小麦遗传转化无基因型障碍受体系统的研究.pdfVIP

308 核 农 学 报　2001 ,15 (5) :308～310 　 Acta Agriculturae Nucleatae Sinica ( ) 文章编号 2001 小麦遗传转化无基因型障碍受体系统的研究 1 1 1 2 刘录祥 　郑企成 　赵林姝 　张义丰 1 1 1 王　晶 　赵世荣 　陈文华 ( 1 中国农业科学院原子能利用研究所,北京　100094 ;2 中国科学院地理科学与资源研究所,北京　100101) 摘要 :本文综合分析了近 90 个品种基因型未成熟胚及幼穗愈伤组织诱导和植株再生 频率分布的资料 ,结合实验分析 ,提出了一种可克服或减轻小麦遗传转化中基因型障 碍的受体系统。 关键词 :小麦 ;遗传转化 ;受体系统 1 　小麦遗传转化研究进展和问题 自1992 年第 1 株转基因小麦问世以来 ,特别是近几年来 ,转基因小麦的研究取得了长足 的进展。以基因枪法为代表的转基因体系已基本建立 ,农杆菌介导法基因转化获得突破 ,花粉 管通道法转基因取得实用性成果[1 ,2 ] 。 然而 ,与双子叶植物相比 ,即使与禾谷类的水稻、玉米相比 ,差距仍然很大 ,应该说小麦遗 传转化研究基本上还处在建立和优化转基因体系阶段。这种差距的主要原因之一是小麦转基 因受体的植株再生频率偏低和基因型障碍 ,这已经成为限制转基因成功及大幅度提高转基因 小麦数量的瓶颈。植株再生频率高的小麦品种 ,无论用基因枪法还是农杆菌法都已经得到转 基因植株 ,而植株再生频率差的品种即使用基因枪法也无法得到转基因植株。正是由于品种 的基因型差异而导致的再生频率问题 ,使全世界的转基因小麦大都集中在诸如 Bobwhite 、Pavon 等少数几个基因型上 ,而往往这类基因型综合性状不够理想 ,较难在生产中应用。 作为小麦基因转化的受体 ,取决于使用的转基因方法。小麦胚性悬浮细胞及其分离出的 原生质体、未成熟胚及其愈伤组织、花药愈伤组织、幼穗愈伤组织、雌蕊、小孢子、花粉、大孢子 和叶基等都曾作为小麦不同转基因方法的受体 ,但很显然 ,其中绝大多数不可能成为主要受 体。目前被公认并被广泛采用的是未成熟胚及其衍生物 , 因为未成熟胚及其愈伤组织具有较 强的再生能力 ,作为受体较容易再生出转基因植株。尽管如此 ,这个受体系统仍然较明显地受 品种基因型的制约。因此 ,进一步探索建立无基因型障碍的受体系统 ,对于促使小麦遗传转化 向高效和实用化迈进具有重要意义。 收稿日期 ( ) 作者简介 :刘录祥 1965～ ,男 ,陕西凤翔人 , 中国农业科学院原子能利用研究所副研究员,从事小麦诱发突变与生物技 术育种研究 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 　5 期 小麦遗传转化无基因型障碍受体系统的研究 309 2 　小麦遗传转化无基因型障碍受体系统的建立 21 　小麦不同外植体诱导出愈率分布 表 1 列出了 89 个品种基因型开花后 15d 左右的未成熟胚和 76 个品种基因型适时幼穗分 别作为外植体的愈伤组织诱导频率分布。以未成熟胚为外植体的愈伤组织诱导频率 ,虽然平 均可达 691 % ,但品种间差异显著 , 出愈率在 80 %以上的基因型仅占483 % 。而以适时幼穗 为外植体的愈伤组织诱导频率 ,平均高达 988 % ,且试验中 76 个品种基因型的出愈率均在 80 %以上。可见, 以适时幼穗作为外植体诱导愈伤组织形成具有