小麥磷高效基因TaPHR1的轉化及遺傳分析.pdf

1、磷是植物生長發(fā)育所必須的營養(yǎng)元素之一，而自然土壤中有效磷含量普遍較低。嚴重缺磷會導致植物生長受到抑制，根系生長不良，個體發(fā)育緩慢，產量和品質降低。小麥是重要的糧食作物，不同基因型小麥之間的磷效率有較大差異，挖掘利用小麥自身的磷高效遺傳特性是實現小麥生產可持續(xù)發(fā)展的關鍵。利用植物基因工程技術進行小麥磷效率特性的遺傳改良，是小麥遺傳育種研究的重要內容。
　　 本研究以生產中大面積推廣的小麥品種泰農18和濟麥22為材料，對影響其成胚愈

2、傷組織誘導、再生及農桿菌介導遺傳轉化的幾種因素進行了試驗分析，利用建立的農桿菌介導遺傳轉化體系將磷高效基因TaPHRl轉入受體濟麥22；采用營養(yǎng)液培養(yǎng)體系，比較分析了不同供磷處理條件下，受體濟麥22及其轉基因株系的生長反應特點、根系形態(tài)特征及對磷的吸收、分配和利用能力的差異。獲得的主要研究結果如下：
　　 1.通過對泰農18和濟麥22成熟胚進行誘愈和再生培養(yǎng)，明確了吸脹時間、誘愈培養(yǎng)基2，4-D濃度、分化培養(yǎng)基KT濃度等是影響愈

3、傷組織形成和分化再生的重要因素。明確了在本研究條件下，成熟種子在吸脹16小時后進行剝胚，獲得的愈傷組織質量最好；在誘愈培養(yǎng)基中添加2mg/L的2，4-D、在分化培養(yǎng)基中添加5mg/L的KT，能有效的提高愈傷組織的分化率和再生率。
　　 2.試驗明確了農桿菌侵染的菌液濃度、侵染時間、共培養(yǎng)時間等是影響轉化效率的重要因素。利用處于對數生長期的農桿菌LBA4404菌液侵染小麥成熟胚愈傷組織時，選擇菌液濃度OD6000=0.6、侵染30

4、min、共培養(yǎng)3天的轉化處理，可提高轉化效率。同時，在培養(yǎng)基表面添加濾紙片，能有效抑制農桿菌的快速繁殖，保證愈傷組織的生長。
　　 3.采用建立的農桿菌介導遺傳轉化體系，以濟麥22的成熟胚愈傷組織為材料，以攜帶磷高效基因TaPHR1和篩選標記基因NPTⅡ的LB4404/pTaPHR1(農桿菌/質粒)為載體進行遺傳轉化，獲得了轉基因小麥再生植株。經進一步選育，獲得了穩(wěn)定遺傳的轉基因株系，并利用通過PCR擴增和Southern雜交技