高溫培養(yǎng)建立水稻幼胚再生體系及利用農(nóng)桿菌介導將Waxy-Gt1融合基因導入水稻.pdf

1、經(jīng)過多年不斷發(fā)展，組織培養(yǎng)技術已經(jīng)成為生物科學研究的有力工具。根癌農(nóng)桿菌介導的遺傳轉化是水稻轉基因的首選方法，也是水稻遺傳改良的有效手段。水稻的組織培養(yǎng)和根癌農(nóng)桿菌介導的遺傳轉化是水稻基因工程技術和分子生物學研究的重要基礎工作，多年來已經(jīng)取得了很多經(jīng)驗和成就。本文對水稻組織培養(yǎng)和根癌農(nóng)桿菌介導的水稻轉基因研究進展進行了綜述，包括影響水稻組織培養(yǎng)和農(nóng)桿菌介導遺傳轉化的各種因素，農(nóng)桿菌介導的水稻遺傳轉化的原理、優(yōu)點，存在的問題及展望等。

2、 水稻再生體系的建立與優(yōu)化對于利用基因工程技術改良水稻品質以及水稻分子生物學研究都具有非常重要的意義。為了探索水稻是否能夠在較高溫度環(huán)境中誘導和培養(yǎng)愈傷組織以及建立高產(chǎn)水稻超2-10品系的高效再生體系，本研究以超2-10水稻幼胚為外植體，設置了4個溫度環(huán)境：26℃、36℃、38℃和40℃進行愈傷組織的誘導和繼代培養(yǎng)，并完成整個再生過程。結果顯示，超2－10水稻幼胚在26℃、36℃、38℃和40℃環(huán)境中都能夠成功誘導愈傷組織，誘導率都

3、達到90％以上，統(tǒng)計分析顯示4種溫度條件下幼胚愈傷組織誘導率無顯著差異；26℃和36℃環(huán)境誘導和繼代培養(yǎng)的愈傷組織都能夠正常生長、分化和再生，而38℃和40℃環(huán)境誘導和繼代培養(yǎng)的愈傷組織能夠生長，但分化和再生都受到影響；盡管36℃環(huán)境生長的愈傷組織在繼代培養(yǎng)中重量增幅明顯低于26℃繼代培養(yǎng)的愈傷組織，但是，36℃誘導和繼代培養(yǎng)的愈傷組織再生率明顯高于26℃環(huán)境培養(yǎng)的愈傷組織，再生率提高40.81％。開展本研究為今后建立高產(chǎn)水稻超2-10

4、品系的高效遺傳轉化體系研究奠定了基礎。 為了探索是否能夠通過提高愈傷組織抗性篩選溫度抑制農(nóng)桿菌的生長，本文進行了如下兩方面的研究。先設計26℃、30℃、34℃、36℃、38℃、40℃ 6個溫度對根癌農(nóng)桿菌進行定量培養(yǎng)，確定農(nóng)桿菌無法生長的溫度。結果顯示，根癌農(nóng)桿菌在38℃和40℃條件下都無法生長；二是將水稻幼胚經(jīng)26℃誘導獲得的愈傷組織分別放置在農(nóng)桿菌不能耐受的38℃和40℃2個不同溫度環(huán)境中進行培養(yǎng)，并設計了7天、14天、21

5、天和28天不同的培養(yǎng)時間，同時以26℃常規(guī)培養(yǎng)溫度作為對照，分析在較高溫度條件下培養(yǎng)對水稻愈傷組織再生的影響。結果顯示，水稻幼胚誘導的愈傷組織經(jīng)過38℃所有時間及40℃部分時間(7天、14天)下模擬抗性篩選培養(yǎng)，仍然能夠正常生長，而且經(jīng)38℃14天繼代培養(yǎng)的愈傷組織植株再生率比26℃常規(guī)培養(yǎng)提高63.17％，統(tǒng)計分析兩者達顯著差異。由本試驗結果我們認為，從理論上分析，在農(nóng)桿菌介導進行水稻遺傳轉化操作中，采用高溫培養(yǎng)愈傷組織抑制農(nóng)桿菌生長

6、實現(xiàn)少加或不加抗生素的設想是可行的。 提高稻米營養(yǎng)成分含量對于增強我國民眾身體健康具有重要意義。蛋白質含量是評價稻米營養(yǎng)品質最重要的指標之一。為了提高水稻胚乳中心蛋白質的含量，改善水稻營養(yǎng)品質，本試驗利用根癌農(nóng)桿菌介導的轉化方法將實驗室已構建Waxy-Gtl融合基因導入高產(chǎn)品種超2-10水稻中，轉基因水稻再生率為37.26％，得到125棵轉基因植株。開展本研究為今后篩選外源基因在水稻胚乳中心高效表達從而使蛋白含量顯著提高的水稻后