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小麦基因枪转化体系的建立和抗除草剂基因的导入

赵虹  
【摘要】: 小麦是重要的粮食作物之一,利用基因工程进行遗传改良的研究一直倍受人 们关注。本研究以西南地区小麦栽培品种为材料,建立起良好的再生体系和基因 枪转化体系,并把报告基因GUS和抗除草剂Bar基因导入小麦,获得了抗除草剂 Basta的转基因小麦新材料。主要结果如下: 1.基因型的选择和再生体系的建立 通过14个小麦品种的成熟胚培养,筛选出再生频率比较高、组培性状好的四 个栽培品种:川育G413、95319、绵阳19和川麦28。建立幼穗和幼胚的再生体 系:幼穗以绵阳19为主,取0.4~1.0cm长的幼穗为外植体材料诱导愈伤组织,分 化培养基MS+KT0.5mg/L+NAA0.2mg/L为最佳,再生率达到58.8%;幼胚培养 以川育G413和95319为主,接种时采用盾片朝上的方式,幼胚愈伤组织最佳的 分化培养基为MS+ZT0.5mg/L+NAA0.5mg/L,生根、壮苗培养基为1/2MS+IBA 5mg/L+蔗糖5%。在此条件下,幼胚愈伤再生频率达到55~75%。 2.小麦基因枪转化体系的建立 建立了小麦基因枪转化体系,并通过GUS基因的表达优化了转化条件和轰 击参数:包裹子弹的沉淀剂用50μl 2.5mol/L Ca(NO_3)_2+20μl 4O% PEG4000, DNA/金粉的用量为0.25μg/125μg,轰击压力为1350psi,真空度27~28inches Hg, 每皿轰击一次。幼穗在轰击前预培养1d,轰击距离为9cm;幼胚在轰击前预培养 14d,轰击距离12cm;受体材料分别在轰击前4h和轰击后16h作渗透培养 (0.4mol/L渗透剂)。 3.转化体的筛选和抗性植株的获得 确定了不同筛选阶段的选择压浓度:愈伤组织继代时Basta为10~30mg/L;分化 时Basta为5mg/L或0mg/L;生根时Basta为30mg/L。按以上优化的基因枪转化 体系进行转化及筛选,最终得到了川育G413、绵阳19和Bobwhite三个品种的7 株转基因植株,转化率在0.45~1.2%之间,转化周期缩短至3个月左右。 4.转基因植株的鉴定 转基因植株经PCR检测和PCR-Southern检测证明外源Bar基因已导入小麦。 对7株转基因小麦叶片作除草剂Basta的表型性分析,结果有4株表现完全抗性, 3株表现部分抗性,表明Bar基因已在小麦植株中得到表达。


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