PF40基因与DREB转录因子转化小麦的研究

【摘要】： 本研究利用分子生物学试验手段，构建了Pc3300IS-DREB1A、pAHC40和pAHCRNAi质粒载体，利用农杆菌侵染转化法和基因枪转化法分别将其导入小麦(Triticum aestivum L．)基因组中。 PF40基因是从谷子未成熟种子cDNA文库中获得的一个与分蘖发育密切相关的基因。为探讨该基因对小麦的影响，以分蘖特性差异明显的Y18和S99-6123两个冬小麦品种为受体材料，用带有PF40基因和bar基因的质粒轰击小麦幼胚愈伤组织。经含有5mg／L Basta的培养基上四次抗性筛选后移栽温室，共获得613株再生植株，经PCR检测共获得43株阳性植株，PCR阳性转化率为6.61％。将T_0代26个转基因植株的种子种成T_1代株系，从转基因后代中随机选取19株进行的Southern blot分析，初步断定Southern blot阳性率为5.95％。经过PCR检测和Southern杂交分析，证明PF40基因已经整合到小麦基因组中并且可以遗传。用统计学中X~2测验来检测26个株系的PF40转基因后代中有12株符合孟德尔3：1的遗传分离比(X~2测验中P＞0.05)。结果表明PF40基因在后代中得到较稳定遗传，并以显性方式遗传给后代。同时对T_1代转基因植株进行分蘖和成穗数的调查结果显示，Y18正义、S99-6123正义、干扰载体与对照均有显著性差异，只有Y18干扰载体与对照的差异不显著，以上结果表明PF40基因对小麦的分蘖具有一定的调空作用。 以冬小麦品种轮选987幼苗的茎尖分生组织为受体，通过农杆菌介导法将与抗逆相关的逆境诱导转录因子DREB1A和bar基因的质粒Pc3300IS-DREB1A导入小麦基因组中，与农杆菌共培养后共获得110棵转化幼苗。经PCR扩增鉴定，其中10棵幼苗证明含有DREB1A基因，转化率达到9.09％。T_1代检测结果表明，所转基因已经稳定遗传给后代，并且所得株系基本符合孟德尔分离比3：1。 本研究表明将PF40基因导入小麦对小麦的分蘖数和成穗数存在一定的调节作用。同时，利用优化的农杆菌介导基因转化体系，较好地克服了小麦转化受体的基因型障碍，提高了小麦的基因转化效率。