基因枪法获得优质HMW亚基基因表达的转基因小麦

为探讨利用基因工程技术进行小麦品质改良的可行性,用基因枪法对湖北省3个小麦品种鄂恩1号、鄂麦11号和鄂麦12号分别进行优质高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)基因1Ax1和1Dx5+1Dy10的转导。试验结果表明,经基因枪轰击的幼胚外植体的再生频率和转化频率明显比幼穗高;基因型间愈伤组织再生能力和转化频率的差异,直接影响着小麦转化的成功率;3个品种的幼胚发育时期与其再生频率均呈显著负相关(r=-0.93或-0.95);在可控环境条件下,花后12～14d的供试植株幼胚的转化频率最高(鄂恩1号、鄂麦11号和鄂麦12号分别为4.5%、2.9%和2%)。研究表明,鄂恩1号、鄂麦11号适龄期的幼胚试材,用等摩尔比的优势亚基基因1Dx5和1Dy10与选择标记基因以2:1摩尔比混合的沉淀物包裹金粉,经600～900psi氦气压轰击后,在含0.5mg·L-12,4-D的MS培养基中诱导愈伤、含0.1mg·L-12,4-D和5mg·L-1玉米素的R培养基中分化、3mg·L-1L-PPT选择压下继代分化筛选,可获得稳定可育的T0代转基因植株以及胚乳特异性表达的T1代转基因种子。

小麦新品种(系)Glu-1位点等位基因变异研究

应用SDS-PAGE技术分析了40份小麦新品种(系)的高分子量麦谷蛋白亚基等位基因变异。在Glu-1位点共检测到10种变异类型,其中Glu-A1位点有3种类型:Null、1、2*,Glu-B1位点有5种类型:7+8、7+9、14+15、7、17+18,Glu-D1位点有2种类型:2+12、5+10;Null(54.3%)、7+8(51.4%)和2+12(62.9%)分别是Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1位点上的主要亚基变异类型。另外,在2份材料的Glu-B1和Glu-D1位点各检测到1个新的亚基,分别命名为1By8.1和1Dx5*。Glu-1位点的Nei s遗传变异指数平均为0.5648,Glu-B1的遗传多样性最高,Glu-D1最低。供试小麦材料Glu-1位点的HMW-GS组合共有17种类型,以(Null,7+8,2+12)组合为主要类型,占31.4%;有9种亚基组合类型分别只在1份材料中出现,占26.1%。结果表明,这些小麦新品种(系)存在着丰富的亚基组合类型。

小麦不同生理状态的幼穗和幼胚盾片与诱导分化能力关系的研究

用植物组织培养的方法 ,研究了冬小麦品种鄂恩 1号和品系鄂 5 5 0 72不同生理状态的幼穗和幼胚盾片与诱导分化的关系。结果表明 ,长度在 0 .4～ 2 .0 cm间的幼穗和直径在0 .4～ 1 .5 mm间的盾片随生理状态不同 ,其诱导和分化频率有明显的差异 ,幼嫩的材料再生频率较高。经 SAS统计分析 ,发现 0 .5～ 1 .0 cm长的幼穗和直径为 0 .4～ 1 .1 mm的盾片是处于诱导分化的最佳生理时期的实验材料 ,平均每个胚性愈伤组织的植株再生分别达到 3 .1 7和 5 .6 3株。通过比较幼穗和幼胚盾片的植物组织培养结果 ,发现幼胚盾片比幼穗愈伤组织出现早 ,生长快 ,植株再生绿苗率高 ,这表明小麦幼胚盾片是较好的植物组织培养的材料。

湖北推广小麦品种(系)高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

应用SDS-PAGE技术分析了45份湖北推广小麦品种(系)籽粒的高分子量麦谷蛋白亚基组成。40份材料的高分子量麦谷蛋白亚基组成为同质,5份为异质。在Glu-1位点共检测到9种等位基因变异类型,其中Glu-A1位点有"1、2*、Null"3种变异类型,Glu-B1位点有"7、7+8、7+9、14+15"4种,Glu-D1位点有"2+12、5+10"2种。"Null、7+8、2+12"是主要亚基,它们的频率分别是62.5%、60%和72.5%。亚基组合类型有12种,其中(Null,7+8,2+12)亚基组合占30.0%,(1,7+8,2+12)、(1,14+15,2+12)、(Null,7+9,2+12)、(Null,7+8,5+10)4种组合的频率都在10%以上,这5种亚基组合占总组合的72.5%。供试小麦材料品质评分在5～10之间,平均评分为7.0。含5+10亚基的品种(系)所占比例低,是湖北小麦烘烤品质较差的部分原因。