農桿菌介導的玉米莖尖遺傳轉化的研究.pdf

1、玉米是重要的糧食、飼料作物，同時被廣泛用于食品、工業(yè)加工和新能源開發(fā)等方面。隨著畜牧業(yè)、工業(yè)的發(fā)展及世界人口的增長，玉米在人們生活中的地位越來越重要。因此，提高玉米產量，改善玉米品質，關系到人類的健康和發(fā)展。傳統(tǒng)的育種方式主要依靠雜交育種來改善玉米品質，但是常規(guī)育種周期長，遺傳資源有限，極大地限制了育種技術的發(fā)展。隨著生物技術的迅速發(fā)展，各國育種學家愈來愈廣泛地將基因工程技術應用于育種研究工作中，試圖將控制優(yōu)良性狀的外源基因導入玉米中，

2、達到培育優(yōu)質高產、抗逆性好、抗病蟲害的玉米新品種的目標。近20年來，人們已經利用基因工程手段成功培育出了具有抗蟲、抗病、抗逆以及耐除草劑等優(yōu)良性狀的玉米新種質，抗蟲和耐除草劑的轉基因玉米更是被廣泛種植，有效提高了玉米產量和降低了生產成本。
　　植物轉基因方法基本分為三大類:一是載體介導的轉化，如農桿菌介導轉化法等;二是DNA直接導入轉化，包括化學法誘導DNA直接轉化和物理法誘導DNA直接轉化，如基因槍法、PEG法、電擊法、超聲波介

3、導法和顯微注射法等;三是種質系統(tǒng)介導轉化，主要有花粉管通道法和子房注射法。在玉米遺傳轉化中，目前應用最為廣泛的是農桿菌介導法和基因槍法。與基因槍法相比，農桿菌介導法操作簡單、可導入較大外源DNA片段，且外源基因多以單拷貝或低拷貝插入。在遺傳轉化中，良好的受體材料必須具備較強的再生能力、較高的遺傳穩(wěn)定性及廣泛的材料來源等。目前，用于玉米遺傳轉化的受體有幼胚、莖尖、懸浮細胞、原生質體、離體花藥、幼穗、葉片等。其中以玉米幼胚和莖尖應用最為廣泛

4、。基于本實驗室早年建立的農桿菌介導玉米莖尖遺傳轉化的成熟體系，本工作主要對不同玉米自交系在該轉化方法中的表現進行研究，期望找到再生能力強、轉化效率高的優(yōu)良玉米自交系。
　　不同自交系的轉化效率比較本工作選取了DH4866、6WC、齊319、昌7-2、鄭58五個玉米骨干自交系進行農桿菌轉化，在轉化各個階段對不同自交系小苗的成活率及轉化效率進行比較，以便篩選出再生能力強的玉米自交系。在DH4866、6WC和齊319三個自交系中剝芽成功

5、率和成苗率以齊319的最高，其次是DH4866和6WC的。在除草劑抗性方面，對DH4866和6WC兩個自交系來源的轉化植株進行抗性比較，DH4866抗草丁膦的轉化植株比例明顯高于6WC的。
　　不同自交系T0代植株的雌雄穗性狀觀察對T0代轉化植株的雄穗性狀觀察發(fā)現，在五個自交系中，只有6WC自交系的轉化植株雄穗表現分枝少、花粉量少。對收獲的玉米果穗進行觀測，各個自交系轉化植株的果穗均可正常發(fā)育，在結實率方面6WC自交系低于DH48

6、66自交系。絕大多數轉化植株基本保持受體自交系的基本性狀。
　　PCR檢測部分T1代轉基因株系本工作通過農桿菌介導玉米莖尖轉化法將27個不同目的基因轉入5種不同自交系。對DH4866自交系和6WC自交系的部分T1代株系進行除草劑篩選和PCR檢測，其中DH4866自交系共計檢測110個株系，陽性株系數是9，陽性率為8.2％;6WC自交系共計檢測95個株系，陽性株系數是3，陽性率是3.2％。
　　綜上所述，應用農桿菌介導玉米莖尖