农杆菌介导的玉米遗传转化的建立及拟南芥CBF1转基因玉米的研究

来源 :四川农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zpshwx
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玉米是我国重要的农作物,在国民经济中占有重要的地位。但是我国玉米种植区主要分布在灌溉条件差的干旱地区以及冷害普遍发生的高纬度亚寒带地区与热带和亚热带高海拔地区,干旱、低温常造成玉米产量严重损失,是制约我国玉米生产的主要气候因素。因此,培育抗旱、抗寒的玉米新品种对于我国玉米生产具有重要意义。拟南芥CBF1转录激活因子能调控一组抗干旱、抗低温基因的表达,更有效地提高植物抗干旱、抗低温的能力。我们提出开展拟南芥CBF1转化玉米并对转基因玉米的抗旱性和抗寒性进行鉴定分析的研究,可望揭示出玉米基因组中CBF1类似转录激活因子是否调控抗寒和抗旱基因,明确利用拟南芥CBF1转录激活因子来创新玉米抗旱、抗寒的新材料的可能性。本实验构建了以bar基因为筛选标记的拟南芥CBF1基因表达载体,以玉米胚性愈伤组织为受体材料,用基因枪法和农杆菌法对自交系先早17和501进行了转化。 基因枪法转化玉米,先早17和501的抗性愈伤率分别达45.65%和29.12%,将抗性愈伤组织转移到分化培养基中进行分化,移栽到小花盆或营养钵中的再生植株有99株系(196苗),其中先早17有96株系(193苗)、501有3株,而先早17移栽成活的只有54株系(73苗),501的3株都移栽成活。对5株先早17和2株501进行了PCR检测,前者4株、后者1株呈阳性,初步证明外源CBF1基因已整合到玉米基因组中。 鉴于目前本实验室基因枪法转化玉米体系已基本趋于成熟和稳定,在此基础上对农杆菌法转化玉米进行了初步探索,以期建立高效的根癌农杆菌介导的玉米遗传转化体系。农杆菌法对自交系先早17和501胚性愈伤组织进行转化时,抗性愈伤率分别达27.01%和31.55%。但由于转化前愈伤组织继代时间太长(~4个月),抗性愈伤分化率很低,先早17和501分别获得再生植株9株系(13苗)和1株,再加上栽培条件尚不完善,目前只移栽成活1株(2苗)先早17。 尽管目前农杆菌法转化玉米体系还有待于进一步完善,但本研究为建立高效的根癌农杆菌介导的玉米遗传转化体系奠定了基础,同时基因枪法获得的CBF1转基因玉米再生植株有助于拟南芥CBF1转基因玉米的进一步研究。
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