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根癌农杆菌介导的大麦幼胚遗传转化影响因素研究
李静雯，张正英*
(甘肃省农业科学院生物技术， 甘肃 兰州 730070)Agro bacterium tumefaciens
Li Jing-wen, Zhang zheng-ying*
(Biotechnology Research Institute, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Gansu, Lanzhou, 730070)
Abstract: To establish and optimize barley transformation system by Agrobacterium-mediated, immature embryos were used as target materials. Important factors that influence Agrobacterium-mediated transformation of barley were investigated. The results showed that, using transient GUS expression, the frequency of resistant calli as a criteria, One highly infectious Agrobacterium tumefaciens strains to barley and some highly sensitive barley acceptors were ob- tained. The barley immature embryos were pre-cultured for 1 day, and using the Cell density of OD600=0.5 and 30 minutes to inoculate immature embryos, which was optimal conditions for Agrobacterium-mediated transformation of barley immature embryos. Under these optimal conditions, hygromycin resistant calli was 34.2% of of total explants infected after about 30 days.
Key words: Barley; Immature embryo; Aarobacterium tumefaciens; Genetic transformation
禾谷类作物的遗传转化现已广泛用于改良作物品质，也是功能基因组学研究的有力手段[1]。大麦作为世界上第四大粮食作物在全球100多个国家广泛种植。除了其自身的重要研究价值，大麦（二倍体）也可作为研究其他遗传背景更为复杂的六倍体禾谷类作物（如小麦）的模式作物。因此建立一个高效的大麦遗传转化体系是很有必要的。
大麦的遗传转化始于20世纪90年代。1994年Wan等利用基因枪介导法获得了世界上第一例可育大麦转基因植株[2]。 1997年Tingay等首次采用农杆菌介导法将外源基因导入大麦幼胚并成功获得了大麦转基因植株[3]。此后基于改进大麦遗传转化体系的大量研究逐步开展[4-5]。虽然以小孢子或子房做为基因转化受体的大麦转基因蔚然兴起[6-7]，但是获得较高的遗传转化效率，幼胚仍然是首选的转化受体[8]。与基因枪介导法相比，农杆菌介导法具有操作简单、成本低、转化效率高、重复性好，可以导入大片段的DNA等优点，而且导入的基因一般为单拷贝整合，获得的转基因株系其后代基因表达更稳定，且转基因沉默现象较少[9]。
但目前农杆菌介导的大麦转基因研究仍存在很多问题，比如基因型依赖性强、转化频率低等，基因表达稳定性不高。目前春大麦Golden Promise是大麦遗传转化模式品种。尽管有报道采用农杆菌介导法获得其他大麦品种转基因植株，但是转化效率偏低[10]。以上诸多因素限制了转基因大麦的快速发展和应用。
本研究以大麦幼胚为转化受体，对影响农杆菌介导转化效率的因素（基因型、菌株类型、侵染菌液的浓度、侵染时间及共培养基等）进行了研究，以期建立比较成熟的大麦遗传转化体系，促进大麦基因工程育种进程。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 植物材料
供试大麦品种Golden Promise由中国农科院品资所提供，Schooner，甘啤4号，秀81-47，秀麦1号由甘肃省农科院啤酒原料研究所大麦育种组提供，共计5个大麦品种。大麦种子播种于大田后进行常规的田间管理。
1.1.2 菌株和质粒
根癌农杆菌菌株为C58c1，EH
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