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选择标记是转基因技术的重要组成部分,包括抗性标记、报告基因标记、生理生化和形态标记等,其中形态标记因其直观、受背景影响小和对转基因生物的生长发育影响小等优点,受到广泛重视。小麦是世界上的主要粮食作物之一,但其转基因技术的发展却明显滞后于其它主要粮食作物。目前,小麦转基因技术主要使用以组织培养为基础的基因枪法和农杆菌介导法,步骤繁琐,基因型依赖性强,而非组织培养的小麦转基因技术仍不成熟,这严重制约着小麦转基因育种的发展。本研究将“探索玫瑰RhDFR-1基因和小麦TaDFR A-1基因作为形态标记基因的可行性”,并对“小麦非组织培养转基因技术”进行尝试,为构建高效的小麦转基因平台积累试验数据。本研究以玫瑰栽培种“红衣主教”和小麦品种“中国春”为试验材料,采用逆转录-聚合酶链式反应（RT-PCR）方法,克隆了RhDFR-1与TaDFR A-1这两个基因的编码区序列。对其进行生物信息学分析发现,RhDFR-1与参考序列（ROZD4R,GI:1945120）编码区有4个碱基差异,为ROZD4R的新等位基因,编码349个氨基酸;结构域分析显示RhDFR-1含有FRSDRe结构域（FR:类黄酮还原酶;SDR:短链脱氢酶/还原酶）,有底物结合位点、NADP结合位点和活性位点,属于NADB-Rossmann家族。TaDFR A-1基因是TaDFR A的一个新等位基因,编码354个氨基酸,序列特征与RhDFR-1相似。进化树分析表明RhDFR-1与双子叶花卉类亲缘关系较近,TaDFR A-1则与单子叶类植物在进化树上距离较近。为验证RhDFR-1和TaDFR A-1基因在植株器官花青素形成中的作用,采用Gateway克隆技术,构建了p806-303-RhDFR-1与pGwb6-TaDFR A-1过表达载体。对pGwb6-TaDFR A-1载体中的融合蛋白sGFP-TaDFR A-1进行亚细胞定位,结果显示其表达产物可能位于叶绿体上。利用农杆菌介导拟南芥花序侵染的方法获得了转RhDFR-1和TaDFR A-1基因的拟南芥植株。对转基因拟南芥植株进行观察,发现转基因拟南芥幼苗的胚轴、子叶背面和花枝基部有红褐色花青素积累现象,且在相同部位检测到GFP蛋白的表达。同时,在“茎尖针刺孔-真空渗透”技术的基础上,建立了小麦“茎尖纵切-真空渗透”技术,确定了“先浸泡白化T0代苗进行初筛、后PCR筛选T1代植株以减少T0代嵌合转化体影响”的筛选方案,获得了大量PCR阳性植株。采用本方法,经筛选后的成活率仅为3.72%,能够收获种子的T0代也仅有1.57%,但85.71%的T0代收获植株获得了PCR阳性的T1后代,T1植株的阳性率为24.03%。对小麦品种辽春17转基因T1、T2两代的连续PCR扩增,发现其T2代阳性率约为61.04%,符合孟德尔的基因分离定律。上述这些数据表明,本研究改进的非组织培养转基因技术体系操作简单,易于获得阳性植株,可用于小麦遗传转化。