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小麦是重要的粮食作物之一,利用基因工程进行遗传改良的研究一直倍受人们关注。本研究以安徽本地小麦栽培品种为材料,通过建立起良好的再生休系,利用基因枪,将含有抗除草剂Bar基因的植物表达载体,导入安徽优良品种小麦幼胚愈伤组织,并通过GUS瞬时表达情况对基因枪轰击参数进行了优化。用除草剂对轰击后的材料进行分化生根筛选,共获得33株抗性再生苗。通过PCR检测和涂叶检测,初步证明其中有4株已将Bar基因整合到小麦基因组中并且得到表达,平均转化率为0.33%。此外通过回交将抗Basta(主要成分为PPT)除草剂的Bar基因转育到这些小麦品种,通过对转Bar基因小麦人工杂交与回交后代除草剂抗性的连续跟踪鉴定,研究了Bar基因在小麦杂种后代的遗传表现。结果表明:1 小麦再生体系的建立小麦幼胚离体培养中,基因型和培养基是建立良好再生体系的主要因素。从愈伤组织的诱导率、生长质量、分化率和再生率来看,均有扬麦158>安农98005>皖麦33>安农92484。小麦幼胚在MS+2.0 mg/L 2,4-D+0.5 mg/L ABA培养基诱导愈伤组织,经过4℃低温处理,转入分化培养基MS+1.0 mg/L KT+0.2 mg/L NAA中, 在1/2 MS+0.4 mg/L NAA+15 mg/L PPT+0.6 mg/L PP333培养基中壮苗生根。在以上再生条件下,幼胚愈伤再生频率显著提高。2 小麦基因枪转化体系的建立并通过GUS基因的瞬时表达优化了转化条件。结果表明:在沉淀剂为50 μl 2.5 mol/L CaCl2+20 μl 0.1 mol/L亚精胺,金粉/DNA用量为250 mg/0.5 μl,轰击距离在9 cm时,GUS基因具有较好的表达效果,受体材料分别在轰击前4 h和轰击后16 h作渗透培养(0.4 mol/L渗透剂)。轰击压力为1100Psi,真空度为91.4×103-94.9×103 Pa,每皿轰击一次。 3 转化体的筛选和抗性植株的获得确定了不同筛选阶段的选择压浓度:愈伤组织继代、分化、生根时PPT分别为3 mg/L、5 mg/L和15 mg/L。抗性植株经PCR检测后最终得到了扬麦158和安农98005两个品种的4株转基因植株,最高转化频率为0.66%。对其叶片作除草剂PPT的表型性分析,结果有2株表现完全抗性,2株表现部分抗性,表明Bar基因已在小麦植株中得到表达,转化率在0.33%~0.66之间。转化周期为3~4个月左右。4 杂交育种 <WP=4>以含Bar基因的抗除草剂小麦基因遗传工程体为基因供体,与安徽品种进杂交,获得的F1后代均为抗性植株。进行自交获得的F2代中抗除草剂植株与感除草剂植株的分离比基本符合3:1的分离比,与安徽品种进行回交得到的B1F1代中,分离比为1:1。结果表明,抗除草剂转基因小麦杂交与回交后代Bar基因的遗传,符合1对显性基因的分离比例和孟得尔遗传规律。