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分子植物育种
(
网络版
), 2012
年
,
第
10
卷
,
第
1218
-
1226
页
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online), 2012, Vol.10, 1218
-
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http://mpb.5th.sophiapublisher.com
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究采用的侵染浓度不同，但所有研究采用的菌液都
均处于对数生长期
(Gama et al., 1996;
高峰等
, 2001;
蒋盛军
, 2003;
蒋盛军等
, 2004; Xing et al., 2008;
Gao et al., 2011a; 2011b)
，从而保证了根癌农杆菌有
最高的活性和侵染能力。
1.1.3
甘薯基因型
甘薯的遗传转化效率对基因型有很强的依赖
性
(
李强等
, 2005b)
，不断优化遗传转化体系，筛选
转化率高和易再生的甘薯品种是甘薯转基因育种
的重要任务。罗红蓉等
(2002)
和阎文昭等
(2004)
的研
究表明，不同甘薯品种的转化率和再生率存在显著
差异。从甘薯遗传转化体系建立后
(
刘庆昌等
,
1997)
，基因型的依赖性依然是制约甘薯转基因育种
的瓶颈。经过不断探索，
Yang
等
(2011)
通过优化转
化条件，建立了适合十几个甘薯主栽品种的遗传转
化体系，实现了转基因植株的大量制备，为甘薯的
遗传改良及功能组学研究搭建了平台。
1.1.4
转化受体
目前用于甘薯遗传转化的外植体材料非常广
泛，可分为原生质体、组织细胞
(
胚性愈伤组织和胚
性悬浮细胞系
)
和器官
(
叶片、叶柄、茎、新鲜块根
等）三大类。原生质体是电击法和基因枪法常用的
受体材料
(Murata et al., 1998; Lawton et al., 2000;
Winfield et al., 2001)
，但因制备及再生较困难，其
应用受到了一定限制。叶片、叶柄等材料易得，在
早期甘薯遗传转化中较常用
(
罗红蓉等
, 2002;
Newell et al., 1995; Egnin and Prakash, 1995;
高峰等
,
2001)
，但该材料转化频率低、分化困难，且在转化
中常出现嵌合体现象。甘薯胚性悬浮细胞系的建立
解决了上述难题
(Liu et al., 1997; Liu et al., 2001)
，该
法因其高效、简便、适应性广而得到了广泛应用
(Wakita et al., 2001; Otani et al., 2001;
翟红和刘庆
昌
, 2003;
臧宁等
, 2008;
蒋盛军等
, 2004; Lim et al.,
2007; Zang et al., 2009; Gao et al., 2011a; 2011b)
。
1.1.5
外植体状态
植物细胞处于分裂周期的
S
期时，细胞分裂旺
盛，对农杆菌感受态强，转化率较高
(
王关林和方洪
筠
, 2000,
植物基因工程原理与技术
, pp.389)
。因此
用于转化的外植体应选择处于感受态时期的幼年
组织。此外，还能通过增强受体材料感受态的措施
来提高目的基因转化效率。研究表明，植物转化时，
适当的硝酸银
(AgNO
3
)
处理能增强植物细胞的感受
态
(Veluthambi et al., 1989)
，在共培养基中适当添加
AgNO
3
可明显提高转化效率
(
陈永文等
, 2002;
凌键
等
, 2004;
李强等
, 2005a)
。
Ag
+
可竞争性结合细胞受
创伤后产生的乙烯受体蛋白，起到阻止或降低乙烯
活性的作用，从而解除了乙烯对细胞分化和器官形
成的抑制作用
(
陈永文等
, 2002)
。关于
AgNO
3
能增
强植物细胞感受态的机制，有待进一步研究。
1.2
环境因素
1.2.1
诱导物
1.2.1.1
酚类化合物
在农杆菌介导的遗传转化中，
T-DNA
的转移需
要
vir
基因编码产物的参与，因此，凡是影响
vir
表
达的物质均能影响转化率。一些植物中常见的酚类
化合物都可激活
vir
区基因，包括儿茶酚、没食子
酸和香草醛等
(
王关林和方洪筠
, 2000,
植物基因工
程原理与技术
, pp.366)
。
Stachel
等
(1985)
从代谢活跃
的烟草愈伤组织的提取物中分离得到了乙酰丁香
酮
(AS)
，证明它是
virD
的诱导剂，它既可促使农杆
菌吸附到受体细胞，同时又可诱导
vir
基因的表达。
(
吴乃虎
, 2010,
基因工程原理下册
, pp. 248)
，被证明
是诱导效果最佳的诱导物。
AS
作用效果与其浓度和培养基的
pH
有关。
AS
在低浓度时即可吸引农杆菌，浓度高时反而会
抑制农杆菌的生长和
vir
基因的表达
(
邹智和卢长明
,
2008)
。研究中常使用的浓度为
10 mg/L-30 mg/L (
杨
秀荣等
, 2002;
凌键等
, 2004;
毕瑞明和高峰
, 2007)
。
当含
AS
的培养基
pH
为
5.0-5.6
时，
Vir
区基因的诱
导达最高水平
(
王关林和方洪筠
, 2000,
植物基因工
程原理与技术
, pp.389)
。杨秀荣等
(2002)
和凌键等
(2004)
的研究对此进行了充分证明。
1.2.1.2
糖类
Stachel
等
(1985)
和
Shimoda
等
(1990)
研究表明，
在少量
AS
诱导下，许多中性糖如葡萄糖、半乳糖、
阿拉伯糖和甘露醇等可强烈诱导
Vir
的表达，糖类
与农杆菌染色体毒性蛋白
chvE
结合，激活
VirA
蛋
白进而诱导
Vir
基因高水平表达，并且该诱导效应
随着
Vir
基因的删除而消失，说明中性糖通过
chvE
和
VirA
蛋白起作用。关于糖类物质提高转化率的
机理，邹智和卢长明
(2008)
在其文章中进行了详细
论述。
在甘薯遗传转化中，在共培养之前用甘露醇处
理胚性悬浮细胞，可显著提高转化效率
(
李强
, 2005a;