基因槍法將抗蚜蟲基因轉(zhuǎn)入玉米并再生植株初報(bào).pdf

1、玉米是重要的栽培作物之一,在世界和我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。近年來(lái),隨著作物布局、耕作制度、氣候變化等系列因素的影響,蚜蟲已有躍升為我國(guó)玉米生長(zhǎng)的主要害蟲之勢(shì),已顯著制約和影響了部分產(chǎn)區(qū)玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。針對(duì)這—現(xiàn)狀,本研究以基因工程技術(shù)為基礎(chǔ),通過(guò)基因槍法將從薄荷中克隆出來(lái)的抗蚜蟲基因EβF導(dǎo)入玉米胚性愈傷組織中,并再生出抗性植株,以期為現(xiàn)代玉米分子育種提供新的種質(zhì)材料,為玉米抗蚜蟲品種的選育奠定基礎(chǔ)。
　　 本研究從玉米

2、高效再生受體系統(tǒng)的優(yōu)化和基因槍轉(zhuǎn)化兩個(gè)方面進(jìn)行了抗蚜蟲基因的轉(zhuǎn)化研究,獲得如下結(jié)果:
　　 在經(jīng)不同2,4-D濃度預(yù)處理愈傷組織的分化試驗(yàn)中,2,4-D濃度越低,再生苗率越高。通過(guò)對(duì)三種不同的分化預(yù)處理方式研究的結(jié)果表明,不加2,4-D預(yù)處理再干燥處理的方式再生苗率最高,可達(dá)62.86％；其次是干燥處理48h；最后是不加2,4-D的分化預(yù)處理方式。所以,不加2,4-D預(yù)處理7天再干燥處理的方式是最優(yōu)的分化前處理方式。
　　

3、 本研究從生長(zhǎng)量和再生率兩方面對(duì)3種常用的篩選劑在玉米遺傳轉(zhuǎn)化中適宜的篩選濃度作出界定,研究認(rèn)為:
　　 (1)玉米愈傷組織對(duì)G418反應(yīng)敏感,即使在較低濃度15mg/L時(shí)已經(jīng)嚴(yán)重抑制愈傷組織的生長(zhǎng)和植株再生。G418的適宜篩選濃度在15-20mg/L之間,雜交種的篩選濃度應(yīng)稍高于自交系。
　　 (2)玉米愈傷組織的生長(zhǎng)對(duì)Kan反應(yīng)不敏感,但該抗生素卻對(duì)植株再生有明顯的抑制作用,10mg/L篩選兩次能夠有效地抑制植株再

4、生。
　　 (3)培養(yǎng)基中PFT的濃度為5-7mg/L時(shí),愈傷組織的生長(zhǎng)明顯受到了抑制,再生率已經(jīng)接近0,該濃度可以作為轉(zhuǎn)化后的愈傷組織和細(xì)胞的有效篩選濃度。
　　 轉(zhuǎn)基因作物及其產(chǎn)品對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類健康造成的的安全性問(wèn)題日益成為關(guān)注的焦點(diǎn),刪除轉(zhuǎn)基因植物的選擇標(biāo)記基因是提高轉(zhuǎn)基因生物安全性的有效手段之一。本研究將抗蚜蟲基因EβF構(gòu)建在攜帶有Cre/loxp重組系統(tǒng)及篩選標(biāo)記基因NPTII的質(zhì)粒載體pNCX上,采用基因槍

5、轟擊轉(zhuǎn)化技術(shù),利用兩種質(zhì)粒pBJ40和pNCX將抗蚜蟲基因EβF轉(zhuǎn)化7個(gè)基因型的玉米胚性愈傷組織。轟擊轉(zhuǎn)化前玉米愈傷組織采用了兩種不同的高滲處理方式:(1)0.4mol/L的甘露醇高滲處理；(2)濾紙上干燥處理2h再用0.4mol/L的甘露醇高滲處理2h。結(jié)果表明,前者平均每槍得到抗性再生苗1株,后者平均每槍得到2.09株,說(shuō)明先干燥處理再高滲處理的轟擊前處理方法優(yōu)于單純的高滲處理方法。研究結(jié)果同時(shí)表明,以1100psix9cm轟擊壓力