农杆菌介导玉米自交系受体材料筛选及遗传转化体系的建立

来源 :四川农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:robinlaikankan
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在农杆菌介导的植物转基因技术应用过程中,由于大多数单子叶植物都不是农杆菌的天然寄主。因此,禾本科植物尤其是重要的粮食作物如小麦、水稻、玉米长期以来一直被排斥在农杆菌宿主范围外。直到二十世纪90年代以后由农杆菌介导转化的这三大粮食作物才逐步取得成功。由于农杆菌是自然界存在的天然基因工程载体,利用农杆菌转化的理论机理研究最清楚,并且该方法具有操作简单,费用低廉,能够转入较大的外源DNA片段,插入拷贝数低,遗传转化频率高等优点,一直以来是一种较为广泛使用的基因转化方法。玉米转基因研究的大量实践表明,幼胚离体培养诱导出的胚性愈伤组织可作为理想的受体系统。在农杆菌介导的玉米遗传转化中,受体基因型是影响农杆菌转化效率的一个重要因素,不同基因型之间转化效率差异显著。为了扩大能被农杆菌转化且能再生的受体植物种类以及提高转化效率,在过去10年中,不少研究者在改造农杆菌,改变受体的培养条件,优化转化系统上做了很多努力,但由于受体基因型限制,很多推广品种及自交系仍不能被农杆菌转化,迄今为止,利用农杆菌介导转化的玉米受体材料仍然很少。 本研究以四川农业大学玉米研究所的70个优良玉米自交系幼胚为材料,在NB培养基上进行离体培养。结果发现,供试的70个自交系的胚性愈伤组织诱导率存在明显差异,其中有13个自交系(6002、6005、6022、6024、6029、6043、6048、6061、6070、6071、6074、6078和6081)完全不能诱导出胚性愈伤组织;其它58个自交系中,胚性愈伤组织诱导率最高可达96%(6013),最低的仅为3.48%(6079)。通过4次继代,筛选出了胚性愈伤组织诱导率高、繁殖能力强、耐长期继代并且能再生成苗的10个自交系,分别是6010、6015、6034、6038、6050、6051、6058、6060、6069和6077,其中胚性愈伤组织绿苗分化率最高可达61.11%(6010),最低仅8.33%(6069、6077)。 为了进一步筛选出适合作为农杆菌介导的遗传转化受体材料,即对农杆菌敏感的受体材料,本研究将筛选出的这10个自交系的胚性愈伤组织作为受体材料,分别用农杆菌C58和GV3301对其进行转化,利用植物载体中携带的β-葡萄糖苷酸酶基因(β-glucuronidase,GUS基因)的瞬时表达和绿色荧光蛋白基因(green fluorescence protein,GFP基因)的瞬时表达研究不同基因型受体材料对农杆菌的敏
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