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BcBCP1基因对玉米的遗传转化及耐碱性功能验证

周羽

  玉米(Zea mays L.)作为重要的饲料、粮食和工业原料作物,对盐碱中度敏感,只能在盐碱含量较低的土壤上生长,限制了其种植范围。耐盐碱性属于数量性状,通过常规育种方式大幅度提高玉米的耐盐碱性耗时费力、难度较大,且耐盐碱玉米种质资源匮乏。随着转基因技术的飞速发展,利用生物技术培育转基因玉米已成为提高玉米耐盐碱性的有效途径之一。本研究以冀815、农大178、郑58等26份优良玉米自交系为试材,采用农杆菌介导法、基因枪法、子房注射法和花粉管通道法等方法转化来自耐旱植物厚叶旋蒴苣苔的BcBCP1基因,对遗传转化体系的主要影响因素进行了部分优化,并进行了分子检测及耐碱性功能验证,旨在创制抗逆转基因玉米新种质,筛选和建立高效稳定适应东北寒地的玉米遗传转化体系,为选育抗逆转基因玉米新品种、加快我国转基因玉米研究与产业化进程、缩小与国际先进水平的差距提供技术支撑和材料支持。主要研究结果如下: (1)以农大178、熊掌、K10等15份优良玉米自交系为试材,对BcBCP1基因进行农杆菌转化及体系部分优化。普通幼胚为受体的侵染时间为15min、共培养3d、出苗筛选培养基中PPT的筛选浓度2mg/L;切根芽幼胚体为受体的最佳取材大小为1-2mm、菌液浓度OD600=0.8;胚性愈伤为受体的侵染时间20min、乙酰丁香酮浓度100μmol/L;芽尖为受体的应在0.05Mpa真空侵染10min、乙酰丁香酮浓度100μmol/L;萌动胚为受体的振荡培养时间24h、乙酰丁香酮浓度100μmol/L、筛选剂PPT的临界浓度8mg/L。 (2)以优良玉米自交系冀815、龙系53、鲁原92、农大178、绥432和B73胚性愈伤为受体,进行基因枪法遗传转化及体系部分优化。适宜氦气压力1350psi、质粒DNA溶液3ul。 (3)以优良玉米自交系合344、农大178和郑58为试材,进行子房注射法遗传转化并针对注射时间进行部分优化,最佳的注射时间为授粉后18h。 (4)以优良玉米自交系合344、农大178和郑58为受体,进行花粉管通道法遗传转化及体系部分优化。DNA柱头滴加法的DNA溶液浓度100μg/ml,授粉后18h转化率最高;花粉粒携带法最佳处理时间为10min;开苞叶导入法在授粉后18h转化率最高,DNA浓度为100μg/ml。 (5)创制了以19份优良玉米自交系为受体的转BcBCP1基因材料,经PCR、Southern点杂交、PCR-Southern及RT-PCR检测的T2代阳性材料36份。 (6)农杆菌侵染萌动胚及农杆菌侵染芽尖转化方法从转化率、T1代阳性率、操作难易度及移栽成活率等方面优于其他方法。 (7)从转基因后代中选取种子量充足的9份T2代材料,采用盆栽方法,以苗期长势和生理指标为依据,进行耐碱性功能验证,其中有5份耐碱性比对照显著提高,即平均值比对照高0.5以上(>0.5);有3份耐碱性小幅提高,即平均值比对照高0.5以内(≤0.5);有1份耐碱性不变,即平均值等于对照值。……   
[关键词]:玉米;BcBCP1基因;遗传转化;功能验证;农杆菌
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:东北农业大学2011年