小麦基因枪转化体系的建立和抗除草剂基因的导入

【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。