根癌农杆菌介导的小麦抗白粉病基因转化及小麦小孢子培养研究

摘要

小麦是中国和世界上重要的粮食作物之一,而病虫害严重影响着其产量,因此培育高产、抗病的小麦新品种具有重要意义.而传统培育小麦新品种的方法具有历时长、效率低、目的性差等缺点,所以采用新兴生物技术特别是基因工程技术向小麦转入抗病基因具有重要的理论意义和应用价值.实验一以小麦愈伤组织为受体,利用农杆菌菌株AGl1将大麦Mlo反义基因导入不同基因型小麦:核生3号、扬麦158、烟优361.从核生3号和扬麦158两种基因型小麦获得23棵转基因植株,PCR阳性频率分别为1.9﹪和2.8﹪.PCR及Southern分析证明,外源基因已整合到小麦基因组并遗传给后代.实验结果表明,筛选压力的存在对转基因植株的获得至关重要,在无筛选压力下未获得转基因植株.7棵转基因植株移栽大田后正常结实.将转基因植株种植在温室和大田中,待白粉病发作时期分析其抗病性,结果表明,部分转基因植株具有明显的白粉病抗性.实验二采用了以小麦苗端为受体的农杆菌转化方法.选择长至2~3cm的核生3号、烟优361、济南177三种基因型小麦幼苗,去除苗端,露出生长点,以OD<,600>=1.0左右的农杆菌菌液浸染,从三种基因型小麦,都得到了转基因植株,转化频率分别为8.3﹪,13.09﹪,11﹪.实验表明,苗端转化法能大大提高转化率,是一种有效的小麦遗传转化方法.实验三进行了小麦小孢子培养的初步研究.小孢子培养是在花粉培养的基础上发展起来的新技术.因小孢子是单细胞且能再生纯合植株,因此,通过对转基因植物的小孢子进行培养,可以快速获得纯合体,使转基因品系尽快应用于生产.该实验掌握了适于小麦小孢子培养的花粉发育时期,找到了小孢子预处理的适宜条件,得到了体细胞胚.

目录

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ABSTRACT

符号说明

前言

一：根癌农杆菌介导的小麦遗传转化

1.癌农杆菌转化系统的机理

2.小麦遗传转化的受体体系

3.小麦遗传转化方法

二：反义RNA技术及其在植物基因工程中的应用

1.反义RNA技术

2.反义RNA技术在植物基因工程中的应用

三：大麦Mlo基因及其介导的白粉病抗性

四：小麦的小孢子培养

1.供体

2.预处理的促进作用

3.小孢子的分离与纯化

4.小孢子培养条件

5.小孢子的发育及植株再生

6.白化现象

7.小孢子再生植株的倍性

五：本研究的目的与意义

材料与方法

实验一：根癌农杆菌介导大麦Mlo反义基因转化小麦

一：植物材料

二：质粒与菌株

三：培养基

四：生长素和细胞分裂素的配制

五：抗生素及乙酰丁香酮(AS)的配制及储存

六：农杆菌的培养

七：基本步骤

八：转基因植株的分子检测

九：转基因植株的抗白粉病分析

实验二：根癌农杆菌介导的小麦苗端转化

一：材料与方法

实验三：小麦的小孢子培养

一：材料与方法

二：培养基

结果、分析与讨论

实验一：

一：结果与分析

二：讨论

实验二：

一：结果与分析

二：讨论

实验三：

一：结果与分析

二：讨论：

参考文献

致 谢

攻读学位期间发表的学术论文