大麦幼胚农杆菌介导大麦幼胚农杆菌介导.doc

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研究所， 甘肃 兰州 730070) 摘 要：为建立和优化根癌农杆菌介导的大麦遗传转化体系，以大麦幼胚为转化受体，研究了根癌农杆菌介导法转化大麦的主要影响因素。结果表明，以gus基因瞬时表达率、抗性愈伤组织诱导率为转化指标，筛选出了对大麦幼胚感染力比较强的农杆菌菌株EHA105，以及高敏感受体基因型甘啤4号和秀81-47等。实验结果还表明，预培养1d的大麦幼胚具有较高的瞬时表达率（91%），是较好的转化受体。菌液侵染浓度OD600=0.5，侵染时间为30min时转化效率最高。在此基础上，侵染后幼胚与农杆菌采用液体共培养方式可明显提高转化效率，gus基因瞬时表达率最高可达90%。在优化条件下，转化约30d后抗选择剂潮霉素的愈伤组织占受体组织总数的34.2%。 关键词：大麦；幼胚；根癌农杆菌；遗传转化 Factor Influencing Transformation of Barley (Hordeum vulgate L.) Immature Embryos Mediated by 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