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小麦赤霉病(Fusnrium head blighi, FHB)是世界上温暖潮湿地区小麦种植国家的主要病害之一,它是由禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)引起的一种真菌病害,主要侵染小麦的穗部。侵染后降低粮食的产量,引起种子品质下降,更为严重的是能产生多种单端孢霉烯族毒素(Trichothecenes),危害人类和牲畜的健康。由于传统育种进展缓慢,并且缺少相应的抗病基因,因此利用转基因技术将外来抗病基因转入小麦中,成为培育小麦新品种的一条重要途径,加快了抗病育种发展。 本研究以小麦栽培品种郑9023、扬麦15和小偃410的幼胚愈伤组织作为转化受体,利用基因枪转化法将不同的抗赤霉病基因转入小麦愈伤组织中,Bar基因作为筛选标记基因,经过双丙氨膦(Bialaphos)筛选获得转基因植株,主要结果如下: 1.制备最小表达框:提取含有UTZmGC、UTAce、BLF-G7和Lfcinb基因最小表达框的质粒DNA,利用限制性内切酶Pvu II、Mlu I、Not I和KLwN I分别酶切载体,通过琼脂糖凝胶电泳分离酶切片段,用凝胶回收试剂盒回收和纯化目的片段。得到只含有启动子、目的基因和终止子序列的最小表达框,剔除多余的载体骨架序列。 2.基因枪介导的幼胚共转化:将大麦几丁质酶基因(Chi)、洋葱抗菌肽基因(Ace-E2)和天蚕素-毒蜂肽(MsrA1)基因以最小表达框转化小麦。经 PCR鉴定,获得13个郑9023 T0代转基因植株,但是都只含有1个目的基因Ace-E2;对T1代植物的 PCR鉴定表明,8个T1代株系整合了外源基因。 将玉米鸟苷酸环化酶基因(ZmGC)和洋葱抗菌肽基因(Ace)共转化小麦栽培品种郑9023、扬麦15和小偃410。经 PCR鉴定,获得1株含有 ZmGC基因的郑9023 T0代转基因植株;获得3株扬麦15 T0代转基因植株,1株含有ZmGC基因,2株含有Ace基因;获得3株含有ZmGC基因的小偃410 T0代转基因植株。对 T1代进行 PCR鉴定,获得了含 Ace目的基因的转基因植株, RT-PCR证实目的基因在转基因植株内获得了转录。 3.小麦基因型和生长环境对诱导率和分化率的影响:用郑9023、扬麦15和小偃410三种小麦品种的幼胚做比较,结果表明不同栽培品种间组培特性存在着差异。郑9023小麦的分化率和再生率要高于扬麦15和小偃410,具有良好的组培特性;对生长条件不同的郑9023小麦品种进行比较,从诱导率和分化率来看,种植于大田的小麦品种要比温室的小麦材料更适合作为转化受体。