小麥磷高效基因TaPHR1的轉(zhuǎn)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(yán)重缺磷會(huì)導(dǎo)致植物生長受到抑制，根系生長不良，個(gè)體發(fā)育緩慢，產(chǎn)量和品質(zhì)降低。小麥?zhǔn)侵匾募Z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(shí)現(xiàn)小麥生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。利用植物基因工程技術(shù)進(jìn)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(nèi)容。
　　 本研究以生產(chǎn)中大面積推廣的小麥品種泰農(nóng)18和濟(jì)麥22為材料，對影響其成胚愈

2、傷組織誘導(dǎo)、再生及農(nóng)桿菌介導(dǎo)遺傳轉(zhuǎn)化的幾種因素進(jìn)行了試驗(yàn)分析，利用建立的農(nóng)桿菌介導(dǎo)遺傳轉(zhuǎn)化體系將磷高效基因TaPHRl轉(zhuǎn)入受體濟(jì)麥22；采用營養(yǎng)液培養(yǎng)體系，比較分析了不同供磷處理?xiàng)l件下，受體濟(jì)麥22及其轉(zhuǎn)基因株系的生長反應(yīng)特點(diǎn)、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(jié)果如下：
　　 1.通過對泰農(nóng)18和濟(jì)麥22成熟胚進(jìn)行誘愈和再生培養(yǎng)，明確了吸脹時(shí)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(shí)后進(jìn)行剝胚，獲得的愈傷組織質(zhì)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(yàn)明確了農(nóng)桿菌侵染的菌液濃度、侵染時(shí)間、共培養(yǎng)時(shí)間等是影響轉(zhuǎn)化效率的重要因素。利用處于對數(shù)生長期的農(nóng)桿菌LBA4404菌液侵染小麥成熟胚愈傷組織時(shí)，選擇菌液濃度OD6000=0.6、侵染30

4、min、共培養(yǎng)3天的轉(zhuǎn)化處理，可提高轉(zhuǎn)化效率。同時(shí)，在培養(yǎng)基表面添加濾紙片，能有效抑制農(nóng)桿菌的快速繁殖，保證愈傷組織的生長。
　　 3.采用建立的農(nóng)桿菌介導(dǎo)遺傳轉(zhuǎn)化體系，以濟(jì)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(biāo)記基因NPTⅡ的LB4404/pTaPHR1(農(nóng)桿菌/質(zhì)粒)為載體進(jìn)行遺傳轉(zhuǎn)化，獲得了轉(zhuǎn)基因小麥再生植株。經(jīng)進(jìn)一步選育，獲得了穩(wěn)定遺傳的轉(zhuǎn)基因株系，并利用通過PCR擴(kuò)增和Southern雜交技