论文部分内容阅读
大麦是世界上最重要的禾谷类作物之一,仅次于小麦、玉米和水稻,其遗传改良研究历来倍受重视。随着生物技术的发展,通过组织培养和基因工程手段定向改良大麦品种的研究,已经取得了很大的进展。本研究选用长江流域和华中地区推广的大麦品种为材料,比较了不同大麦品种成熟胚和幼胚在3种分化培养基上的愈伤组织分化特点,分析了甘露糖对大麦愈伤诱导、生长和分化的影响,初步建立了以甘露糖为筛选剂、根癌农杆菌介导的大麦遗传转化技术。主要研究结果如下: 1、以15个大麦品种的成熟胚为外植体的研究表明,大麦品种间成熟胚愈伤组织诱导率差异非常明显,早熟3号的诱导率高达98.7%,而扬农啤2号和鄂大麦9号的愈伤组织诱导率还不到10%;成熟胚在培养过程中,胚发芽现象严重,但胚发芽与愈伤诱导之间并无直接联系;品种间的愈伤组织分化率也有显著差异,早熟3号的分化率为43.3%,显著高于其他供试品种;3种不同分化培养基对大麦愈伤组织的分化没有显著差异。 2、对11个大麦品种的幼胚为外植体的愈伤组织分化比较分析表明,华2012、早熟3号、花30、鄂大麦7号和鄂大麦6号的再生能力较高,并且具有优良的农艺性状,是遗传改良的好材料;不同分化培养基对大麦幼胚愈伤组织分化的影响显著不同,其中MS12培养基的培养效果最佳,其平均分化率达37.3%;此外,同一品种成熟胚和幼胚分化之间无必然联系。 3、甘露糖可有效抑制大麦成熟胚的愈伤诱导和生长。甘露糖浓度为10 g/L或15 g/L时,成熟胚的愈伤组织诱导率降低50%;不同大麦品种对甘露糖的天然耐受性不同,鄂大麦7号和大麦广丰3号在甘露糖浓度为20 g/L时,成熟胚愈伤诱导和生长完全受到抑制,花30在25 g/L甘露糖时完全不出愈。此外,同一品种的愈伤组织在不同培养阶段对甘露糖的耐受性也不一样。 4、利用20 g/L的甘露糖可以有效的区分大麦转化子和非转化子,表明甘露糖选择系统完全可用于大麦遗传转化筛选。不同品种大麦转化率差异明显,转化前高渗处理和继代培养可改善愈伤组织状态,提高转化率;此外,愈伤组织的诱导培养时间也影响转化率。 5、经CPR和PCR鉴定,筛选获得了大麦品种早熟3号、鄂大麦7号和花30的转基因植株46株,初步证明外源基因已整合到大麦基因组中。另外,有6株PCR检测阳性而CPR检测呈阴性,可能在这些植株中外源转入基因发生了沉默现象。