Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nghiên cứu chuyển đổi cây táo thông qua Agrobacterium sử dụng protein huỳnh quang xanh: biểu hiện tạm thời cao và chuyển đổi ổn định thấp cho thấy rằng các yếu tố khác ngoài việc chuyển T-DNA là yếu tố giới hạn tốc độ
Tóm tắt
Để điều tra các sự kiện sớm trong quá trình chuyển đổi cây táo thông qua Agrobacterium, một gen protein huỳnh quang xanh tổng hợp (SGFP) đã được sử dụng như một gen báo cáo nhạy cảm cao, sống. Các mẫu lá từ bốn giống táo (‘Delicious’, ‘Golden Delicious’, ‘Royal Gala’ và ‘Greensleeves’) đã bị nhiễm Agrobacterium EHA101 mang plasmid pDM96.0501. Kính hiển vi huỳnh quang cho thấy rằng sự biểu hiện SGFP lần đầu tiên được phát hiện sau 48 giờ kể từ khi nhiễm, và phân tích định lượng đã tiết lộ tỷ lệ chuyển T-DNA cao. Các tế bào thực vật với T-DNA được đưa vào một cách ổn định đã biểu hiện sự phân chia tế bào và phát triển các calli chuyển gen, sau đó là sự hình thành các chồi chuyển gen với tần suất thấp. Việc phát hiện sự biểu hiện SGFP bằng kính hiển vi hiển thị huỳnh quang đã xác nhận tính hiệu quả của SGFP như một gen báo cáo để phát hiện các sự kiện chuyển đổi rất sớm và để sàng lọc các biến thể khả thi. Hiệu suất của quá trình chuyển đổi và tái sinh giảm khoảng 10.000 lần từ sự nhiễm Agrobacterium đến tái sinh chồi chuyển gen, cho thấy rằng các yếu tố khác ngoài sự tương tác của Agrobacterium và việc chuyển T-DNA là những bước hạn chế tốc độ trong chuyển đổi cây táo thông qua Agrobacterium.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Ancherani M, Rosati P, Predieri S: Adventitious shoot formation from in vitro leaves of MM106 apple clonal rootstock. Acta Hort 280: 95–98 (1990).
Antonelli M, Druart P: The use of a brief 2,4D treatment to induce leaf regeneration on Prunus canenscens. Acta Hort 280: 45–50 (1990).
Chalfie M, Tu Y, Euskirchen G, Ward WW, Prasher DC: Green fluorescent protein as a marker for gene expression. Science 263: 802–805 (1994).
Colby S, Juncosa A, Meredith C: Cellular differences in Agrobacterium susceptibility and regenerative capacity restrict the development of transgenic grapevines. J Am Soc Hort Sci 116: 356–361 (1991).
D'amato F: Cytogenetics of plant cell and tissue culture and their regenerates. CRC Crit Rev Plant Sci 3: 73–112 (1995).
Dandekar AM, McGranahan GH, Leslie CA, Uratsu SL: Agrobacterium-mediated transformation of somatic embryos as a method for the production of transgenic plants. J Tissue Culture Meth 12: 145–149 (1989).
De Bondt A, Eggermont K, de Vil M, Druart P, Cammue BPA, Broekart WF: Improvement of Agrobacterium mediated gene transfer to apple (Malus × domestica Borkh) cv. Jonagold. Congress on In vitro Culture and Horticultural Breeding, Baltimore, Maryland, USA, pp. 52 (1992).
De Bondt A, Eggermont K, Druart P, De Vil M, Goderis I, Vanderleyden J, Broekaert W: Agrobacterium-mediated transformation of apple (Malus × domestica Borkh): an assessment of factors affecting gene transfer efficiency during early transformation steps. Plant Cell Rep 13: 587–593 (1994).
Dellaporta SL, Wood J, Hicks JB: A plant DNA miniprepation: version II. Plant Mol Biol Rep 1: 19–23 (1983).
Draper J, Scott R, Armitage PH, Walden R: Plant Genetic Transformation and Gene Expression: A Laboratory Manual. Blackwell Scientific Publications, London (1988).
Fasolo F, Predieri P: Cultivar dependent responses to regeneration from leaves in apple. Acta Hort 280: 61–68 (1990).
Gallagher SR: Quantification of GUS activity by fluorimetry. In: Gallagher SR (ed) Gus Protocols: Using the GUS Gene as a Reporter of Gene Expression, pp. 47–53. Academic Press, New York (1992).
Haseloff J, Amos B: GFP in plants. Trends Genet 11: 328–329 (1995).
Heim R, Cubitt AB, Tsien RY: Improved green fluorescence. Nature 373: 663–664 (1995).
Hood EE, Helmer GL, Fraley RT, Cilton MD: The hypervirulence of Agrobacterium tumefaciens A281 is encoded in a region of pTiBo542 outside of TDNA. J Bact 168: 1291–1301 (1986).
Hu W, Cheng CL: Expression of Aequorea green fluorescent protein in plant cells. FEBS Lett 369: 331–334 (1995).
James DJ: Agrobacteriummediated transformation of apple (Malus pumila Mill.). In: Ahuja MR (ed) Woody Plant Biotechnology, pp. 213–226. Plenum Press, New York (1991).
James DJ, Dandekar AM: Regeneration and transformation of apple (Mallus pumila Mill.). In: Lindsey K (ed) Plant Tissue Culture Manual: Fundamentals and Application, vol. B8, pp. 1–18. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht/Boston (1991).
James DJ, Passey AJ, Barbara DJ: Regeneration and transformation of apple and strawberry using disarmed Tibinary vectors. In: Lycett GW Grierson D (eds) Genetic Engineering in Crop Plants, pp. 239–248. Butterworths, Boston (1990).
James DJ, Passey AJ, Barbara DJ, Bevan M: Genetic transformation of apple (Malus pumila Mill.) using a disarmed Tibinary vector. Plant Cell Rep 7: 658–661 (1989).
James DJ, Passey AJ, Predieri S, Rugini E: Regeneration and transformation of apple plants using wildtype and engineered plasmids in Agrobacterium spp. In: Ahuja MR (ed) Somatic Cell Genetics of Woody Plants, pp. 65–71. (1988).
James DJ, Thurbon IJ: Shoot and root initiation in vitro in the apple rootstock M.9 and the promotive effects of phlorogluinol. J Hort Sci 56: 15–20 (1981).
James DJ, Uratsu S, Cheng J, Negri P, Viss P, Dandekar AM: Acetosyringone and osmoprotectants like betaine or proline synergistically enhance Agrobacteriummediated transformation of apple. Plant Cell Rep 12: 559–563 (1993).
Kitts P, Adams M, Kondepudi A, Gallagher D, Kain S: Green fluorescent protein (GFP): a novel reporter formonitoring gene expression in living cells and organisms. Clontechniques 10: 1–3 (1995).
Lin JJ: A new expression medium for Agrobacterium tumefaciens following electroporation. Focus 16: 18 (1994).
Maheswaran G, Welander M, Hutchinson JF, Graham MW, Richards D: Transformation of apple rootstock M26 with Agrobacterium tumefaciens. J Plant Physiol 39: 560–568 (1992).
McBride KE, Summerfelt KR: Improved binary vectors for Agrobacteriummediated plant transformation. Plant Mol Biol 14: 269–276 (1990).
Monacelli B, Altamura M, Pasqua G, Biasini M, Sala F: The histogenesis of somaclones from tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) cotyledons. Protoplasma 142: 156–163 (1988).
Niedz R, Sussman M, Satterlee J: Green fluorescent protein: an in vivo reporter of plant gene expression. Plant Cell Rep 14: 403–407 (1995).
Pang SZ, Deboer DL, Wan Y, Ye GB, Layton JG, Neher MK, Armstrong CL, Fry JE, Hinchee MAW, Fromm ME: An improved green fluorescent protein gene as a vital marker in plants. Plant Physiol 112: 893–900 (1996).
Pua EC, Chong C: Regulation of in vitro shoot and root regeneration in ‘Macspur’ apple by sorbitol (Dglucitol) and related carbon sources. J Am Soc Hort Sci 110: 705–709 (1985).
Puite KJ, Schaart JG: Genetic modification of the commercial apple cultivars Gala, Golden Delicious and Elstar via an Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation method. Plant Sci 119: 125–133 (1996).
Sambrook J, Fritsch EF, Maniatis T: Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd ed. Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY (1989).
Sangwan RS, Bourgeois Y, Brown S, Vasseur G, Sangwan-Norrell B: Characterization of competent cells and early events of Agrobacteriummediated transformation of Arabidopsis thaliana. Planta 188: 439–456 (1992).
Sheen J, Hwang SB, Niwa Y, Kobayashi H, Galbraith DW: Greenfluorescent protein as a new vital marker in plant cells. Plant J 8: 777–784 (1995).
Sriskandarjah S, Goodwin PB, Speirs J: Genetic transformation of apple scion cultivar 'Delicious' via Agrobacterium tumefaciens. Plant Cell Tissue Organ Cult 36: 317–329 (1994).
Tao R, Uratsu S, Dandekar A: Sorbitol synthesis in transgenic tobacco with apple cDNA encoding NADP-dependent sorbitol6phosphate dehydrogenase. Plant Cell Physiol 36: 525–532 (1995).
Theiler-Hadtrich C, Theiler-Hedtrich R: Influence of the TDZ and BA on adventitious shoot regeneration from apple leaves. Acta Hort 280: 195–199 (1990).
Welander M, Maheswaran G: Regeneration and transformation experiments in apple. In: Ahuja MR (ed) Woody Plants Biotechnology, pp. 237–246. (1991).
Yao J, Cohen D, Atkinson R, Richardson K, Morris B: Regeneration of transgenic plants from the commercial apple cultivar Royal Gala. Plant Cell Rep 14: 407–412 (1995).