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西北农林科技大学学报（自然科学版） 2014年第1期42卷 83-88页

作者：周鹏池青吕金洋刘香利赵惠贤旱区作物逆境分子生物学国家重点实验室陕西杨凌712100 西北农林科技大学生命科学学院陕西杨凌712100

【目的】获得转kn2基因的小麦植株,为研究kn2基因对提高转基因小麦抗寒性的作用,以及为利用基因工程提高小麦抗逆性奠定基础。【方法】以弱冬性小麦品种小偃22为供试材料,通过基因枪法,用含有kn2基因的植物表达载体和筛选标记基因bar共... 详细信息

【目的】获得转kn2基因的小麦植株,为研究kn2基因对提高转基因小麦抗寒性的作用,以及为利用基因工程提高小麦抗逆性奠定基础。【方法】以弱冬性小麦品种小偃22为供试材料,通过基因枪法,用含有kn2基因的植物表达载体和筛选标记基因bar共转化小麦幼胚愈伤组织,经过除草剂(Phosphinothricin,草丁膦)筛选和愈伤组织分化获得再生植株,并对得到的再生小麦植株进行PCR检测。【结果】采用基因枪法共轰击小偃22的幼胚愈伤组织1 680个,共获得再生植株17株,移栽到花盆中成活15株;根据目标基因序列设计特异引物,对成活的小麦植株进行PCR检测,结果表明获得含有bar基因和kn2基因的转基因阳性植株分别为6株和4株,转化率分别为0.36%和0.24%,bar和kn2的共转化率为0.24%。【结论】kn2基因成功地转入到小麦品种小偃22中。

关键词：小麦基因枪法共转化法 kn2基因

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基因枪介导的小麦转kn2和PYL5基因的研究

基因枪介导的小麦转KN2和PYL5基因的研究

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作者：周鹏西北农林科技大学

学位级别：硕士

小麦是人类主要的粮食作物之一;小麦生产在世界粮食安全中具有举足轻重的作用。小麦主要播种面积分布于气候干旱、半干旱地区。干旱胁迫是对小麦生产危害最大的非生物胁迫因素，是限制小麦生长和降低小麦产量和品质的重要因素之一。因... 详细信息

小麦是人类主要的粮食作物之一;小麦生产在世界粮食安全中具有举足轻重的作用。小麦主要播种面积分布于气候干旱、半干旱地区。干旱胁迫是对小麦生产危害最大的非生物胁迫因素，是限制小麦生长和降低小麦产量和品质的重要因素之一。因此，培育耐旱小麦品种对缓解世界粮食安全问题具有非常重要的意义。此外，随着弱冬性小麦种植面积不断扩大，冻害也已经成为制约弱冬性小麦种植面积扩大和产量增加的主要自然灾害之一。虽然利用传统育种方法已经培育出许多优良小麦品种，极大促进了小麦的生产，但是仍不能满足小麦生产的需求。随着生物技术和理论的不断发展，作物基因工程改良技术将逐渐成为传统育种方法的一种有效的补充途径。因此，利用转基因技术改良小麦的抗寒性和耐旱性具有重要的理论意义和实践价值。本研究选用近年来在黄淮麦区大面积种植的优良小麦品种西农889、西农2000和小偃22为受体品种，通过基因枪介导法将由玉米泛素启动子驱动的南极鱼的超氧化物歧化酶基因（kn2）和干旱诱导型启动子Rd29A驱动的拟南芥中参与ABA信号传导的ABA受体蛋白基因（PYL5）分别转入上述受体小麦品种，以获得转基因阳性植株，为进一步研究这两个基因在转基因小麦抗逆性中的作用奠定基础工作，为小麦耐旱、抗寒新品种的培育创制一些新种质。本研究主要取得了以下的研究结果：（1）3个转基因受体小麦品种组织培养效果的比较通过对3个小麦品种愈伤组织的诱导率的比较发现，3个品种的诱导率并没有明显的差异，均在97%之上，但是3个品种愈伤组织的质量有所差异，其中西农2000＞小偃22＞西农889;通过对3个品种的分化苗数的比较发现，3个小麦品种的分化能力有一定的差异，其中小偃22＞西农889＞西农2000。（2）基因枪法介导的转kn2基因小麦植株的获得和鉴定利用基因枪介导法将泛素启动子驱动的kn2基因导入小麦品种西农889、小偃22和西农2000中。将小偃22分为两个部分，一部分是只将目标基因kn2导入受体，另一部分是将目标基因kn2和筛选标记基因Bar共转化导入受体;西农889和西农2000这两个品种只用目标基因进行基因枪转化。最后，对获得的再生植株进行PCR检测。基因枪轰击西农2000幼胚愈伤组织900个，获得10株再生植株，经PCR检测没有发现转基因阳性植株。基因枪轰击西农889幼胚愈伤组织1440个，获得22株再生植株，经PCR检测仅有1株转基因T0代阳性植株，转化率为0.07%。基因枪共轰击小偃22幼胚愈伤组织3480个，其中用kn2基因轰击1800个幼胚愈伤组织，获得50株再生植株，PCR检测仅有1株为含有目的基因的T0代阳性植株，转化率为0.06%;用kn2和Bar基因共转化法轰击1680个幼胚愈伤组织，获得17株T0代再生植株，经PCR检测发现含有kn2基因的T0代阳性植株为4株，转化率为0.24%;含有Bar基因的T0代阳性植株为6株，转化率为0.36%，共转化率为0.24%。对仅转化kn2基因获得的2株T0代阳性植株收获的种子种植后，对9株T1代植株再进行PCR检测，没有发现含有目的基因kn2的T1代阳性植株;对共转化法获得的含kn2基因的T0代阳性植株收获的种子种植后，对5株T1代植株再进行PCR检测，发现2株含有kn2基因的T1代阳性植株。（3）基因枪法介导的转PYL5基因小麦植株的获得和鉴定利用基因枪介导法将诱导型启动子Rd29A驱动的PYL5基因导入小麦品种西农889中;共轰击幼胚愈伤组织3300个，其中只用目标基因PYL5轰击1500个幼胚愈伤组织，获得23株再生植株，PCR检测没有发现转基因阳性植株;用目标基因PYL5和筛选标记基因Bar基因共转化法轰击幼胚愈伤组织1800个，获得9株T0代再生植株;经PCR检测发现含有目的基因PYL5的T0代阳性植株2株，转化率为0.11%，含有Bar基因的T0代阳性植株为5株，转化率为0.28%，共转化率为0.11%。

关键词：小麦幼胚基因枪法 kn2基因 PYL5基因

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