论文摘要
虫害是造成农作物减产的重要原因之一,目前施用化学杀虫剂仍是最主要的虫害控制手段,但随之带来了许多新的问题,如环境污染、生态平衡破坏等。马铃薯（Solanum tuberosum L.）是继水稻、小麦和玉米之后的第四大作物,在世界范围内广泛栽培。跟其它作物一样,虫害也是严重影响马铃薯产量和品质的主要因素之一。虫害不但能直接对马铃薯造成伤害,还可以通过传播病毒加速马铃薯品种退化从而导致产量和品质下降,严重阻碍了马铃薯产业的发展。由于马铃薯抗虫资源缺乏,通过常规杂交育种手段很难在较短时间内育成抗虫性状突出的优良品种,利用转基因技术,将对同翅目昆虫具有抗性的半夏凝集素抗虫基因pta导入马铃薯,极有可能获得对某些害虫具有一定抗性的马铃薯新种质。本研究通过农杆菌介导法将pta基因导入马铃薯,以期选育出抗虫转基因新品系,为马铃薯产业的发展提供新的种质材料。研究结果如下:1. pBIpta质粒转化根癌农杆菌用直接导入法将载体pBIpta质粒导入根癌农杆菌LBA4404中,经卡那霉素（Kan）平板筛选阳性克隆,并用限制性酶切电泳检测,证明该外源基因已整合到根癌农杆菌的Ti质粒上。2.高效植株再生体系的建立以MS为基本培养基,从设计出的一系列培养基中按效果筛选出马铃薯茎段和微型薯薯片愈伤组织诱导和芽分化培养基: MS+ 6-BA2.5 mg/L十2,4-D 0.1 mg/L为诱导陇薯3号（L3）、新大坪（XDP）、渭薯1号（W1）茎段愈伤组织的培养基,MS+ 6-BA2.5 mg/L+NAA0.2 mg/L+GA35.0 mg/L为诱导L3、XDP芽分化的培养基;MS+ 6-BA4.0 mg/L+NAA0.05 mg/L为诱导陇薯6号（L6）茎段愈伤组织适宜培养基,MS+ 6-BA2.5 mg/L+GA35.0 mg/L为诱导L6和W1芽分化培养基;MS+ ZT2.0 mg/L十IAA1.0 mg/L为诱导四个基因型马铃薯薯片愈伤组织再生培养基。W1芽诱导频率最高达到96.25%,陇薯3号薯片再生频率较高,为38.46%。本研究建立了马铃薯植株高效再生体系,为更多外源基因导入马铃薯进行性状改良奠定基础。3.农杆菌介导的马铃薯基因转化及影响转化效率的因素分析在利用根癌农杆菌介导法进行马铃薯遗传转化的过程中,设置了农杆菌浸染浓度、预培养时间、共培养时间、马铃薯基因型和外植体类型5个因素,研究分析了这些因素对遗传转化效果的影响。结果显示,以获得Kan抗性芽外植体频率为指标,发现马铃薯基因型和外植体类型对转化效率均有较大影响,直接影响着转化效率;采用预培养2 d和3 d的茎段和微型薯片,用农杆菌侵染5～8 min,可获得最高的转化效率。本实验对农杆菌转化条件进行了较为系统的比较研究,旨在建立一种转化效率高、稳定性好的马铃薯农杆菌转化体系。4.对转基因植株的检测与鉴定通过含一定浓度Kan的选择培养基对转基因试管苗生根进行二次筛选,淘汰部分不能生根的植株。对筛选出的再生植株通过PCR特异扩增和Southern杂交,证明外源目的基因pta整合到马铃薯基因组中。