小麦组织再生体系的优化及高光效基因SRX的遗传转化

摘要

相比与其他禾本科植物，小麦组织培养技术和再生体系的研究开始较晚，遗传转化效率也相对较低，研究小麦组织培养条件和植株再生频率的影响因素，优化小麦遗传转化体系对于有效开展小麦转基因育种有重要意义。光合作用是植物生长必不可少的因素，然而过量的光照，却能够抑制光合作用，降低光合作用的效率和（或者）最大光合速率，称为光抑制，严重时还会造成光合机构的光氧化破坏，因此利用转基因技术降低小麦光抑制是增加小麦产量的有效途径。
　　 本试验以陇春23、华2533、Bobwhite等8个小麦品种为材料，研究了不同基因型、分化培养基中添加不同金属元素对小麦幼胚离体培养的影响。结果如下:8种不同小麦品种幼胚出愈率均达到94％以上，说明品种的基因型对小麦幼胚的出愈率影响不大，但是不同小麦基因型间幼胚的胚性愈伤组织诱导率存在很大差异，胚性愈伤组织发生频率高的品种和基因型，继代培养后再生率也相对较高。在分化培养基上添加2.5mg/L Ag+、0.25 mg/L Cu2+或者1.5mg/L Zn2+有助于提高小麦幼胚愈伤组织再生率。
　　 在此基础上，进行硫过氧化物还原因子（SRX基因）转化小麦的研究，希望得到高光效的小麦种质。用pUBI∷Bar和pAct∷SRX表达载体对小麦材料陇春23、华2152和Bobwhite幼胚进行了的基因枪法共转化。提取基因组DNA进行Bar基因和SR基因的PCR检测，转化陇春23幼胚共得到T0代阳性植株有Bar+32株，SRX+11株，转化率分别为19.3％和6.6％;得到Bobwhite的T0代抗性植株Bar+13株，SRX+9株，转化率分别为13.3％和9.2％;转化华2152幼胚得到T0代阳性植株0株，转化率0％;PCR检测T1代转基因植株，分别得到陇春23Bar+11株，SRX+4株，T1代分离比为21∶11和7∶4;Bobwhite得到Bar+9株，SRX+3株，T1代分离比为4∶9和2∶1。由此可知，T0代和T1代植株属于嵌合体，非纯合转基因植株。设置对照，测定T1代转基因植株的光合作用效率，其光抑制与野生型对照之间存在显著性差异，初步判断:硫过氧化物还原因子(SR基因)已导入小麦植株。

目录

声明

摘要

1 文献综述

1．1 引言

1．2 小麦转基因技术研究进展

1．2．1 表达载体

1．2．2 目标基因

1．2．3 转化受体

1．2．4 转化方法

1．2．5 小麦转基因存在的问题

1．3 小麦组织培养研究进展

1．3．1 幼胚组织培养

1．3．2 幼穗组织培养

1．3．3 成熟胚组织培养

1．3．4 花药组织培养

1．4 小麦光效工程育种研究进展

1．4．1 光抑制分子机理及光保护机制

1．4．2 关于氧化物还原因子SRX

1．5 此研究的目的和意义

2 小麦幼胚组织培养及筛选体系建立

2．1 材料与方法

2．1．1 材料

2．1．2 方法

2．2 结果与分析

2．2．1 基因型对小麦幼胚培养特性的影响

2．2．2 分化培养基中添加金属离子对小麦愈伤组织再生的影响

2．3 讨论

3 基因枪法将高光效基因SRX导入普通小麦的研究

3．1 材料与方法

3．1．1 材料

3．1．2 方法

3．2 转基因T0代植株PCR检测

3．2．1 抗性再生苗总DNA提取

3．2．2 引物设计

3．2．3 转基因植株的PCR检测

3．3 T1代转基因小麦株系的检测及遗传分析

3．3．1 T1代转基因小麦株系的PCR检测

3．3．2 测定T1代转基因小麦光合作用速率

3．3．3 计算提高光系统的光合速率

3．4 结论

3．4．1 将Bar基因和SRX基因导入小麦品种初步检测获得转基因植株

3．4．3 对转基因T1代遗传株系的农艺性状考察和数据分析

4 讨论

参考文献

致谢