以花药为受体的小麦转基因技术体系的构建
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以花药为受体的小麦转基因技术体系的构建 作者：高洁等
来源：《山东农业科学》2014年第01期
摘要：为了在转化当代获得纯合的转基因株系，本试验对以小麦花药为受体的转基因方法进行了系统研究。结果表明，金粉粒度0.6μm、金粉浓度100μg/枪、轰击距离6cm 、轰击压力1300psi 为基因枪转化小麦花药的最佳参数组合。用含有5%DMSO的0.2%秋水仙碱溶液处理单倍体植株4h ，染色体加倍效率最高，达到100%；用含1%DMSO的溶液处理12h 加倍效率最低，为62.2%。PCR 结果显示所有T0代阳性植株在T1代都无分离，说明该方法得到的转基因株系在T0代即为纯合系。本研究成功建立了以花药为受体的小麦转基因技术体系，为小麦遗传改良提供了一种新的方法。
关键词：小麦；转基因；受体；花药；染色体加倍
中图分类号：Q785文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2014）01-0001-06
小麦是重要的粮食作物之一，小麦生产的可持续性对于保障粮食安全至关重要。然而，由于缺少高抗生物或非生物逆境的小麦种质资源，在有限的土地资源上进一步提高小麦产量异常艰难。转基因技术为利用异源基因改良小麦的抗逆性、实现种质资源创新的新突破提供了新的机遇[1]。
愈伤组织诱导和再生是小麦转基因的关键步骤，迄今为止，已成功用于小麦遗传转化的外植体有幼胚[2，3]、幼穗[4]、花药诱导后的胚状体[5，6]、小孢子[7]、成熟胚[8]等。这些外植体中，除了花药诱导后的胚状体和小孢子为单倍体外，其余皆是二倍体。由于小麦基因组庞大，含有42条染色体，转基因后代纯合过程较慢。而以单倍体为受体的转基因植株经过染色体加倍，可以在转化当代获得纯合株系，大大缩短出圃年限。影响染色体加倍效率的因素有很多，植株的发育状态、试剂的种类、处理时间等都会对加倍效率产生影响[9]。秋水仙碱是目前应用最为广泛的加倍剂，但处理不当会对植株产生致死性的伤害[10]。
到目前为止，未见有以小麦花药作为转基因受体的报道。以花药为受体的小麦转基因技术首先要获得转化的单倍体植株，然后经过染色体加倍得到可育的转基因后代。为了建立以小麦离体花药为受体的外源基因导入技术体系，探索高效的染色体加倍技术，本试验对影响小麦基因枪转化和单倍体加倍的因素进行了详细的研究，建立了以花药为受体的小麦转基因技术体系。
1材料与方法
1.1质粒及试剂
本试验所用的质粒为pHAC25，由山东省农业科学院作物所分子生物学实验室保存。