小麦的遗传转化

概述了小麦遗传转化的发展历史与现状,分析了几种小麦转化技术的优势和不足,并对小麦遗传转化中的有关问题作了展望。     

农杆菌介导抗储粮害虫转基因小麦(Triticum aestivum L.)的获得及分析

以本实验室选育的小麦优良品系的胚性愈伤组织为材料,采用农杆菌介导将抗虫基因豇豆胰蛋白酶抑制剂基因CpTI转入小麦培养细胞,经筛选获得抗卡那霉素的愈伤组织并再生植株。经PCR和实时PCR检测、PCR-Southern和Southern blot验证,确定了3株独立再生植株为含有CpTI的转基因植株。农杆菌菌浓度、侵染时间及转化处理方式对小麦转化率均有明显影响。3株转基因植株正常可育并结籽,形成转基因株系。外源基因在转基因植株T₁代中的分离呈多样性,部分株系（转基因株系T-Ⅰ、T-Ⅲ）表现出孟德尔遗传规律。抗虫试验表明,3株转基因植株T₂代籽粒对储粮害虫麦蛾具有一定的抗性,转基因株系T-Ⅰ、T-Ⅱ、T-Ⅲ及非转基因植株的T2代籽粒虫蛀率分别为19.8%、21.9%、32.9%和58.3%。转基因植株T₁代群体农艺性状调查显示,3个株系具有良好的农艺性状,为小麦的遗传改良提供了新的种质抗虫材料。     

农杆菌介导抗储粮害虫转基因小麦(Triticum aestivum L.)的获得及分析

以本实验室选育的小麦优良品系的胚性愈伤组织为材料,采用农杆菌介导将抗虫基因豇豆胰蛋白酶抑制剂基因CpTI转入小麦培养细胞,经筛选获得抗卡那霉素的愈伤组织并再生植株。经PCR和实时PCR检测、PCR-Southern和Southernblot验证,确定了3株独立再生植株为含有CpTI的转基因植株。农杆菌菌浓度、侵染时间及转化处理方式对小麦转化率均有明显影响。3株转基因植株正常可育并结籽,形成转基因株系。外源基因在转基因植株T1代中的分离呈多样性,部分株系(转基因株系T-Ⅰ、T-Ⅲ)表现出孟德尔遗传规律。抗虫试验表明,3株转基因植株T2代籽粒对储粮害虫麦蛾具有一定的抗性,转基因株系T-Ⅰ、T-Ⅱ、T-Ⅲ及非转基因植株的T2代籽粒虫蛀率分别为19·8%、21·9%、32·9%和58·3%。转基因植株T1代群体农艺性状调查显示,3个株系具有良好的农艺性状,为小麦的遗传改良提供了新的种质抗虫材料。     

粗毛栓菌降解麦草木质纤维素的试验研究

正交试验结果表明 ,培养基质中葡萄糖的存在 ,抑制粗毛栓菌对麦草木质纤维素的降解作用 ;适量添加酒石酸 ,可提高该菌对木素的降解程度。粗毛栓菌有较强的降解麦草木质纤维素的能力 ,培养 6 0d后 ,原麦草中6 6 .2 1%纤维素、71.96 %半纤维素和 70 .14%木质素将分别消失     

黑曲霉产木聚糖酶发酵条件的正交设计试验*

通过正交设计试验,优化了黑曲霉(Aspergillusnigerm12)产胞外木聚糖酶的液体发酵条件,合适的产酶培养基含麦草粉3g,(NH4)2SO40.3g,KH2PO40.1g,MgSO4@7H2O0.05g,NaCl0.03g,Tween800.3g,酵母膏0.1g,微量元素(B、Zn、Mn、Fe、Mo)定容lL;接种量为1.0×107个孢子/50mL培养基,28℃,120r/min,振荡培养5d,木聚糖酶活力达34.47u/mL.     

转10kD玉米醇溶蛋白基因甘薯蛋白质及农艺性状分析

目的:检测转10kD玉米醇溶蛋白基因甘薯蛋白质及农艺性状的变化,初步证明外源目的基因在转基因甘薯中能够表达。方法:以转基因甘薯和非转基因甘薯无菌苗及田间栽培苗为试材,对两者叶片、叶柄、茎、根不同器官醇溶性和水溶性蛋白质含量,以及田间栽培中植株农艺性状的变化作了比较研究。结果:离体培养20d转基因植株根中醇溶性蛋白质含量较对照增加了330.43%,是对照的4.30倍;田间栽培45d转基因植株叶片、茎、根中醇溶性蛋白质含量分别是对照植株的8.38倍、4.60倍、5.19倍,较对照分别高出738.30%、360.26%、418.60%;田间栽培中转基因植株的形态及生长状况分析表明,转基因植株中外源遗传物质的存在对植株生长状况影响不显著。结论:初步证实了转基因甘薯中外源目的基因能够特异表达。     

负压处理对农杆菌介导小麦成熟胚转化效率的影响

目的:提高小麦成熟胚遗传转化效率,为建立快速高效的小麦成熟胚遗传转化体系奠定基础.方法:以普通小麦HB341、SN2618、TS021和栽培二粒小麦成熟种子为试材,采用整粒切胚诱愈的方法,通过农杆菌GV3101/pBI121::gus介导,研究负压处理对小麦成熟胚遗传转化的影响.结果:接种侵染过程中的负压处理,对小麦成熟胚愈伤组织的诱导没有显著影响,但对小麦成熟胚的遗传转化却有显著性影响.负压处理10、20、30次,转化率分别较对照组提高了9.37倍、10.90倍和10.03倍,最高转化率可达12.50%.同时负压处理能够提高小麦成熟胚转化效率,具有普遍意义.结论:该研究为快速高效小麦成熟胚转化体系的建立提供了依据.     

甘薯(Ipomoea batatas L.)遗传转化几个因素的研究

目的:提高甘薯的遗传转化率,为建立快速高效的甘薯遗传转化体系奠定基础。方法:以甘薯多个优良栽培品种无菌苗茎切段为受体,利用农杆菌LBA4404/pSP10Z做介导,研究了影响甘薯转化的几个因素。结果:接种侵染时间对转化效率影响很大,以2~15min为宜,最高转化率可达32.14%;不同基因型的转化受体之间转化率差别较大;在培养过程中最后30min加入终浓度为50μmol/L AS的接种菌侵染的外植体,转化率较对照提高了2.02倍;共培养培养基中加入终浓度为50μmol/L的AS,转化率较对照组提高了6.11倍;AS终浓度为50μmol/L同时pH为4.8的共培养培养基有利于转化的发生,转化率较对照组提高了1.73倍;共培养培养基中脯氨酸的添加并不能提高转化率。结论:该研究为快速高效甘薯遗传转化体系的建立提供了依据。     

黑曲霉产木聚糖酶发酵条件的研究

正交设计试验结果表明,黑曲霉（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ ｍ１２）产木聚糖酶活力达７６．６０ｕ／ｍｌ,合适的产酶发酵条件如下,培养基（ｇ／Ｌ）：麸皮４０,尿素６．６７,ＫＨ２ＰＯ４ １．０,ＭｇＳＯ４．７Ｈ２Ｏ０．５,ＮａＣｌ０．３,Ｔｗｅｅｎ－８０ ３．０,ＣａＣＯ３ ２．０,２８℃,１２０ｒ／ｍｉｎ水浴振荡培养５．５ｄ。     

农杆菌介导小麦成熟胚愈伤组织转化的主要因子优化

目的：提高小麦成熟胚愈伤组织的转化效率,为建立快速高效的小麦遗传转化体系奠定基础。方法：以普通小麦HB341、SN2618成熟胚愈伤组织为受体,通过农杆菌GV3101/pBI121介导,进行选择剂选择压、外植体预培养时间、接种菌液浓度及侵染时间等遗传转化主要因子的优化研究。结果：最适宜的转化条件是：胚性愈伤组织在附加200μmol/l乙酰丁香酮的分化培养基上预培养3d,在OD600=0.6的接种菌液中侵染30min,然后在附加40～60mg/l卡那霉素的分化培养基上筛选培养30d,即可获得假阳性率很低的转基因小麦抗性芽。结论：该研究为快速高效小麦遗传转化体系的建立提供了依据。