基因枪介导小麦基因转化体系的建立

以豫麦18幼胚为受体，建立高效基因枪介导转化体系，经除草剂抗性和对目的基因的PCR、PCR—Southern检测，获得了20株转基因植株，转化率高达3．7％，为基因枪高效介导提供了成功的证据。     

普通小麦基因枪转化高效受体系统的建立

以小麦幼胚愈伤组织为转化受体,以植物表达载体质粒pROK2为外源DNA,以蔗糖和甘露醇为渗透剂,研究了愈伤组织生长状态、渗透剂种类及其处理时间和浓度对基因枪转化效率的影响。结果表明,在采用基因枪轰击法对小麦幼胚愈伤组织进行转化的体系中,受体愈伤的最佳发育阶段为胚性启动前期;高渗处理可以使基因枪转化频率得到明显提高,但处理时间过长对愈伤组织的增殖和分化又有明显的抑制作用,用蔗糖进行高渗处理对愈伤组织生长及再生的抑制作用较用甘露醇弱;用0.6 mol/L蔗糖和0.5 mol/L甘露醇分别在轰击前6 h和轰击后18 h进行高渗处理转化效果均最佳。文章建立了高效蔗糖高渗基因枪转化受体系统。     

受体生长状态对小麦基因枪转化效率的影响

以生产上大面积推广的小麦品种豫麦18-64、豫麦34号和豫麦70号为供试材料,用基因枪介导法进行了抗除草剂基因(Bar)的转化,研究了幼胚不同的预培养时间和渗透处理对转化效果的影响。结果表明,幼胚以诱导培养10～15d的转化效果最好,在此基础上结合用0.4mol/L的甘露醇在轰击前6h和轰击后18h进行甘露醇处理,可明显提高转化效率。     

不同基因型小麦基因枪转化的再生

以3个基因型小麦为材料,通过基因枪对其幼胚进行轰击,研究转化后组织培养的愈伤组织诱导率、分化率和植株再生率。结果显示,不同基因型小麦均能诱导愈伤组织形成,且愈伤诱导率为100%,但分化率和再生率不同基因型表现不同,其中,小麦品种4185的分化率和再生率分别为54.2%和15.6%,较Bobwhite和Attila高。     

小麦基因转化研究进展

对小麦基因转化方法、转化效率以及影响转化的因素进行了总结，并对中国小麦基因转化的发展提出了展望。     

普通小麦基因转化中良好受体系统的建立

对影响小麦幼胚愈伤组织高频率再分化的条件进行了研究。结果表明,暗培养条件下诱导的小麦幼胚愈伤组织的再分化频率显著高于散光和2000lx光照条件;大田生长的小麦比温室盆栽小麦的幼胚脱分化和再分化频率高。小麦主茎穗部的幼胚组织脱分化和再分化特性显著高于小麦分蘖茎穗部的幼胚组织。不同年份、不同基因型小麦品种,及不同胚龄幼胚组织的脱分化和再分化特性有一定差异。通过诸多因素的优化和最适幼胚组织的选择,可建立小麦基因转化中不依赖于基因型的良好受体系统。     

基因枪轰击中几个重要参数对小麦基因转化的影响

对基因枪轰击小麦幼胚愈伤组织过程中几个重要参数的研究结果表明,在同等条件下250μg·枪-1的金粉用量优于500μg·枪-1,颗粒直径1 0μm的金粉转化效果好于直径1 6μm金粉,单枪与双枪差别不大,可裂膜片压力为8 966MPa时,轰击后愈伤组织的再生绿点率明显高于可裂膜片为7 586MPa时的绿点率,9cm靶距的处理效果较好.     

小麦成熟胚再生体系及基因枪转化的初步研究

以小麦品种晋麦2148的成熟胚为外植体,消毒后用解剖刀刨碎,接种于MS+VB5+11.2g·L-1葡萄糖+2mg·L-12,4D+8g·L-1琼脂糖的培养基中诱导愈伤组织,将诱导3周的成熟胚愈伤组织接种到胚状体成熟培养基(MS+VB5+11.2g·L-1葡萄糖+0.2mg·L-1IAA+8g·L-1琼脂糖)中培养4-8周,然后转接到再生培养基(1/2MS+VB5+30g·L-1蔗糖+8g·L-1琼脂糖)中进行再生成苗.接种1200块成熟胚,得到1123块愈伤组织,最终形成258株再生苗,再生率为21.5%.在建立了再生体系的基础上,用基因枪介导法将GUS基因导入成熟胚愈伤组织,Xgluc染色表明,GUS基因已经在小麦成熟胚愈伤组织中表达.将100块愈伤组织用Xgluc染色,29块愈伤组织出现肉眼可见的蓝色小点.     

小麦转化受体体系的建立--小麦幼胚组织培养研究

建立了一个以小麦幼胚为转化受体,转化后快速成苗的体系.筛选出适合于不同小麦品种的愈伤组织诱导培养基MS+2mg·L-1 2,4-D+0.4mg·L-1 IAA+0.2mg·-1 KT,愈伤诱导率达94.87%～99.04%.幼胚接种后,暗处理与弱光、强光合理配置利于绿芽的快速形成,在分化培养基中添加2.0g·L-1活性炭或1mg·L-1多效唑利于小麦再生苗的正常生长,从而提高移栽成活率.     

不同小麦品种的潮霉素耐受性研究

潮霉素是基因转化过程中常用的筛选剂,为了探索不同小麦品种对潮霉素的抗性,本研究设置0、25、50、75、100、125、150 mg/L不同的潮霉素浓度,对K35、065657、扬麦158、Bobwhite和济引1号5个幼胚再生率高的小麦品种进行幼胚拯救并测试其对潮霉素的耐性。结果表明：K35和065657幼胚的最适筛选浓度是125 mg/L,扬麦158、Bobwhite和济引1号幼胚的最适筛选浓度是100 mg/L。     

小麦连体叶片高效瞬时表达体系的构建

分别以洋葱表皮和生长7d的小麦连体叶片为材料,采用HeliosTM基因枪将35S-sGFP-TYG-NOS(pUC19)外源基因导入植物细胞使其瞬时表达,摸索出一整套适合于小麦连体叶片高效瞬时表达体系的各项参数,包括:氦气压力、金粒子直径、PVP浓度、每次轰击的质粒DNA以及金粉用量等。并指出选用合适的质粒DNA浓度和多片小麦叶片同时轰击可有效提高转化效率。     

快速定向育种技术体系的建立及其在转基因小麦育种中的应用

以转抗旱相关TaEBP基因新春9号的T4代5个株系为供体材料,黄淮冬麦区金禾9123等10个主栽(推)小麦品种为受体材料进行杂交,结合小麦幼胚培养直接成苗、绿体快速春化、温室快速发育及分子跟踪检测技术建立快速定向育种体系;利用这一体系将抗旱相关TaEBP基因通过回交转育方法导入黄淮冬麦区小麦品种中,获得一批回交3代的转基因小麦新种质,使小麦的生育期缩短至90 d左右,可提高小麦育种速度和效率,实现1年4代快速繁育。     

邓州市小麦施肥指标体系建立技术探讨

[目的]为探索建立邓州市小麦施肥指标体系,指导邓州小麦科学施肥。[方法]在小麦上开展3414试验、氮肥用量试验、氮、磷、钾丰缺指标试验的基础上,分别建立小麦氮、磷、钾丰缺函数;以土壤有机质含量和土壤有机质丰缺函数为依据,确定耕地肥力水平;以氮肥用量试验,确定不同有机质水平下的氮肥用量;以磷、钾丰缺函数,确定土壤有效磷、速效钾临界值;以3414试验处理4、5、6、7小区产量与对应磷肥用量建立磷肥效应方程,确定不同产量水平、不同土壤有效磷含量下磷肥用量;以3414试验处理8、9、6、10小区产量与对应钾肥用量建立K肥效应方程,确定不同产量水平、不同土壤速效钾含量下钾肥用量。[结果]综合不同产量水平、不同土壤有效磷、速效钾含量水平下的氮、磷、钾肥用量,初步构建邓州市小麦施肥指标体系。[结论]该研究对指导邓州市小麦科学施肥具有一定的现实意义。     

影响小麦成熟胚愈伤组织诱导因素的研究

采用河南的5种不同品种小麦成熟胚为外植体进行愈伤组织的诱导,采用不同质量浓度梯度的5种诱导培养基和3种继代培养基,着重研究影响愈伤组织及胚性愈伤组织诱导的一些因素,以挑选出较好的愈伤组织,为进一步的遗传转化研究奠定基础。结果表明：不同品种间出愈率及植株再生率差异显著,周麦18号在5个小麦品种中表现最佳,郑麦9023次之。同时还发现培养基的成份也起着重要作用,2,4-D是诱导必需的生长素,使用浓度的范围为2.0～4.0 mg/L,浓度太低时愈伤组织质量差,颜色泛白,水浸状严重,但浓度太高会降低愈伤组织的生长速度,并明显抑制器官分化;另外VB1和脯氨酸在愈伤组织诱导时也起到不可忽视作用;继代培养中ABA明显改善了愈伤组织的状态,最佳使用浓度为0.3 mg/L。     

小麦幼胚胚性愈伤组织诱导和再分化研究

以4个小麦品种的幼胚为外植体,通过脱分化和再分化培养,研究了影响小麦幼胚愈伤组织诱导和再分化的因素。结果表明:小麦幼胚胚性愈伤组织的诱导和再分化主要受基因型的限制,同时也受培养基组成的影响;培养基中添加0.5mg/L的ABA不利于胚性愈伤组织的诱导和分化;胚性愈伤组织诱导率和幼苗分化率之间呈极显著正相关,提高胚性愈伤组织的诱导率和形成量是建立小麦植株再生体系的关键。     

蝴蝶兰高效再生体系与遗传转化体系的建立

为建立蝴蝶兰(Phalaenopsis amabilis)再生体系和遗传转化体系,对蝴蝶兰进行人工授粉,成熟后将胚播种于诱导培养基上诱导原球茎或不定芽。探讨外源调节剂的种类及浓度,并筛选卡那霉素浓度以及除菌剂的种类及浓度。结果表明:当6-BA浓度为5 mg·L~(~(-1)),NAA浓度为1 mg·L~(-1)时,原球茎的诱导效率最高。当6-BA浓度为1.5mg·L~(-1),同时添加0.5g·L~(-1)活性炭和40mL·L~(-1)椰汁时,壮苗效果最佳。卡那霉素的筛选浓度为4mg·L~(-1),除菌剂的种类为阿莫西林克拉维酸钾(7∶1),除菌浓度为100mg·L~(-1)。     

小麦锈菌AFLP分子标记技术体系的建立

以小麦条锈菌、杆锈菌、叶锈菌的夏孢子为材料,通过DNA提取、酶切、PCR扩增、凝胶电泳等系列程序摸索和优化,建立了锈菌的AFLP分子标记体系如下:40μl酶切体系中采用了EcoRI、TrulI各5U,37℃3h,65℃3h双酶切4μl100ng/μl的DNA;然后加入10μl连接混合液22℃连接3h,16℃10h;连接产物5μl,10μMEcoRI、10μMTru1I预扩引物各1.5μl,PCR反应液25μl,ddH2O17μl进行预扩;预扩产物稀释20倍后取5μl,50ng/μlEcoRI、Tru1I选扩引物各1μl,PCR反应液10μl,ddH2O3μl体系进行选择性扩增,为小麦锈病和其他真菌性病害的分子标记克隆及抗病育种的辅助选择提供了有力工具。     

关中地区不同小麦品种幼胚离体培养特性差异比较

以陕西关中地区15个小麦品种为材料,对其幼胚离体培养特性进行了研究,并讨论了不同培养基、不同蔗糖浓度及接种前低温处理时间等对小麦幼胚培养效果的影响。结果表明：（1）不同品种愈伤组织形成速度明显不同且愈伤组织诱导率存在差异;（2）4种不同培养基（MS、C17、N6、W14）中,以MS培养基对愈伤组织诱导效果较好;（3）未成熟种子低温储藏时不易超过3d,时间太长会影响愈伤组织诱导率;（4）蔗糖浓度在6%～9%时,形成的愈伤组织质量较好。