农杆菌介导的小麦遗传转化方法初探

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。基因枪介导法和农杆菌介导法是小麦转基因研究中最常用的方法。至今为止,大多数转基因小麦植株都是通过基因枪法获得。与基因枪介导法相比,农杆菌介导法具有操作简单、成本低、转化效率高、不同个体间生理状态相似、实验重复性强、可以导入大片段DNA、导入的基因整合拷贝数低、DNA重排几率小等优点。本研究以小麦幼胚、幼胚诱导的愈伤组织及成熟胚诱导的愈伤组织为转化受体,经农杆菌介导法转化小麦栽培品种郑麦9023和扬麦158,获得了可育的转基因小麦植株,为进一步优化农杆菌介导的小麦遗传转化方法提供了资料,主要研究结果如下：1.本研究以3种小麦栽培品种为转化受体,共得到了Bialaphos抗性苗192株,其中鉴定为PCR阳性苗的19株。扬麦158幼胚直接转化得到抗性苗80株,PCR鉴定为阳性苗14株；郑麦9023幼胚愈伤转化得到抗性苗7株,PCR鉴定为阳性苗1株；扬麦15幼胚愈伤转化得到抗性苗1株,PCR鉴定为阳性苗0株；郑9023成熟胚愈伤转化得到抗性苗104株,PCR鉴定为阳性苗4株。2.目前已有多种植物通过农杆菌转化前的热处理及离心提高了转化效率。本研究首次比较了转化前热处理及离心在农杆菌介导的小麦幼胚直接转化中的影响结果显示：43℃水浴10 min,然后冰上冷却1 min的转化效率为1.5%(对照为0%)。3.MS大量元素中硝酸铵的浓度提高到2.5倍可以提高成熟胚诱导愈伤组织的再生频率为43.4%(对照为34.7%)。4.高渗处理在农杆菌介导的小麦成熟胚遗传转化中可以提高愈伤组织的再生率为39.8%(对照为32.5%)。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩略语表
• 第一章 前言
• 1 转基因技术的发展现状
• 1.1 国际转基因植物研究与现状
• 1.2 我国转基因作物研究与利用概况
• 2 植物遗传转化的方法
• 2.1 农杆菌介导转化法
• 2.2 基因枪法
• 3. 转基因技术的改进与发展方向
• 3.1 多基因转化技术
• 3.2 无选择标记及技术
• 3.3 基因打靶技术
• 3.4 组织特异性/诱导性表达
• 3.5 叶绿体转化技术
• 4. 农杆菌介导的小麦遗传转化研究进展
• 4.1 影响农杆菌法转化小麦幼胚的因素
• 4.2 不同小麦外植体农杆菌转化研究进展
• 5 小麦抗赤霉病基因工程研究进展
• 6 研究目的及意义
• 第二章 农杆菌介导的小麦幼胚直接转化
• 1 材料与方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 实验方法
• 2 结果与分析
• 2.1 菌体PCR鉴定转化子
• 2.2 小麦幼胚直接转化及抗性植株的获得
• 2.3 热处理对农杆菌介导的小麦转化效率的影响
• 2.4 筛选阶段中不同筛选剂及其浓度的比较
• 2.5 PCR鉴定结果
• 3 讨论
• 第三章 农杆菌介导的小麦幼胚愈伤组织转化
• 1 材料与方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 实验方法
• 2 结果与分析
• 2.1 小麦幼胚愈伤组织转化及抗性植株的获得
• 2.2 菌株浓度及侵染时间对转化效率的影响
• 2.3 小麦基因型对转化效率的影响
• 2.4 PCR鉴定结果
• 3 讨论
• 第四章 农杆菌介导的小麦成熟胚愈伤组织转化
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 试验方法
• 2 结果与分析
• 2.1 硝酸铵浓度对农杆菌介导的小麦成熟胚遗传转化的影响
• 2.2 高渗处理对农杆菌介导的小麦成熟胚遗传转化的影响
• 2.3 转基因植株的PCR检测结果
• 2.4 抗性植株的再生和转基因植株的获得
• 3 讨论
• 参考文献
• 致谢