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《小麦遗传转化无基因型障碍受体系统的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、核农学报 2001,15(5):308～310308ActaAgriculturaeNucleataeSinica文章编号:100028551(2001)0520308203小麦遗传转化无基因型障碍受体系统的研究1112刘录祥 郑企成 赵林姝 张义丰111王 晶 赵世荣 陈文华(1中国农业科学院原子能利用研究所,北京 100094;2中国科学院地理科学与资源研究所,北京 100101)摘要:本文综合分析了近90个品种基因型未成熟胚及幼穗愈伤组织诱导和植株再生频率分布的资料,结合实验分析,提出了一种可克服或减轻小麦遗传转化中基因型障碍的
2、受体系统。关键词:小麦;遗传转化;受体系统1 小麦遗传转化研究进展和问题自1992年第1株转基因小麦问世以来,特别是近几年来,转基因小麦的研究取得了长足的进展。以基因枪法为代表的转基因体系已基本建立,农杆菌介导法基因转化获得突破,花粉[1,2]管通道法转基因取得实用性成果。然而,与双子叶植物相比,即使与禾谷类的水稻、玉米相比,差距仍然很大,应该说小麦遗传转化研究基本上还处在建立和优化转基因体系阶段。这种差距的主要原因之一是小麦转基因受体的植株再生频率偏低和基因型障碍,这已经成为限制转基因成功及大幅度提高转基因小麦数量的瓶颈。植株再生频
3、率高的小麦品种,无论用基因枪法还是农杆菌法都已经得到转基因植株,而植株再生频率差的品种即使用基因枪法也无法得到转基因植株。正是由于品种的基因型差异而导致的再生频率问题,使全世界的转基因小麦大都集中在诸如Bobwhite、Pavon等少数几个基因型上,而往往这类基因型综合性状不够理想,较难在生产中应用。作为小麦基因转化的受体,取决于使用的转基因方法。小麦胚性悬浮细胞及其分离出的原生质体、未成熟胚及其愈伤组织、花药愈伤组织、幼穗愈伤组织、雌蕊、小孢子、花粉、大孢子和叶基等都曾作为小麦不同转基因方法的受体,但很显然,其中绝大多数不可能成为主
4、要受体。目前被公认并被广泛采用的是未成熟胚及其衍生物,因为未成熟胚及其愈伤组织具有较强的再生能力,作为受体较容易再生出转基因植株。尽管如此,这个受体系统仍然较明显地受品种基因型的制约。因此,进一步探索建立无基因型障碍的受体系统,对于促使小麦遗传转化向高效和实用化迈进具有重要意义。收稿日期:2001207224作者简介:刘录祥(1965～),男,陕西凤翔人,中国农业科学院原子能利用研究所副研究员,从事小麦诱发突变与生物技术育种研究©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrights
5、reserved.5期小麦遗传转化无基因型障碍受体系统的研究3092 小麦遗传转化无基因型障碍受体系统的建立211 小麦不同外植体诱导出愈率分布表1列出了89个品种基因型开花后15d左右的未成熟胚和76个品种基因型适时幼穗分别作为外植体的愈伤组织诱导频率分布。以未成熟胚为外植体的愈伤组织诱导频率,虽然平均可达6911%,但品种间差异显著,出愈率在80%以上的基因型仅占4813%。而以适时幼穗为外植体的愈伤组织诱导频率,平均高达9818%,且试验中76个品种基因型的出愈率均在80%以上。可见,以适时幼穗作为外植体诱导愈伤组织形成具有比未
6、成熟胚明显的优势。表1 小麦不同外植体诱导出愈率分布比较出愈率(%)外植体总数1～1011～2021～3031～4041～5051～6061～7071～8081～9091～100平均未成熟胚8912577512723206911适时幼穗76000000003739818212 小麦不同外植体诱导植株再生频率分布表2列出了89个品种基因型开花后15d的未成熟胚和71个品种基因型适时幼穗分别作为外植体的诱导植株再生频率分布。以未成熟胚为外植体的平均再生频率只有1711%,特别是有接近20%的基因型很难得到再生植株。植株再生频率在20%以下
7、的品种基因型占6714%,9211%的基因型的植株再生频率在40%以下。植株再生频率达到60%以上的基因型仅占314%。而以适时幼穗为外植体的平均再生频率高达7112%,比未成熟胚的高54个百分点,且所有试验基因型均能获得再生植株,植株再生频率达到60%以上的基因型占7312%。无疑这个结果说明,适宜时期幼穗作受体的培养系统已向无基因型障碍迈出了十分重要的一步。表2 小麦不同外植体诱导植株再生频率分布比较植株再生频率(%)外植体总数01～1011～2021～3031～4041～5051～6061～7071～8081～9091～100平
8、均未成熟胚8917142912103101021711适时幼穗71052214551310247112213 小麦遗传转化无基因型障碍受体系统的实验选用4个品种适宜时期的幼穗作为外植体,并围绕保证愈伤组织发生过程中形态建
