小麦不同外植体农杆菌转化体系研究

目前为止,小麦幼胚是利用农杆菌介导法成功转化小麦的唯一外植体,Bobwhite是常用的基因型,不但小麦幼胚的取材受季节的严格限制,而且存在着基因型单一、转化效率不稳定等缺点。筛选对农杆菌敏感的小麦基因型,建立或完善农杆菌转化小麦成熟胚、幼穗和幼胚的技术体系,同时将一些与性状改良有关的功能基因导入小麦,对于小麦新品种选育和功能基因组研究具有重要意义。本研究选用来自全国各地的91个小麦基因型,分别以其成熟胚、幼穗和幼胚为受体材料进行农杆菌转化,通过GUS基因的瞬间表达筛选对农杆菌敏感的小麦基因型,通过对受体材料处理方式和共培养方式的比较等技术环节的研究,将高分子量麦谷蛋白亚基编码基因154X、154Y、WT和标记基因npt Ⅱ、报告基因GUS导入小麦。 通过农杆菌侵染后GUS基因瞬间表达,从80个小麦品种中筛选到了97H2169、轮选208、豫麦66、扬麦6号等基因型,其幼胚对农杆菌感染非常敏感,GUS基因表达率达到了50.0%-93.3%。从83个小麦品种中筛选到京冬8号、CA9924、西农2611、京冬11等基因型的幼穗经对农杆菌感染比较敏感,GUS基因瞬间表达率达到了60.0%-82.8%,多数基因型的幼穗对农杆菌感染不敏感。对小麦受体组织与农杆菌的共培养方式进行了比较,结果表明,滤纸上共培养方式更有利于农杆菌对小麦三种不同外植体的侵染,滤纸上共培养方式GUS基因表达率平均比固体培养基共培养方式高16.6%。对小麦成熟胚在农杆菌感染前采用了三种不同的处理方法,结果表明,成熟胚纵切成两半后直接进行农杆菌转化更有利于农杆菌的侵染和抗性愈伤组织诱导、再生,首次利用农杆菌介导法转化小麦成熟胚获得了小麦转基因植株。利用农杆菌介导法转化小麦幼胚也获得了转基因植株,利用农杆菌介导法转化小麦幼穗获得了抗性再生植株。对转基因植株进行了PCR检测、ELISA检测和Southern blot检测,并对T1代转基因植株进行了遗传分析,对T2代转基因材料和T3代转基因材料进行了跟踪检测。