農(nóng)桿菌介導(dǎo)的玉米轉(zhuǎn)化體系的優(yōu)化與抗蚜蟲基因的轉(zhuǎn)化研究.pdf

1、玉米是重要的糧食、飼料和工業(yè)原料作物,在我國國民經(jīng)濟(jì)中占有十分重要的地位。近年來,玉米蚜蟲危害呈現(xiàn)出日益嚴(yán)重的發(fā)展趨勢,局部地區(qū)已從次要蟲害上升為主要蟲害,給玉米產(chǎn)量造成了嚴(yán)重?fù)p失。本試驗(yàn)以玉米幼胚培養(yǎng)再生體系為基礎(chǔ),利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法進(jìn)行抗蚜蟲基因的遺傳轉(zhuǎn)化研究,旨在通過轉(zhuǎn)化體系的優(yōu)化將從薄荷中提取的抗蚜蟲基因轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞并再生植株,創(chuàng)造抗蚜蟲玉米新種質(zhì),為抗蚜蟲玉米品種的選育奠定基礎(chǔ)。
　　 本試驗(yàn)對玉米愈傷組織的誘導(dǎo)、再生、

2、抗生素的濃度、農(nóng)桿菌侵染的條件等方面進(jìn)行了較為細(xì)致的探討,獲得如下結(jié)果:
　　 在農(nóng)桿菌介導(dǎo)的玉米遺傳轉(zhuǎn)化中,受體基因型是影響再生率的一個(gè)重要因素,不同基因型之間轉(zhuǎn)化效率存在較大差異。許多基因型較難誘導(dǎo)出高質(zhì)量的愈傷組織,尤其是自交系植株再生困難。本試驗(yàn)對4個(gè)自交系和8個(gè)雜交種的幼胚誘導(dǎo)特性進(jìn)行了篩選,結(jié)果表明,87—1自交系和齊319×鄭22、昌7—2×HiⅡA等7個(gè)雜交種可以獲得良好的愈傷組織,是建立玉米轉(zhuǎn)化體系的理想材料,

3、尤以昌7—2×HiⅡA效果最好。這些基因型在分化前,對其愈傷組織進(jìn)行不同濃度的2、4-D預(yù)處理,結(jié)果顯示用不含2、4-D的培養(yǎng)基進(jìn)行預(yù)處理效果最好,植株再生率比對照有顯著提高,并且也明顯加快了再生進(jìn)程。
　　 以抗生素為篩選標(biāo)記的基因轉(zhuǎn)化,確定適宜的篩選壓力是其中的重要一環(huán)。本試驗(yàn)研究了頭孢霉素(Cef)和G418、卡那霉素(Kan)、草丁瞵(PPT)對玉米胚性愈傷組織生長和分化的影響。結(jié)果表明:在農(nóng)桿菌介導(dǎo)玉米遺傳轉(zhuǎn)化中,抑菌

4、劑Cef的濃度以100mg/L較為合適；Kan、G418和PPT的適宜濃度分別為6—10mg/L、15—25mg/L和9mg/L。
　　 本研究利用GUS基因的表達(dá)分別對影響轉(zhuǎn)化效率的一些條件進(jìn)行了優(yōu)化,如侵染時(shí)間、乙酰丁香酮(AS)的添加、脫菌方式等進(jìn)行了確定。結(jié)果表明,加入100μM AS后,GUS陽性率明顯增加；浸染時(shí)間10分鐘、脫菌處理后干燥4小時(shí),農(nóng)桿菌對愈傷組織的傷害較輕,得到的抗性愈傷組織最多；使用不同的浸染液對轉(zhuǎn)