小麦组织培养体系优化及抗冻基因KN2转化小麦的研究

论文摘要

与水稻相比,小麦组织培养技术和再生体系还不十分完善,遗传转化效率低得多,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。近年来我国小麦冻害发生频率不断增加,危害程度日趋严重,利用转基因技术引进外源抗(耐)冻基因是增强小麦的抗(耐)冻能力的可行途径之一本试验以陇春23、科农199、Bobwhite等10个小麦品种为材料,研究了不同诱导培养基、分化培养基、继代方式以及基因枪转化前的预培养等对小麦幼胚离体培养和转化效率的影响；研究了接种方式、诱导培养基等对小麦成熟胚离体培养的影响。结果如下：诱导培养基中添加0.2mg/L的ABA、1.25 mg/L的CuSO4对胚性愈伤组织的形成和再分化有促进作用,分化培养基中含5mg/L的KT、0.25 mg/L CuSO4再生效果较好,愈伤组织整块继代的方式有利于其胚性的维持,幼胚转化前预培养4天而转化后恢复培养15天转化效率较高；半胚法接种方式及添加了CH、VB1、Pro、Gln的诱导培养基有利于成熟胚的组织培养。在建立了小麦的高频再生和高效遗传转化体系的基础上,我们开展了南极鱼类的超氧化物歧化酶基因(KN2基因)转化小麦的研究,期望获得抗(耐)冻能力增强的小麦种质。用pUBI::Bar和pUBI::KN2表达载体对小麦材料陇春23、科农199和Bobwhite幼胚及其愈伤组织进行了的基因枪法共转化。转化陇春23幼胚共得到耐Bialaphos的再生苗265株,CTAB法提取总DNA进行Bar基因和KN2基因的PCR检测,共检测到转Bar基因的样品92个,转KN2基因的样品98个,转Bar和KN2基因的样品37个,转化率分别为14.91%、15.88%、和6.00%。转化陇春23、科农199和Bobwhite幼胚诱导10周左右的愈伤组织共得到耐Bialaphos的再生苗42株,CTAB法提取总DNA进行Bar基因和KN2基因的PCR检测,共检测到转Bar基因的样品17个,转KN2基因的样品19个,转Bar和KN2基因的样品6个,转化率分别为1.58%、1.77%、和0.56%,其中有4株科农199、7株Bobwhite、6株陇春23获得转基因种子。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩略语表
• 1 绪论
• 1.1 文献综述
• 1.1.1 小麦组织培养研究进展
• 1.1.1.1 小麦幼胚培养
• 1.1.1.2 小麦幼穗培养
• 1.1.1.3 小麦成熟胚培养
• 1.1.1.4 小麦花药培养
• 1.1.1.5 小麦原生质体培养
• 1.1.2 小麦遗传转化研究进展
• 1.1.2.1 小麦遗传转化方法
• 1.1.2.2 小麦遗传转化技术存在的主要问题
• 1.1.3 作物抗冻基因工程研究进展
• 1.1.3.1 植物冻害和抗冻性
• 1.1.3.2 植物抗冻基因工程
• 1.1.3.3 超氧化物歧化酶与植物抗冻研究
• 1.2 本研究的目的和意义
• 2 小麦组织培养和高效再生系统的建立
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 材料
• 2.1.1.1 小麦材料
• 2.1.1.2 培养基
• 2.1.2 方法
• 2.1.2.1 幼胚部分
• 2.1.2.2 成熟胚部分
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 幼胚部分
• 2.2.1.1 ABA对幼胚愈伤组织诱导的影响
• 2.2.1.2 继代方式对幼胚愈伤组织质量的影响
• 2.2.1.3 分化培养基激素种类和配比对幼胚愈伤组织再生的影响
• 2.2.2 成熟胚部分
• 2.3 讨论
• 2.3.1 幼胚部分
• 2.3.1.1 ABA对幼胚愈伤组织诱导的影响
• 2.3.1.2 继代方式对幼胚愈伤组织质量的影响
• 2.3.1.3 分化培养基激素种类和配比对幼胚愈伤组织再生的影响
• 2.3.2 成熟胚部分
• 3 小麦幼胚遗传转化体系优化和KN2基因的转化
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.1.1 小麦材料
• 3.1.1.2 培养基
• 3.1.1.3 转化载体
• 3.1.2 方法
• 3.1.2.1 幼胚组织培养方法
• 3.1.2.2 基因枪转化方法
• 3.1.2.3 转化检测方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 诱导培养基对L23组织培养和再生的影响
• 4对再生的影响'>3.2.2 分化培养基加入CUSO₄对再生的影响
• 3.2.3 轰击前不同预培养时间对再生和转化的影响
• 3.2.4 小结
• 3.3 讨论
• 3.3.1 诱导培养基对L23组织培养和再生的影响
• 4对再生的影响'>3.3.2 分化培养基加入CUSO₄对再生的影响
• 3.3.3 轰击前不同预培养时间对再生和转化的影响
• 3.3.4 小结
• 参考文献
• 致谢