无选择标记1Dx5基因的小麦遗传转化

摘要

长期以来，受粮食总量不足的制约，我国对小麦育种和品质改良方面重视程度不够，品质性状遗传改良研究相对滞后。通过现代生物技术获得稳定表达的具有优良遗传性状的转基因小麦植株，并消除其生物安全性的潜在危险是近年来分子育种研究的热点。本研究通过基因枪法直接将无选择标记的线性表达框导入小麦，以获得无载体框架序列及无选择标记基因的1Dx5基因的小麦新材料，创制面包烘烤小麦新种质。同时为了扩大基因型范围和改善目前小麦遗传转化率偏低的现状，建立了高效稳定的小麦幼胚盾片的再生体系，并优化了基因枪转化参数。为进一步开展重要农艺性状转基因小麦新品种培育将具有重要意义。
　　本研究取得的主要研究结果如下：
　　（1）建立了高效、稳定的小麦幼胚盾片再生体系
　　通过对新冬26小麦品种幼胚盾片的愈伤组织诱导和分化率的研究比较发现，激素对小麦幼胚盾片胚性愈伤组织诱导率差异不显著，均在94%以上，但不同的激素在愈伤组织的再生苗率之间存在着很大差异。2,4-D与Dicamba组合的诱导激素在再生分化上显著优于2,4-D和Dicamba。以添加1.5mg·L-12,4-D和0.5mg·L-1 Dicamba为诱导培养基，分化培养基添加1mg·L-1 ZT和0.01mg·L-12,4-D对愈伤组织分化效果为最佳，绿苗分化率最高可达90%。分化培养基中1mg·L-1 ZT有利于根的分化。
　　（2）优化了基因枪转化体系
　　通过对gus报告基因的瞬时表达检测，研究了影响基因枪转化频率的轰击距离、氦气压力、质粒浓度，旨在获得更为合理有效的小麦基因枪基因转化体系。明确了以轰击压强为1100psi、轰击距离为9cm和质粒用量为0.5μg/枪时为最佳基因枪介导转化新冬26小麦的技术参数。
　　（3）获得了转基因植株，并対种子蛋白进行了SDS-PAGE分析
　　利用基因枪将无选择标记线性1Dx5基因转入不含5亚基的小麦品种新冬26幼胚盾片中，经PCR二分法筛选，得到转1Dx5基因小麦T0代植株2株，转化率为0.18%，得到转35S p-1Dx5基因小麦T0代植株3株，转化率为0.26%。利用SDS-PAGE分析目的基因在转基因后代籽粒中的表达。转基因植株后代种子分析表明，1Dx5在转基因后代部分种子中表达。成功地将无选择标记的线性1Dx5片段导入普通小麦新冬26中，并在后代部分种子中得到了表达。为利用优质基因改良小麦加工品质奠定基础。

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1 文献综述

1.1 小麦转基因技术研究进展

1.2 小麦HMW-GS相关研究

1.3 无选择标记基因转基因技术研究进展

1.4 本研究的目的、研究内容及技术路线

2 小麦幼胚再生体系的建立

2.1 材料与方法

2.2 结果与分析

2.3 讨论

3 小麦基因枪转化体系的建立

3.1 材料与方法

3.2 结果与分析

3.3 讨论

4 小麦高分子量麦谷蛋白亚基基因1Dx5线性表达框转化

4.1 材料与方法

4.2 结果与分析

4.3 讨论

5 结论

参考文献

在读期间发表的论文

后记