉和林木等植物上获得转基因植株。
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2、操作步骤：
（1）制备DNA微弹； （2）准备靶外植体材料； （3）DNA微弹轰击； （4）培养轰击后的外植体．
immature embryos
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high osmotic media prepare calli
2.直接分化再生系统
外植体材料细胞不经过脱分化形成愈伤组织阶段，而 是直接分化出不定芽形成再生植株。 优点：周期短、操作简单，体细胞变异小，遗传稳定； 缺点：材料局限，转化率低。
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3.原生质体再生系统
原生质体恢复细胞壁具有分化再生能力，是应用最早 的再生受体系统之一。 优点：高效、广泛地摄取外源DNA或遗传物质，获得基因 型一致的克隆细胞，所获转基因植株嵌合体少，适用于多 种转化系统； 缺点：不易制备、再生困难和变异程度高。
• 现将这三大类系统的载体、转化原理、转化方法和 受体细胞等归纳如图4-1。
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第6页/共56页
一、根癌农杆菌介导法
• 根癌农杆菌介导法的分子机制 • 农杆菌介导法需要具备的条件 • 农杆菌介导法的基本流程
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（一）根癌农杆菌介导法的分子机制
植物遗传转化
转化植株
茎尖 块茎 创伤植株 根
（未）受精卵细胞
花器官
原生质体 悬浮培养细胞
8 植PL物AN遗T传G转E化NE体T系IC的TR建A立NSFORMATION
8.1 植物基因转化的受体
尽管接受外源基因的受体包括叶圆片(盘)、胚性愈伤、 胚状体、愈伤组织、悬浮细胞、原生质体等不同的形态， 但其基本形态还是细胞。其中，叶圆片与农杆菌共培养 是最简单的转化方法；愈伤组织的转化效率高、生长速 度快，是快速检测外源基因表达的最好受体；原生质体 则是单克隆转化的最佳材料。
根癌农杆菌与烟草细胞原生质体共培养，再生了具有明显肿瘤特征 的幼苗 (Marton等，1979)。Horsch(1985)等首创了根癌农杆菌 与植物叶圆盘共同温育而实现转化的“叶圆盘共培养法”(Leef disk cocultivation)，实现了烟草的转化。李宝健等(1990)用此法已将 外源基因转移到花椰菜、甘蓝、苜蓿、花叶芋、胡萝卜、番茄、烟 草等细胞中并得到表达。另外，我国已在龙葵、大豆、甘蓝、菊花、 诸葛菜等植物上通过农杆菌转化获得了转化植株。
经过十多年来得探索，基因转化的技术日臻成熟，已经形成了以农杆 菌载体转化和基因枪转化技术为主体的两大植物基因转化系统。这两种 转化系统机理清楚、证据确凿，成功的例子最多，约占已获转基因植物 的90%以上 。
8 PLANT GENETIC TRANSFORMATION
学习后的感受：
1.植物遗传转化受体？ 2.植物遗传转化方法？ 3.转基因植株的再生？ 4.转基因植株的检测？
8 植PL物AN遗T传G转E化NE体T系IC的TR建A立NSFORMATION
8.1 植物基因转化的受体
所谓基因转化受体是指用于转化的外植体通过组织培养途径或 其他非组织培养途径，能高效、稳定地再生无性系，并能接受外 源DNA整合，转化选择抗生素敏感的再生系统。
植物遗传转化研究植物基因工程和遗传转化技术
植物遗传转化研究植物基因工程和遗传转化技术植物遗传转化研究：植物基因工程和遗传转化技术植物遗传转化研究是现代生物技术领域的一个重要分支，它通过操纵植物的基因来改变其性状和功能，为农业、生物医学和环境保护等方面提供了广阔的应用前景。
本文将介绍植物基因工程的原理和遗传转化技术的发展现状，以及其在农业和医学领域的应用。
一、植物基因工程原理植物基因工程是指通过人为干预植物基因组，将外源基因导入植物细胞，并使其在植物中表达。
其核心技术是DNA重组技术，具体包括以下几个步骤：1. 外源基因的克隆：将具有特定功能的基因从其他生物体中分离出来，并经过体外扩增，得到足够的DNA片段。
2. 载体构建：将目标基因与适当的表达载体连接，构建成重组DNA。
常用的载体包括质粒和病毒。
3. 转化方法：将重组DNA导入植物细胞。
常用的转化方法有农杆菌介导的转化和基因枪介导的转化等。
4. 选择与筛选：利用选择标记基因或者报告基因等，对经转化的植株进行筛选和鉴定，确保目标基因已经成功导入植物细胞。
5. 后续培养：将转基因植株培养至成熟植株，并进行繁殖和观察，验证目标基因的功能和表达。
二、遗传转化技术的发展现状随着生物技术的不断进步，植物遗传转化技术也得到了广泛应用，取得了许多重要成果。
目前常用的植物遗传转化技术包括农杆菌介导的转化、基因枪介导的转化、电击法等。
农杆菌介导的转化是最常用的植物遗传转化技术之一，利用农杆菌通过水分或创伤进入植物细胞，将外源基因导入植物基因组。
该技术具有高效性和选择性，并且适用范围广泛，在获得转基因植株方面具有重要作用。
基因枪介导的转化是一种直接将外源DNA通过高速银粒枪或金粒枪射入植物组织的方法。
该技术能够克服农杆菌介导的转化对组织的要求较高的限制，使得更多的植物种类能够进行遗传转化。
电击法是一种利用暴露在电场中的植物细胞的特定瞬间可逆孔效应，使得外源DNA通过电穿孔方式导入细胞的方法。
该技术常用于难以转化的植物种类，如谷物、树木等。
植物遗传转化
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（2）方法：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。
（3）转化步骤可简单概括为以下方面：
农杆菌介导的过程
（4）优缺点 农杆菌介导法优点：①转化频率较高。
②转移的外源片段较大。 ③整合的外源基因多为单拷贝。 ④整合到植物基因组的外源基因可以定向表达。
农杆菌介导法缺点：①受体植物基因型限制。
②农杆菌是一个生物有机体， 转化受植物材料的影响大。
（三）其他常用的转换方法
（1）植株原位真空渗入法 （2） 聚乙二醇法 （3） 脂质体介导法 （4）电击法 （5）体内注射法 （6）碳化硅纤维介导法
第十七章：植物遗传转化
Section 1: 植物遗传转化的方法
Section 2: 转化植株的检测 Section 3: 几种植株遗传转化的 技术
植物遗传转化 （plan genetic transformation): 应用重组DNA技术、细胞组织培养 技术或种质 系统转化技术，有目的地将外源基因或DNA片 段插入到受体植物基因组中并通过减数分裂获 得新植株的技术。
花椰菜遗传转化方法如图： 发根农杆菌介导 根瘤农杆菌介导
（三）林木遗传转化的技术
目前以掌握了杨树、白桦、桉树、落叶松、核 桃、苹果、沙田柚等树种外源基因转化技术。主要 转化方式是农杆菌介导法。增强植物抗病、耐高温、 耐旱等方面。
（四）药用植物遗传转化的技术
主要采用农杆菌介导法，其他方法成功的例子 极少。
第三类：种质转化系统法；包括植物原位真空
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植物遗传转化步骤
植物遗传转化是指通过人为手段，将外来基因导入植物细胞内，使其产生新的遗传特征。
植物遗传转化的步骤主要包括以下几个方面： 1. 基因载体构建：基因载体是将所需基因导入植物细胞内的载体，包括质粒、病毒、人工染色体等。
构建基因载体需要选择适当的载体和适合的启动子、终止子、选择标记等元件。
2. 转化体系建立：植物遗传转化需要建立一套合适的转化体系，包括培养基的配制、细胞培养和再生体系等。
转化体系的搭建需要考虑到不同物种、基因载体和转化方法的特点。
3. 基因导入：基因导入可以通过直接基因转移、基因炮击、农
杆菌介导转化等手段进行。
其中，农杆菌介导转化是最常用的基因导入方法。
在基因导入过程中，可以使用选择标记来筛选生产基因转化植株。
4. 识别和筛选：基因转化后的植物细胞需要进行识别和筛选。
常用的识别方法包括PCR检测、Southern杂交、Northern杂交等。
筛选方法可以通过细菌耐草酸和遗传标记等手段进行。
5. 品系选育：经过基因转化的植物需要进行品系选育，通过选
择有利的基因型和表型，后代将具有更好的遗传特征。
品系选育需要进行多代重复筛选，最终得到具有稳定表达和优良性状的转化植株。
6. 安全评价：基因转化后的植物需要进行安全评价，包括对植
物生长性状、代谢产物、土壤微生物等方面的评价。
安全评价是确保基因转化植物的生态安全性和食品安全性的重要环节。