干旱、盐渍和低温等非生物逆境对农业生产有着极其严重的影响。小麦是我国最重要的粮食作物之一,其抗逆性亟待提高。目前利用基因工程进行作物改良是较为有效的途径,而植物对干旱、盐渍及低温耐性的强弱往往不取决于某一单个因子,其性状大都是多基因控制的数量性状,受到许多因子的影响。利用单一基因,虽能在一定程度上改善植物的抗旱性或耐盐性,但不能使植物的抗逆性得到较为理想的综合改良。因此,从改良或增强一个关键的转录因子调控着手,是使植物抗逆性得到综合改良的有效的途径和方法。本文研究了利用基因枪对抗逆相关转录因子OsDREB2.2、EeAP2-1.1进行小麦遗传转化,以期获得转基因植株,为培育抗旱小麦品种奠定基础。主要研究结果如下: 1.优化了小麦基因枪转化再生体系。 通过对比9个不同冬小麦基因型的不同外植体(幼胚和幼穗)在不同诱导、分化和生根培养基下分化及成苗的差异,优化了小麦组织培养高效再生体系。高效的再生体系是基因转化的基本保障。 以幼穗作为外植体,愈伤组织诱导率与幼胚相比无明显差异均接近100%,但是分化率明显低于幼胚,因此幼胚更适宜作为转化受体。本研究所用受体品种组培表现最好的为河农827,分化率为77.48%,最差的为良星99,分化率为31.20%。对于幼胚愈伤组织诱导来说,2mg/L的2,4-D、0.5mg/L的ABA、10mg/L的VB1是必须的,谷氨酰胺作用不明显。愈伤组织分化过程ZT较KT作用好,ZT使用量以2mg/L为佳。生根培养基中NAA必不可少,vB2并非必须。 2.优化了基因枪转化体系。 本研究在不同金粉用量(50μg、100μg、250μg、500μg)、轰击压力(1100psi、1350psi)轰击距离(6cm、9cm、12cm)、轰击次数及轰击后恢复培养、干燥处理等条件下,用基因枪PDS-1000/He将OsDREB2.2基因转入不同基因型小麦幼胚愈伤组织,明确了以250μg/枪金粉、1100psi轰击压力、9cm轰击距离、轰击1次、恢复培养2周、干燥处理12h,卡那霉素筛选浓度15mg/L为本实验所选品种的较适宜基因枪转化体系。 3.获得了转基因植株,并初步进行了遗传分析。 利用所建体系进行了小麦基因枪OsDREB2.2、EeAP2-1.1基因的转化。得到OsDREB2.2及EeAP2-1.1转基因植株及后代。得到转OsDREB2.2基因小麦T0代植株19株,T1代35株,T2代20株行,得到转EeAP2-1.1基因植株T0代16株。OsDREB2.2基因可以遗传给后代,后代分离比率不完全符合孟德尔遗传定律,分离比为(0-1.31):1,小于孟德尔分离比3:1。
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