基因槍介導(dǎo)的轉(zhuǎn)抗赤霉病相關(guān)基因小麥的研究.pdf

1、小麥?zhǔn)且环N全世界廣泛種植的糧食作物，其產(chǎn)量和種植面積居于栽培作物的前列。小麥赤霉病主要是由禾谷鐮刀菌引起的世界范圍內(nèi)廣泛分布具有毀滅性的真菌病害。該病菌感染小麥不僅能導(dǎo)致小麥產(chǎn)量下降，而且造成成熟麥粒中真菌毒素的積累，嚴(yán)重威脅人畜健康。傳統(tǒng)育種是改良小麥農(nóng)藝性狀，提高小麥赤霉病抗性的重要手段。但是天然的赤霉病抗性種質(zhì)資源十分匱乏，因此通過傳統(tǒng)育種的方法獲得具有赤霉病抗性小麥品種十分困難。隨著植物基因工程技術(shù)的發(fā)展和植物組織培養(yǎng)技術(shù)的完善

2、，利用轉(zhuǎn)基因的方法將抗赤霉病基因?qū)胄←溙岣咝←湹某嗝共】剐裕瑸樨S富小麥抗赤霉病種質(zhì)資源，培育抗赤霉病小麥新品種開辟了一條嶄新的道路。
　　本研究以主推小麥品種鄭麥9023、揚(yáng)麥158和小麥品系襄麥76幼胚愈傷為受體，通過基因槍介導(dǎo)的方法將抗赤霉病相關(guān)基因?qū)耄訠ar或PMI為篩選標(biāo)記基因，用Bialaphos或甘露糖篩選體系進(jìn)行篩選后，對抗性苗進(jìn)行鑒定，均獲得了轉(zhuǎn)基因植株。主要研究成果如下:
　　1.Lem2-UEch4

3、2-D2和Ubi-AFP2基因共轉(zhuǎn)化揚(yáng)麥158。利用基因槍法，將赤霉病抗性基因Lem2-UEch42-D2和Ubi-AFP2的最小表達(dá)框及篩選標(biāo)記基因Bar導(dǎo)入揚(yáng)麥158中，經(jīng)過Bialaphos篩選和PCR鑒定，T0代共得到3株陽性植株。經(jīng)T1代PCR鑒定只有1株同時(shí)含有Lem2-UEch42-D2和Ubi-AFP2的轉(zhuǎn)基因植株能夠穩(wěn)定遺傳。T2代PCR鑒定表明，外源基因能夠穩(wěn)定遺傳，RT-PCR鑒定表明目的基因能夠在RNA水平上表達(dá)

4、。T2代溫室單花接種結(jié)果顯示，轉(zhuǎn)基因植株赤霉病抗性得到一定程度的提高。
　　2.Cmps-FenA和Cmps-FenB基因共轉(zhuǎn)化鄭麥9023。利用基因槍法，將豐源素合成酶基因Cmps-FenA和Cmps-FenB的最小表達(dá)框及篩選標(biāo)記因基因Bar導(dǎo)入鄭麥9023中，經(jīng)Bialaphos篩選和PCR鑒定，T0代共得到同時(shí)含有Cmps-FenA和Cmps-FenB基因的陽性植株1株。經(jīng)T1～T2代PCR鑒定，Cmps-FenB基因發(fā)生

5、分離，Cmps-FenA基因在后代中得到穩(wěn)定遺傳。T3代PCR鑒定表明，轉(zhuǎn)基因后代目的基因分離比不斷減小，且出現(xiàn)篩選標(biāo)記基因發(fā)生分離的陽性植株。
　　3.Lem2-UEch42-D2、Ubi-Blf-A6和Amt-Blf基因共轉(zhuǎn)化襄麥76。利用基因槍法，將赤霉病抗性基因Lem2-UEch42-D2、Ubi-Blf-A6、Amt-Blf和篩選標(biāo)記基因PMI的最小表達(dá)框?qū)胂妍?6中，經(jīng)甘露糖篩選體系篩選和PCR鑒定，T0代共得到陽性

6、植株5株，其中3株同時(shí)含有Lem2-UEch42-D2和Ubi-Blf-A6基因，2株同時(shí)含Lem2-UEch42-D2、Ubi-Blf-A6和Amt-Blf基因。T1—T2代PCR鑒定表明，目的基因在4個(gè)正常結(jié)實(shí)單株的后代中穩(wěn)定遺傳。T3代RT-PCR鑒定表明，目的基因Lem2-UEch42-D2和Ubi-Blf-A6在RNA水平上得到表達(dá)。
　　4.Ubi-PkcAs3-Chs3As4、Amt-Blf基因共轉(zhuǎn)化襄麥76。利用基

7、因槍法，將赤霉病抗性基因Ubi-PkcAs3-Chs3As4、Amt-Blf和篩選標(biāo)記基因PMI的最小表達(dá)框?qū)胂妍?6中，經(jīng)甘露糖篩選體系篩選和PCR鑒定，T0代共得到陽性植株3株，其中1株含有目的基因Ubi-PkcAs3-Chs3As4，2株同時(shí)含有目的基因Ubi-PkcAs3-Chs3As4和Amt-Blf。 T1～T2代PCR鑒定表明，轉(zhuǎn)基因植株目的基因發(fā)生丟失或整合，得到2個(gè)含有目的基因Ubi-PkcAs3-Chs3As4的穩(wěn)

8、定遺傳株系，1個(gè)同時(shí)含有目的基因Ubi-PkcAs3-Chs3As4和Amt-Blf的穩(wěn)定遺傳株系。T3代溫室單花接種試驗(yàn)表明，轉(zhuǎn)基因植株的赤霉病抗性得到增強(qiáng)。
　　5.Dubiubi-Chs3As3-Chs3As4基因轉(zhuǎn)化襄麥76。利用基因槍法，將赤霉病抗性基因Dubiubi-Chs3As3-Chs3As4和篩選標(biāo)記基因PMI的最小表達(dá)框?qū)胂妍?6中，經(jīng)甘露糖篩選體系篩選和PCR鑒定，T0代共得到陽性植株4株。經(jīng)溫室加代和PC