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高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)是小麦籽粒贮藏蛋白的重要成分,影响着面团弹性和加工品质。AS208为轮选987组织培养后代中鉴定出的无性系变异体,该材料缺失了1Bx20和1By20亚基,虽与对照轮选987相比其面包品质明显变差,但在鉴定其他HMW-GS功能和培育优质弱筋小麦等方面具有潜在应用价值。本研究拟在建立AS208、济麦22和矮抗58等中国商业化推广小麦品种(系)农杆菌转化体系及无筛选标记转基因植株获得体系的基础上,将相关HMW-GS基因转入AS208等小麦材料中。主要研究结果如下:1、以科农199、新春9号、CB037、Fielder和AS208等小麦品种(系)幼胚为材料进行农杆菌转化,建立了这些小麦品种(系)幼胚为外植体的稳定转化体系,并成功转化了大面积推广品种科农199、师栾02-1、石4185、川麦42和冀麦5265,转化效率分别达到22.7%、9.9%、8.0%、8.3%和14.7%。对获得的转基因植株进行试纸条检测,阳性植株率达到90%以上。2、通过培养基改良和愈伤组织生理状态调整,建立了小麦成熟胚高效再生体系,利用农杆菌转化Verry、CB037成熟胚成功获得了转基因植株,转化率分别为0.23%和0.61%。3、利用农杆菌介导法将携带GUS和bar基因的双T-DNA载体成功转入了科农199、新春9号、CB037和Fielder等小麦品种(系),对转基因植株T0代进行组织化学染色、试纸条、PCR和Southern blot检测。结果发现,目标基因和标记基因共转化效率为49.0%左右。对T1代植株中的GUS和bar基因进行组织化学染色、试纸条、PCR和Southern blot检测,获得了只含有GUS基因而不含有bar基因的转基因植株;通过统计T1代中不同基因组合的频率,发现无筛选标记转基因植株频率为14.5%。结合Southern blot检测结果,认为载体上2段T-DNA区的长度和比例影响了2个基因在小麦基因组上整合的拷贝数和表达水平,进而影响了目标基因和标记基因的分离。4、通过对T1代转基因植株进行试纸条和PCR检测,发现bar基因在T1代中普遍存在沉默现象,沉默率达33.5%;而T1代中对GUS基因进行的PCR检测与组织化学染色结果一致,证明T1代中GUS基因没有发生沉默。通过重亚硫酸盐对bar基因测序分析,发现bar基因沉默由35S启动区一些位点的甲基化引起。5、利用农杆菌介导法分别将携带1By8、1Bx20、1By20和1Sx2.3等HMW-GS基因的双T-DNA植物表达载体转入了AS208中,利用试纸条共检测出69株转基因植株,其中,转1By8植株20株,转1Bx20植株20株,转1By20植株19株,转1Sx2.3植株10株。同时,对获得T0代转基因植株中的Glu-1B基因进行了检测,结果发现,含有1By8基因植株4株,含有1Bx20基因植株8株,含有1By20基因植株5株,含有1Sx2.3基因植株4株。进一步对从阳性植株籽粒中提取的HMW-GS进行SDS-PAGE分离鉴定,发现除1Sx2.3亚基在AS208中有表达外,1By8、1Bx20和1By20亚基均没有表达。