论文摘要
小麦是重要的粮食作物,利用植物基因工程技术进行小麦遗传改良,增强小麦抗病虫和耐逆境能力,提高产量,改善品质,是小麦遗传改良的重要目标。本研究以100份普通小麦（Triticum aestivum L.）品种（系）和4份二倍体及四倍体小麦为试材,进行成熟胚愈伤组织诱导及分化再生的研究,比较其诱导及分化再生能力,研究影响愈伤组织形成及分化再生的因素,筛选小麦成熟胚组织培养能力强的基因型,建立小麦成熟胚植株高频再生体系。在此基础上采用农杆菌介导的方法对小麦成熟胚愈伤组织进行遗传转化,并对影响遗传转化效率的因素进行研究,建立农杆菌介导的小麦成熟胚遗传转化体系。同时,以小麦优良品系山农2618和泰山21的成熟胚愈伤组织为试验材料,进行遗传转化研究。获得的主要研究结果如下:1.通过对104个不同基因型小麦材料进行成熟胚愈伤组织诱导及分化再生研究,明确了小麦基因型、金属离子、诱愈培养基2,4-D浓度、分化培养基KT浓度以及生根培养基NAA和IAA浓度等,是影响小麦成熟胚愈伤组织形成和分化再生的重要因子。利用剥胚法（embryo-isolated method, EI）诱导小麦成熟胚产生愈伤组织,并进行分化再生培养,筛选出了愈伤组织出愈率高、愈组质量好、分化能力强、成苗率高的山农2618等多个优良基因型材料,确定了最佳金属离子浓度（1μmol·L- 1 CuSO4或10μmol·L- 1AgNO3）以及诱愈（2 mg·L- 1 2,4-D）、分化（5 mg·L- 1 KT）和生根（0.6mg·L- 1 NAA或1.0mg·L- 1 IAA）条件。在此基础上建立了较为优化的小麦成熟胚愈伤组织诱导及分化再生体系,为小麦成熟胚遗传转化研究奠定了基础。2.接种菌液浓度及浸染时间、共培养温度与时间、高渗预培养及表面活性剂处理等因素,对小麦成熟胚愈伤组织遗传转化效率有较大影响。接种菌液浓度为OD600=0.6,浸染时间为60min时,抗性愈组率达到最大值3.23%;在22℃温度下共培养3d,可使抗性愈组率获得最高,达到7.37%;浸染前进行一定时间的高渗预处理（0.4mol·L- 1甘露醇处理16h或90g·L- 1蔗糖处理18h）,或者在浸染液中加入0.02%的Silwet-77,这些都将有助于提高转化效率。以上研究结果,证明了以成熟胚为外植体源进行小麦遗传转化的可行性和有效性,并初步建立了农杆菌介导的小麦成熟胚遗传转化体系。3.利用建立的小麦成熟胚遗传转化体系将PINⅡ和prosystemin基因转入小麦品系2618中,获得了转基因植株。对转基因小麦进行分子检测,经PCR初步鉴定后证实目的基因已转入其中。