农杆菌介导大麦无筛选标记转基因植株的获得

摘要：

[目的]目前,国内外大麦遗传转化主要利用Golden Promise品种,基因依赖性严重,尤其是大麦的转化效率较低,并且获得安全型转基因大麦植株对其进一步产业化非常重要.建立高效、无筛选标记大麦遗传转化体系,拓展大麦遗传转化的受体基因型,为大麦基因功能解析和大麦转基因育种及商业化种植提供技术保障.[方法]以优良大麦品种Vlamingh为受体,取开花授粉后14 d左右的幼胚为转化材料,通过对培养基成分及培养步骤优化,建立农杆菌介导的高效遗传转化体系,并利用该体系将Bar和GUS在不同T-DNA区段的双T-DNA表达载体pWMB123转化大麦,获得候选转基因植株,然后利用PCR、Bar试纸条、组织化学染色和Southern blot等检测方法,在T1代转基因植株中成功获得无筛选标记大麦转基因植株.[结果]在愈伤组织分化阶段,发现培养基中添加1.0 mg·L-1 KT、0.5 mg·L-1 6-BA和0.05 mg·L-1NAA明显促进愈伤组织分化.在转基因植株生根阶段,发现采用添加1.0 mg·L-1的IBA的SM1(无其他生长素)的生根效果最佳,培养基中添加2.5 mg·L-1CuS04显著降低了大麦转基因植株白化现象.共转化了1 38个幼胚,最终获得14株大麦转基因植株,转化效率10.14％.PCR、Bar试纸条、GUS染色等检测证实,T0代转基因植株中均含有Bar,而仅有1 0株含有GUS,2个T-DNA的共转化效率为71.43％.选取4个同时含有Bar和GUS的转基因植株,对其自交后代进行检测,在BL8株系中筛选到2株只含GUS而不含Bar的转基因植株,无筛选标记效率为6.9％.在T1代转基因植株中对Bar和GUS进行了Southern blot鉴定,发现在多数转基因植株中Bar和GUS均为多拷贝整合,进一步证实BL8-15和BL8-19为无筛选标记的转基因植株.[结论]利用大麦品种Vlamingh为转化材料可以较高效率获得转基因植株,提高愈伤组织分化效率和转基因植株生根效率,降低转基因植株白化现象.利用农杆菌介导双T-DNA表达载体转化大麦,成功获得了无筛选标记转基因植株.

关键词：大麦、遗传转化、无筛选标记、农杆菌介导法

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资助基金：国家自然科学基金31201212

在线出版日期：2020-11-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：3638-3649