小麦农杆菌介导转基因植株的稳定获得和检测
转基因植物的生产和检测方法
转基因植物的生产和检测方法转基因植物是繁殖用于人类消费的农作物，其基因被修改以抵御虫害和提高产量。
转基因的技术对世界的食品安全、环境保护和农业产量增加产生了重要的影响。
但是，随着转基因产品的不断推广和应用，对于检测其是否安全和透明的要求也越来越高。
本文将介绍转基因植物的生产和检测方法。
一、转基因植物的生产方法转基因植物的生产方法主要分为两种，一种是基因枪法，另一种是农杆菌介导的转基因法。
基因枪法是通过射入改造后的DNA 直接向植物细胞内导入外来基因，从而实现转基因植物的创建。
而农杆菌介导的转基因法则是通过把拥有外来基因的细菌注入植物细胞内，再将细菌注入特定的细胞壁，使得外来基因稳定地嵌入植物的基因组中。
当然，在此基础上，科学家还使用了一些远离传统种植法的技术，例如如基因编辑工具CRISPR-Cas9。
基于如此多样化的转基因生产方法，科学家们已经可以创造出各种不同类型的转基因植物。
二、转基因植物的检测方法转基因植物的检测方法主要包括了两类：一是用于提取DNA的样品，二是用于检测的样品。
在前人研究的基础上，当前有两种常见检测方法：PCR和ELISA。
PCR(聚合酶链反应)是目前主流的转基因检测技术，它能够根据材料提取的DNA进行基因片段扩增，从而检测模板所对应的基因是否存在。
PCR技术以灵敏度、特异性高、复查和修复能力强著称，不过，PCR技术存在可能会观察到错误反应的问题。
另外一个常见的检测技术是酶联免疫吸附法(ELISA)，它特别适用于筛查含水量较低的复合样品。
ELISA是一种抗体检测技术，它基于抗体结合了基因，在测试物接口中发生颜色反应，显示基因存在或不存在。
这种方法也常用于通过检测植物组织中蛋白质水平的方法来检测转基因。
总之，用于转基因检测的技术越来越精准和可靠，从而让我们可以安心地使用和消费转基因植物农作物。
同时，也可以使用这些技术来帮助农民更好地掌握农田信息，从而进一步提高农产品的营养价值和商品价值。
小麦转录因子基因TaWRKY18在烟草和小麦中的遗传转化
小麦转录因子基因TaWRKY18在烟草和小麦中的遗传转化1 引言小麦作为世界上重要的粮食作物,其进行基因工程改良一直倍受关注。
自1993年Chan TM[1]利用农杆菌转化水稻获得转基因植株以来,农杆菌介导的转化方法在禾本科作物上的研究迅速展开,玉米和水稻已经建立相对完善的转化体系[2,3], 直到1997 年,Cheng M等[4]才报道了利用农杆菌介导法获得gus(β-2葡萄糖苷酸酶)基因的转基因植株。
随后,农杆菌介导小麦遗传转化在许多实验室取得了成功。
Xia GM等[5] 1999年获得农杆菌介导的nptⅡ基因的小麦当代转化植株。
本试验是在小麦成熟胚组织培养研究的基础上,以小麦成熟胚愈伤组织为受体,对农杆菌介导的小麦遗传转化的主要因子,如外植体预培养时间、共培养时间、抗生素( Kan)筛选压、头抱霉素浓度、接种菌液浓度和侵染时间等进行优化,以提高小麦遗传转化效率,为小麦的基因工程遗传改良育种奠定基础。
烟草易于进行组织培养和基因转化,易得到再生的转化植株,是典型的基因工程模式植物。
而本生烟草更具有生长速度快、生命周期短的优点[6]。
植物遗传转化(genetic transformation) 是指利用重组DNA 技术、细胞组织培养技术或种质系统转化等技术,将外源基因导入植物细胞或组织,获得转基因植物的技术[7]。
植物基因工程研究起于本世纪八十年代中期。
自其诞生至今，如何将这项技术应用于小麦、水稻、玉米等农作物的遗传改良研究便始终是人们努力的重要目标之一。
要实现这一目标，首先要建立一套高效、可靠、重复性好的基因转化体系。
而在植物基因转化系统研究方面，禾谷类相对于其他单、双子叶植物而言，具有起步晚、困难大的特点，而小麦相对于其他禾谷类如水稻、玉米等又进一步表现出其滞后性和困难性。
通常产生转基因植物的方法有两类，一类是借助于原生质体的直接转化法如PEG发法、电激法、脂质体法等，另一类是农杆菌介导的植物细胞、组织、器官直至完整支柱的基因转化方法。
小麦转基因方法及其评述
HEREDITAS (Beijing) 2011年5月, 33(5): 422―430 ISSN 0253-9772 综 述收稿日期: 2010−10−09; 修回日期: 2010−12−04基金项目:国家重大科技专项(编号：2008ZX08010-004)资助作者简介:叶兴国, 博士, 研究员, 博士生导师, 研究方向: 小麦生物技术育种。
E-mail: yexg@网络出版时间: 2011-04-02 17:53:03URL: /kcms/detail/11.1913.R.20110402.1753.005.htmlDOI: 10.3724/SP.J.1005.2011.00422小麦转基因方法及其评述叶兴国, 陈明, 杜丽璞, 徐惠君中国农业科学院作物科学研究所, 北京 100081摘要: 小麦是遗传转化比较困难的作物之一。
为了克服小麦基因工程育种和功能基因组学研究的障碍, 人们分别尝试利用基因枪、花粉管通道、超声波、离子束注入、激光微束穿刺、PEG(Polyethylene glycol)、电击和农杆菌等方法转化小麦, 涉及的受体材料包括幼胚、成熟胚、花药愈伤组织、幼穗、芽尖和花器官。
文章对小麦主要遗传转化方法及其应用进行了介绍、回顾和评述, 分析、比较了获得安全型转基因小麦的几种策略, 以期增强读者对小麦转基因技术和进展的了解, 促进小麦转化技术的持续改进和提高。
关键词: 小麦; 遗传转化Description and evaluation of transformation approaches used in wheatYE Xing-Guo, CHEN Ming, DU Li-Pu, XU Hui-JunInstitute of Crop Sciences , Chinese Academy of Agricultural Sciences , Beijing 100081, ChinaAbstract: Genetic transformation is a valuable tool for direct crop improvement and functional genomics study. Unfortu-nately, wheat is considered as a recalcitrant plant to genetic transformation due to its low efficiency and genotype depend-ency. To overcome these problems, various transformation methods such as biolistic bombardment, Agrobacterium tumefa-ciens , pollen-tube pathway, ion implantation, laser microbeams puncture, treatment with polyethylene glycol and ultrasonic wave, and electroporation have been reported in wheat using various types of explants including immature embryos, mature embryos, anthers derived calluses, inflorescences, apical meristems, and other floral organs. In this review, several major transformation approaches and their applications in wheat are reviewed, and potential strategies for the development of safe transgenic wheat plants are discussed. The objective of this review is to provide an update on current status of wheat trans-formation, and to stimulate further research for improving transformation efficiency in wheat.Keywords: wheat; genetic transformation小麦是世界上重要的粮食作物之一, 与社会经济发展、粮食安全供给和人类营养健康密切相关。
转基因技术在小麦遗传改良中的应用分析
转基因技术在小麦遗传改良中的应用分析作者：刘晏东来源：《农民致富之友（上半月）》 2020年第22期刘晏东小麦作为一种主要粮食作物，其产量影响着国民的生活品质，其品质也会影响小麦类食品的食品品质。
利用转基因技术实现对小麦遗传性的改良，可以实现对小麦产量、品质的提升，同时转基因小麦也能具有更强的抗病虫害能力及抗逆性，这对促进我国小麦种植业的发展有着中啊哟的意义。
为此，在小麦研究工作中，我们应该做好对转基因技术的应用研究工作，掌握相应的应用方法，了解小麦转基因技术应用过程中的现存问题，这对日后的小麦品种改良工作有重要意义。
一、小麦转基因技术的概述小麦转基因技术的技术原理是通过人工导入的方式，将外源基因或DNA植入小麦细胞之中，通过外源基因或DNA与小麦细胞的稳定融合，实现对小麦遗传基因的改良。
利用小麦转基因技术，能够达到有目的性的基因转化，根据小麦品种的改良目标，给予有针对性的转基因操作。
目前，小麦的基因转化主要的组织培养方法有两种，第一种是通过农杆菌介导、基因枪介导或花粉管通道法实现；第二种是通过PEG法、电激法来实现，而第一种组织培养方法为小麦遗传改良中的最常见技术手段。
1、转基因技术在小麦遗传改良中的改良方向转基因技术应用在小麦遗传改良之中，可以在小麦基因中加入除草剂基因、品质改良基因、抗病虫基因、抗逆性基因以及雄性不育基因等，通过这些基因的加入，可以显著提高小麦的品质与产量，同时也能减少小麦病虫害的发生，小麦对环境的适应能力也能显著提高。
2、小麦遗传改良的转化受体在小麦遗传改良之中，其转化受体可分为幼胚、成熟胚、胚性愈伤组织、盾片组织、茎尖组织以及幼穗等组织。
而高效的再生体系是实现小麦转基因的基础，为此，在进行小麦遗传改良时，应该为其建立高效的小麦组织培养体系。
在早期的小麦转基因的研究工作中，其悬浮细胞组织的再生能力较弱，这也让电激法的介导效果不佳，使小麦遗传改良受到了阻碍。
相关研究发现，小麦幼胚组织的愈合能力以及植株再生能力较高，符合小麦遗传改良的基础条件，可以作为遗传改良的理想转化受体，因此，目前的小麦转基因研究主要以小麦幼胚组织作为主要转化受体。
农杆菌介导的基因转移技术研究
农杆菌介导的基因转移技术研究基因转移技术是生命科学中重要的研究领域之一。
它通过改变生物的基因组来达到特定的遗传目的，是基因工程学和分子生物学的基础。
在这个领域中，农杆菌介导的基因转移技术是一种被广泛应用的方法。
农杆菌是一种存在于土壤中的细菌，它能够将自身的DNA转移到植物细胞中。
这种天然的基因传递现象成为“农杆菌介导的基因转移”，并引起了科学家们的广泛关注。
1983年，美国科学家玛丽-迪勒·钱普曼（Mary-Dell Chilton）等人对农杆菌基因转移技术进行了开发和改进，并取得了一定的成果。
农杆菌介导的基因转移技术原理农杆菌介导的基因转移技术基于细菌和植物细胞的特性，通过把外源DNA序列转移到植物细胞中，从而改变植物的遗传特性。
其主要包括以下步骤：1. 选择合适的农杆菌：选用能够产生阿加洛生长因子（Acetosyringone）的农杆菌株，使其感染植物时能够产生足够的诱导剂。
2. 制备可重组质粒：将外源DNA序列与质粒DNA进行连接，并在其中添加选择标记基因和表达基因等元素，形成可重组的质粒。
3. 转化幼苗：切取幼苗的叶片，将其在含有抗生素和选择标记基因的转化培养基上进行培养，使农杆菌侵入植物细胞并将可重组质粒传递给植物。
4. 筛选转化植物：通过筛选转化培养基中生长出的植株，筛选出含有目标基因的植株并遗传稳定，最终得到转基因植物。
优势和应用农杆菌介导的基因转移技术可以实现外源基因在植物细胞中的稳定转移，并且转化数量大、成功率高，同时具有转化效率高、适用性广、对植物的损伤小等优势。
因此，农杆菌介导的基因转移技术被广泛应用于农业、药物、生物燃料等领域中，为人类生产和经济发展做出了重要贡献。
在农业领域，农杆菌介导的基因转移技术可以应用于粮食、蔬菜、水果等作物的改良和栽培，增加产量、改善品质、提高抗病性等；在药物领域，它可以用于药用植物的生产和基因组编辑，进而形成新的制药或疗法；在生物燃料领域，计划利用农杆菌介导的基因转移技术改良木质素的生产，提高油脂等生物质的产量。
小麦成熟胚组织培养及遗传转化研究进展_陶丽莉
麦类作物学报 2008,28(4):713-718Journal of Triticeae Crops小麦成熟胚组织培养及遗传转化研究进展陶丽莉1,殷桂香2,1,叶兴国1(1.中国农业科学院作物科学研究所/农业部作物遗传育种重点实验室/国家基因资源与遗传改良重大科学工程,北京100081;2.长江大学农学院,湖北荆州434025) 摘 要:小麦成熟胚转化体系的建立对促进小麦基因工程研究和功能基因组研究具有重要意义。
小麦成熟胚具有取材方便、不受季节限制等优点,已成功应用于小麦组织培养及遗传转化研究,可望取代幼胚成为小麦遗传转化的方便受体。
本文就目前小麦成熟胚组织培养及遗传转化研究进行了综述,目的是为进一步建立和完善小麦成熟胚再生体系和转化体系提供参考。
目前国内外采用较多的小麦成熟胚培养方式主要有完整成熟胚培养、胚乳支撑成熟胚培养、成熟胚刮碎培养和成熟胚切割培养等。
对培养基中激素种类、浓度配比的优化也进行了较多研究,并取得了一定结果。
利用基因枪轰击法和农杆菌介导法转化小麦成熟胚均成功获得了转基因植株,证明小麦成熟胚及其愈伤组织作为受体进行遗传转化研究具有可行性。
关键词:小麦;成熟胚;组织培养;遗传转化 中图分类号:S512.1;S336 文献标识码:A 文章编号:100921041(2008)0420713207Progress Outline of Wheat Tissue Culture and G enetic T ransformationby Using Wheat Mature Embryos As ExplantsTAO Li2li1,YIN G ui2xiang2,1,YE Xing2guo1(1.National Key Facilities for Crop Gene Resources and Genetic Improvement,Key Laboratory for Crop Genetics and Breedingof Agricultural Ministry,Crop Sciences Institute,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing100081,China;2.Agronomy College of Yangtze University,Jingzhou,Hubei434025,China)Abstract:Wheat mat ure embryo has been regarded as a high potential explant s for plant regeneration and genetic t ransformation because of some distinguish advantages such as easy collection all t he year round,consistent p hysiological stat us and econo mic experiment p rocess.In t he last ten years a great success has been achieved on t he tissue cult ure and t ransformation of wheat by using mat ure embryos worldwide.To get good regeneration system,t he mat ure embryo s are tested to be cult ured by several ways including whole embryo cult ure,endosperm2supported embryo cult ure,t hin embryo fragment s cult ure,and cutting embryo cult ure t reat ment s.The effect s of concent rations and combinations of va2 rious growt h regulators on callus induction and plant regeneration have also been st udied,and some a2 vailable result s obtained.U sing t he mat ure embryo s as target tissues,transgenic plant s have been re2 ported mediated wit h Agrobacterium technique and biolistic particle approach,proving t he bright pos2 sibility of t he explant s employed in wheat t ransformatio n.We summarized here t he progress of wheat mat ure embryo cult ure and t ransformation to p rovide reference for t he optimization of t he bot h sys2 tems.Efficient systems of t he wheat mat ure embryo cult ure and t ransformation will remarkably p ro2 mote wheat genetic engineering improvement and f unctional genomics st udy.K ey w ords:Wheat;Mat ure embryo s;Tissue cult ure;Transformation3收稿日期:2008202205 修回日期:2008205220基金项目:国家“863”项目(2007AA10Z129)。
转基因小麦分子检测综述
摘要：一直以来，培育出具有多种抗逆功能的植株新品系是育种工作者工作的重点。
但是传统的常规育种方法不仅需要花费大量的时间与人力且受到物种间遗传物质交换的限制。
随着生物技术的迅速发展，基因工程技术作为一种有效的育种手段，在作物育种中的应用不但可以有目的地改良其不良性状，加速育种进程，而且可使遗传物质的交换突破种间的界限，拓展抗性资源，可以解决作物抗病育种中由于抗性资源匮乏所造成的抗性不强和难以持久的“瓶颈”问题。
转基因技术是指通过体外重组DNA技术将外源基因转入到植物的细胞或组织，从而使再生植株获得新的遗传特性。
这一技术打破了生物的种间隔离，大大扩大了物种之间的基因交流范围。
自1983年首次报道植物的遗传转化以来，人们利用转基因技术已成功培育出了许多转基因植物新品种，并在大田生产中推广应用，获得了极大的经济和社会效益。
关键词:1、转基因植物的研究进展我国转基因植物的研究起步较晚,但是发展的速度却很快。
在短短的10余年间取得了长足的进步,基因的克隆,转化及分子检测技术都已经十分成熟。
据有关调查分析表明：２０００年以来转基因植物的种类达到了４０多种，主要农作物集中在水稻、小麦、玉米、油菜、棉花等【1】。
根据转化的目的基因的不同，有主要集中在抗病虫害、改善品质等基因，近年来增强抗逆的基因明显增多。
1.1 抗病转基因植物1986 年，Beachy 小组首次将烟草花叶病毒外壳蛋白（coat protein , CP）基因导入烟草，培育出具有抗烟草花叶病毒的转基因烟草植株，为解决烟草种植过程中防病毒侵染提供了一个有效的途径。
黄大年以抗菌肽B 基因构建成pCBI 载体用基因枪法将其导入水稻获得了转基因水稻，该水稻对白叶枯病和细条病具有抗性。
美国的Broglie 克隆了菜豆胞内几丁质酶的cDNA ，并将此基因和CaMV35S 启动子相连导入烟草和番茄细胞，获得了转基因植株。
该转基因植株对立枯丝核菌的抗性增强。
【2】目前己克隆了十几个植物抗病基因，将克隆的抗病基因应用于抗病育种具有高效安全广谱的优点，是很有应用前景的抗病育种途径之一，而且可以突破种间隔离的限制。
农杆菌介导小麦HMW-Glu(5+10)基因转化研究
第４ ０卷
２０ ０ ６年
第 ５期
ｌ ０月
河 南 农 业 大 学 学 报
Ｊｕ ｎ ｌｏ ｎ ｎＡｇｉ ｌ ｒｌ ｎｖ ｒｉ ｏｒａ ｆ Ｈｅ ａ ｒ ｕｔ ａ Ｕ ｉｅｓ ｙ ｃ ｕ ｔ
Ｖｏ ． Ｎｏ． １４０ ５ ０ｃ ． ｔ ２０ ０６
文章 编 号 ：００—２４ （０ ６０ — ４ ９— ５ １０ ３０２０ ）５ ０ ５ ０
农 杆 菌 介导 小 麦 Ｈ ＭＷ． ｌ （ ＋１ ） 因转 化 研 究 Ｇｕ５ ０基
陈军 营 ， 付 喜 ， 西永 ， 海 霞 ， 文 程 许 陈新 建
（ 南农 业 大学农 学院 ， 南 郑州 ４ ０ ０ ） 河 河 ５ ０ ２
ｉｆｃｉｎ ｉ ｃ ｂ ｔｏ ａ ｄ ｔ ｅ ｄ ｙ ｓ ｏ ａｌ ｓ ＇ｔｒ ｉｆｃ ｉｎ ｃ ｕｄ ｅｆｃｉｅｙ ｎ ａ ｃ ｔａ ｓｏ ａｉｎ ｆｅ ｎ ｅ ｔｏ ｎ ｕ ａｉｎ ｎ ｈ ｒｎｅｓ ｔ ｃ ｌｕ ａ ｅ ｎｅ ｔ ｏ ｌ ｆｅ ｔｖ ｌ ｅ ｈ ｎ ｅ ｒｎ ｆｒ ｔ ｒ — ｆ ｏ ｍ ｏ
Ａｂ ｔａ ｔ ｈ ＭＷ— ｌ （ ｓ ｃ ：Ｔ ｅ Ｈ ｒ Ｇ ｕ ５＋１ ）ｗ ｓｕｅ ｓａ ｐ ｒｏｅｇ ｎ ｎ ｈ ａｌｓｆ ｍ ｎｅ ｈ ａ Ｙ ｍａ ０ ａ ｓｄ ａ ｕｐ ｓ ｅ ｅａ ｄ ｔｅｃｌ ｒ ｗｉｔｒｗ ｅｔ（ ｕ ｉ ｕ ｏ
１ ）ｉｍ ｔｒ ｅ ｂｙ ｓａｔｒ ｔ ｏ ｅｅ ｃｔ ｎｆ ｍａｏ ｅｉ ｅ ｙＡ ｒｂｃ ｒ ｍ ｔｍｆ ｃ ｎ Ｅ Ａ ｍ ａ ｅ ｍ ｒｏａ ｇ ｒ ｎｔ ｒ ｓ ｒ ｔ ｎｍ ｄａห้องสมุดไป่ตู้ｄｂ ｇｏａｔ ｉ ｕ ｅ ｉ ｓ（ Ｈ ８ ｕ ａ ｅｆ ｇ ｉ ａ ｏ ｉ ｔ ｅｕ ａｅ
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¬ 抗性愈伤组织产生 °∏ 数目 1 比率
1 1 1 1 1 1 1 1 1
1
抗性芽分化 1 数目 1 比率
1 1 1 1 1 1 1 1 1
1
抗性植株再生
数目 1
比率
1 1 1 1 1 1 1 1 1
1
表 转基因植株的 ΕΛΙΣ Α 测定值
×
∞
植株编号 ° 阳性对照 °
1Ù
1Ù
1Ù
1Ù
1Ù
1Ù 阴性对照株
因植株中含有 νπ τ 基因并已高效表达∀
1 转基因植株的分子检测和叶片离体检测
∞ ≥ 检测结果呈阳性反应的植株移栽到温 室中 图版 2 孕穗期从叶片中提取 ⁄ 分别
中国农业科学
卷
表 愈伤组织筛选与抗性植株再生情况
×
°∏
试验 编号 ∞¬ 1
受体基因型
质粒 ⁄ °
幼胚数 ∞
扬麦
≠ 扬麦 号
≠
°× °× ≥ ≥2 ƒ° ≥ ≥2 ƒ° °× °× °× °× °×
平均为 1 !
1 和1
为 1 !1 和
1
扬麦 为 1 ! 1 和 1
扬
麦 号为 1 ! 1 和 1
明显高于
!扬麦 和扬麦 号 扬麦 号
高于
和扬麦 表 ∀
1 抗性再生植株的 νπτ ΕΛΙΣΑ 检测 抗性再生植株移栽前取适量叶片提取新霉素磷
酸转移酶进行 ∞ ≥ 检测 转基因植株和较高浓度 标准阳性对照 新霉素磷酸转移酶 深黄色 图版 2
化效率低等缺点∀ 笔者在以往小麦高培养力基因型
筛选! 选择剂浓度确定和标记基因利用等研究的基 础上≈ 拟对农杆菌介导法转化小麦的技术环节 进行仔细研究 以便建立比较成熟的转化体系 促进 小麦基因工程育种的进程∀
材料与方法
1 小麦材料及培养
本项研究所选用的小麦基因型包括
!
!扬麦 和扬麦 号 分别由美国内布拉
酶标孔中加入 Λ 与抗体 ε 下反应 后洗酶
标孔 ∗ 次 充分吸干后加入 Λ ° ≥× 2 ≥
酶偶联剂 室温 下放 置 再次洗 涤! 干燥 加入
Λ × 底物反应
最后加入 Λ
Ù
硫酸终止反应 读取 ∞ ≥ 值∀ νπ τ 酶作为标
准阳性对照 浓度依次为 1 Ù ! 1 Ù !
1 Ù!1 Ù!1 Ù 和 1 Ù∀
转移一直是世界上的一道难题
等!
等曾做过尝试 只对农杆菌介导法转化小麦的可行
性进 行 了 研 究 未 能 获 得 转 基 因 植 株≈ ∀ 直 到
年≤
等才利用农杆菌介导法获得了有一
定证据的小麦转基因植株≈ 夏光敏等也于
年报道利用农杆菌介导法获得了小麦转基因植
株≈ ∀ 尽管如此 小麦农杆菌介导法仍然存在着转
222
222
222
222
≥ √∏
∏
√
1
√
νπ τ ∞ ≥ 值∞ ≥ √ ∏
1 ?1 1 ?1 1 ?1 1 ?1 1 ?1 1 ?1 1 ?1
1 1 1 1
植株编号 °
∏
222 222 222 222 222 222 222 222 222 222
∞ ≥ 值∞ ≥ √ ∏
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
第 次选择培养基上后 ∗
假抗性再生芽逐渐
萎缩死亡 真抗性再生芽迅速伸长 并产生根系 图
版 2∞ ∀ 转移到第 次选择培养基上 后 假抗性
植株逐步枯萎死亡 真抗性植株迅速生长 图版 2
ƒ ∀ 抗性愈伤组织诱导率 1 再生芽分化率 1 ∗ 1
∗1
抗性
抗性植株获得
率1 ∗ 1
这 个指标在不同基因型之间
存在着很大差异
小麦转基因研究已经明显落后 目前仍处于转化体
系的建立和完善阶段∀
小麦遗传转化研究开始于 世纪 年代末
期∀
年 ∂ 等利用基因枪介导法获得了世界
上第一例小麦转基因植株≈
年•
等利用
基因枪介导法也获得了小麦转基因植株≈
年
曾君祉等! 成卓敏等利用花粉管通道法分别获得了
小麦转基因植株≈ ∀ 在以后的几年内 小麦转基因
结果与分析
1 抗性愈伤组织筛选与植株再生
共培养后将愈伤组织及时转移到选择培养基
上 约 左右存活下来的抗性愈伤组织开始产生
胚性愈伤组织 左右出现较多胚性愈伤组织 图
版 2 ∀胚性愈伤组织转移到第 次选择培养基
上后约 ∗ 产生抗性再生芽 图版 2≤ ⁄ 同时 部分假抗性愈伤组织开始死亡∀ 抗性再生芽转移到
≥∏
检测证实了转基因植株基因组中目
的基因的存在∀离体检测结果表明 阴性对照其叶片
仅在无菌水中保持绿色 在巴龙霉素溶液中全面变
黄 而转基因植株的叶片无论在无菌水里 还是在巴
龙霉素溶液中依然保持绿色 图版 2≤ 再度验证 了 ∞ ≥ 的检测结果 转基因植株中有新霉素磷酸
转移酶的活性 说明 νπ τ 基因已整合到基因组中
≠∞ ÷ 2 ∏ ≥
≥
÷ ∏2 ∏ ⁄ 2 ∏ × ≤
Κ εψ Λαβορατορψ φορ Χροπ Γ ενετιχσ ανδ Β ρεεδ ινγ οφ Α γ ριχυλτυραλ Μ ινιστρψ Ι νστιτυτε οφ
Χροπ Β ρεεδ ινγ ανδ Χυλτιϖατιον Χηινεσε Α χαδ εμ ψ οφ Α γ ριχυλτυραλ Σ χιενχεσ Β ειϕινγ 100081
研究基本上借助于基因枪介导法≈ ∗ ∀ 据统计 在
目前为止获得小麦转基因植株的报道中 基因枪法
占 左右 其它方法仅占 ≈ ∀ 原因在于基
因枪介导法的技术体系相对比较成熟 农杆菌介导
法有相当大的难度∀ 但是 与基因枪介导法相比 农
杆菌介导法具有操作简单! 成本低! 转化效率高! 重
复性好!可以导入大片段 ⁄ 等优点 且导入的基 因一般为单拷贝整合∀然而 小麦农杆菌介导的基因
并已表达为蛋白质∀
1 转化效果分析
经过 νπ τ ∞ ≥ !≥ ∏ !°≤ 和叶片离体 退绿 种方法的综合检测 从 批试验的 株抗
性植株中共检测到 株为阳性 转化率 1 ∗
1
平均为 1
率明显不同
表 ∀不同基因型的转化效 转化效果最好 几乎每批试
验中都获得了转基因植株 转化率平均为 1
其次是扬麦 号 转化率为 1
2
ƒ¬
2
∞2
¬
中国农业科学
卷
1
√
× ∞ ≥ √∏
⁄
√
∞ ≥ √∏
Κεψ ω οδ σ •
Α γ ροβαχτεριυμ τυμ εφαχιενσ ×
≥2
世纪 年代初期以来 植物基因工程育种
有了比较快的发展 相继培育了转基因番茄! 马铃
薯!棉花!大豆和玉米等 并实现了产业化∀转基因水
稻也已进入中间试验和安全性评价阶段∀相比之下
Χεντερ φορ Β ιοτεχηνολογ ψ Υ νιϖερσιτψ οφ Ν εβρασκα2Λινχολν Ν Ε 68588 Υ Σ Α
Αβστραχτ •
∏
√
√
√
1∗ 1
≤
°×
≥ ≥2 ƒ°
√
≥
Α γ ροβαχτεριυμ √ ∏ ∏ • ≤ ≤
∏
∏∏
√
Ù
¬
Α γ ροβαχτεριυμ ƒ
合植株占
∀ 研究结果还表明 不同基因型的转化效率显著不同 除了
外 笔者也从扬麦 号获得了
转基因植株 ∞ ≥ 测定值的高低与外源 ⁄ 整合的拷贝数有一定关系 初步建立了农杆菌介导稳定转化小麦的技
术体系∀
关键词 小麦 农杆菌 转基因植株 单拷贝整合
中图分类号 ≥ 1 1
文献标识码
文章编号
2
22
Ρ εγ υλαρ Προδ υχτιον οφ Τρανσγ ενιχ Ω ηεατ Μεδ ιατεδ ω ιτη Αγ ροβαχτεριυμ τυμ εφαχιενσ
物技术中心提供 其中的 ° 载体上含有由 ≥
启动的 Ν ΠΤ 基因! σπ εχ 基因和 στρ 基因 以及
∞ ≥ 或 启动的目的基因 图 × ∞∂
对
载体上启动子的表达具有增强作用∀ 感染前 从
ε 冰箱中取出农杆菌 在含有
Ù 利福平!
Ù 庆大霉素!
Ù 壮观霉素和
Ù
链霉素的 培养基上激活培养 或 培养基
进行 °≤ 和 ≥ ∏
检测 并同时取叶片中
部切段进行离体退绿检测∀ °≤ 检测结果表明 转
基因植株和阳性对照均在
位置扩增出一条
清晰的特异带 而阴性对照没有扩增出任何 ⁄ 片段 图版 2⁄ ∀≥ ∏ 检测结果表明 转基因植
株!阳性对照与探针均产生了杂交信号 而阴性对照
没有 产 生 杂 交 信 号 图 版 2∞ ƒ ∀ °≤ 检 测 和
斯加大学农学系和江苏里下河地区农业科学研究所
提供∀开花授粉后 ∗ 收获小麦未成熟籽粒 解
剖镜下取其未成熟幼胚 大小为 1 ∗ 1
盾
片平面向上接种在 培养基 ≥ 含 1
Ù
乙磺酸! 麦芽糖! 1 Ù ≤ ! 1 Ù
2⁄ 上 ε 黑暗条件下诱导愈伤组织∀
1 农杆菌菌系及培养
农杆菌菌系 ≤ 由美国内布拉斯加大学生
1 叶片离体检测
取 1 ∗ 1 长度的叶片切段放入
Ù
的巴龙霉素溶液中 抽真空
加盖密封 在光照
培养箱中放置 后观察∀ 每个样品占 个孔 第
个孔为无菌水 第 !第 个孔为巴龙霉素溶液∀