基因槍介導(dǎo)抗逆相關(guān)基因轉(zhuǎn)化小麥的研究

陳佳琦 董禮 樊悅

摘 ? 要：目前，植物結(jié)構(gòu)培養(yǎng)技術(shù)、DNA體外重組等技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于農(nóng)作物育種。破生殖隔離這項(xiàng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以利用基因庫(kù)創(chuàng)建新的條件，同時(shí)還能提供新的創(chuàng)造變異技術(shù)門徑。基于此，分析并研究相關(guān)技術(shù)，以期為廣大研究者提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：基因槍;抗逆性;基因轉(zhuǎn)化;小麥

目前小麥的轉(zhuǎn)化方法豐富多樣，但小麥的轉(zhuǎn)化效率并不樂(lè)觀，現(xiàn)階段基因槍法以及農(nóng)桿菌介導(dǎo)法是小麥遺傳轉(zhuǎn)化運(yùn)用最普遍的技術(shù)方法，其使用率分別是68.8%、15.9%。還有一個(gè)是花粉管通道法，其方法占有比例是15.3%[1]。基因槍法的受體比較寬闊，尤其是粒子射出的速度和射入受體細(xì)胞的深度，該項(xiàng)操作使得工作人員可以精確對(duì)其進(jìn)行控制，由此可知基因槍法在小麥的遺傳轉(zhuǎn)化中作用是非常大的。

1 ? 基因槍法的介紹

世界第1例轉(zhuǎn)基因小麥?zhǔn)窃?992年Vasil和他的伙伴利用基因槍法得到的。 Vasil與其伙伴又對(duì)Pavon、Bobwhite、RH770019 3個(gè)不同品種的胚（該胚還處在幼嫩階段）以及愈傷組織為外植體，用基因槍法成功獲得了轉(zhuǎn)基因株。基因槍的轉(zhuǎn)化效率主要來(lái)自受體的自身系統(tǒng)因素和基因槍轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的外在因素[2]。

2 ? 基因槍轉(zhuǎn)化的受體體系

以小麥為例，陳梁鴻等人認(rèn)為幼穗里的愈傷組織狀態(tài)比較優(yōu)勝于幼胚里的愈傷組織;而周森平等人的研究里又發(fā)現(xiàn)新的要點(diǎn)，其將幼胚盾片作為受體時(shí)，植株再生率為 0.5%～2.2%，明顯低于將幼胚作為受體的再生率。但是將盾片、幼胚、幼穗作為外植體的時(shí)候，又出現(xiàn)新的限制，即受到季節(jié)等嚴(yán)苛限制，而且生理期的一致性也沒有如期得到保證，采用成熟胚作為外植體時(shí)反而能克服上面的限制，相關(guān)研究也表明成熟胚同樣具有很強(qiáng)的愈傷組織誘導(dǎo)以及再生能力[3]。表1、表2是兩組不同濃度的幼胚愈傷組織出愈率以及胚芽率情況。

3 ? 基因槍轉(zhuǎn)化體系主要影響因素

3.1 ? 金屬微粒的影響

以2種金屬微粒來(lái)作DNA包裹的載體，主要是鎢粉和金粉。相比之下，金粉顆粒的結(jié)構(gòu)更有形狀，而且化學(xué)性質(zhì)比鎢粉穩(wěn)定，吸附力強(qiáng)[4]。所以大多數(shù)研究者更愿意用金粉作載體。

3.2 ? DNA沉淀輔助劑、DNA純度和濃度的影響

沉淀劑亞精胺可幫助DNA附著在金屬微粒表面，但亞精胺對(duì)植物細(xì)胞有毒害作用，所以許多試驗(yàn)通常把亞精胺濃度適當(dāng)調(diào)整，加入適量的PEG，用此方法制備微彈[5]。除此之外，其還會(huì)受到轟擊距離、壓力以及次數(shù)等參數(shù)的影響。

4 ? 結(jié)論

對(duì)于幼胚愈傷組織誘導(dǎo)來(lái)說(shuō)，2 mg/L的2，4-D、0.5 mg/L的ABA、10 mg/L的VB是必須的，而谷氨酰胺作用卻不明顯。愈傷組織分化過(guò)程ZT較KT作用好，ZT使用量以2 mg/L為佳[6]。生根培養(yǎng)基中NAA必不可少，VB2并非必須。轉(zhuǎn)化過(guò)程中卡那霉素篩選濃度宜使用15 mg/L，與分化同時(shí)進(jìn)行，為基因槍轉(zhuǎn)化小麥提供了高效的轉(zhuǎn)化體系。

參考文獻(xiàn)：

[ 1 ] 郭麗羨.基因槍介導(dǎo)抗逆相關(guān)基因轉(zhuǎn)化小麥的研究[D].保定：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012.

[ 2 ] 周鵬.基因槍介導(dǎo)的小麥轉(zhuǎn)KN2和PYL5基因的研究[D].咸陽(yáng)：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2013.

[ 3 ] 崔志鋼.基因槍介導(dǎo)GmDREB3基因和BYDV-GPV-CP基因轉(zhuǎn)化小麥幼胚愈傷組織的研究[D].咸陽(yáng)：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2011.

[ 4 ] 陳紅敏，陳明，魏安智，等.抗逆相關(guān)基因GmAREB轉(zhuǎn)基因小麥的獲得與鑒定[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2010（6）：749-754.

[ 5 ] 張霞.玉米轉(zhuǎn)錄因子ABP9在轉(zhuǎn)基因植物中的抗逆生理功能分析[D].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院， 2003.

[ 6 ] 韋奇勇.基因槍介導(dǎo)的轉(zhuǎn)抗赤霉病相關(guān)基因小麥的研究[D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2015.

（收稿日期：2019-06-14）