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水稻转基因技术已得到很大的发展,但是转化率低、外源基因整合位点随机、外源基因表达低效和不稳定等问题依然存在。进一步提高水稻转基因效率并建立规模化的转基因技术体系是获得高效表达转基因植株的基础。目前,基因工程育种主要是将外源目的基因直按导入待改良的品种,但常常遇到部分材料转化率低,甚至难转化的问题。就此,我们提出以转基因模式材料为中介建立“外源基因种质库”,再通过杂交转育并辅以分子标记辅助选择,将外源基因导入待改良的品种。这样既可以克服基因型的障碍,又便于规模化操作,有利于提高水稻转基因育种的效率。为达到这一目的,本研究以24个籼型恢复系和保持系作为研究对象,以外植体诱导愈伤组织的能力、抗性愈伤组织的发生率以及出苗率来评价参试材料的转化效率,筛选出具有较高转化效率的材料,为建立高效的水稻转基因技术体系奠定基础。 白叶枯病、盐害和旱害等常常使水稻严重减产,甚至颗粒无收,实验用基因枪和农杆菌介导将对白叶枯病具有广谱抗性的Xa21基因和耐盐基因CMO分别转入水稻育种中常用的几个恢复系和保持系,以提高杂交水稻对白叶枯以及盐害和旱害的抗性。 本研究主要获得以下结果: 1.高效转基因受体系统的建立:幼穗和幼胚是理想的外植体,不仅愈伤组织诱导率高,而且质量好,多为胚性愈伤,比成熟胚诱导出的愈伤组织更容易转化。由于容易获得大量幼胚,所以宜以幼胚作为主要的外植体。 2.参试材料幼胚的愈伤诱导率都普遍在80%以上,个别材料,如蜀恢881、838R、蜀恢527、江恢151R等可达100%。因此,愈伤诱导率并不是限制转基因效率的 关键!hi索。 3.抗件愈伤率和出苗率是影响转基冈效率的卞要冈素,尤以后者的影响最大。在实 验中发现,部分材料经过潮砾索筛选后虽然能得到大量的抗性愈伤纵织,川足分 化成苗困难,只能得到少揖的转从因植株。 4.以转基因模式材料建立高效的转基因体系:综合评价三方而的!月索,门)叫2和D 仔nX什较内的转基囚效率。这两个材料的幼肝愈伤诱#率、抗性愈伤中和出巾 个邢较高,转化率分别为:1v叫%(衣杆褂转化)、2】.:n%();9冈枪转化)和 29.15%(农朴物转化)、28.40%(从因枪转化),明显高于其它材料。!月此,以这 两个材料作为中介有助-厂份儿水稻转杜囚穴种的效率。 5.参试的24个材料中,共有18个材例抉得了成功的转化,邢分己纤稳定巡传到厂 TZ代和 T3代。£_. 6.上一丫if 8个村柠I.获得了转 X;121人9闪的袱株,111…]接利。鉴定表山】,转j九月械株的抗Z、性大多较对上;高毁个均*斑长度3.0~5.0**,病斑百积占可1JIf积矿比例平均值 为gD 0%~12.0%,而对照梢株的平均嫡斑长度为5.2~7,仇m,病斑面积占叶面积 的比例为20%~30%。 7.实验还获得了D香!S、洲1羽】m卜22转附甜基囚的植株门1前正在进行厂1汕实验。