基因槍介導抗逆相關基因轉化小麥的研究

陳佳琦 董禮 樊悅

摘 ? 要：目前，植物結構培養技術、DNA體外重組等技術已經被應用于農作物育種。破生殖隔離這項轉基因技術可以利用基因庫創建新的條件，同時還能提供新的創造變異技術門徑。基于此，分析并研究相關技術，以期為廣大研究者提供參考借鑒。

關鍵詞：基因槍;抗逆性;基因轉化;小麥

目前小麥的轉化方法豐富多樣，但小麥的轉化效率并不樂觀，現階段基因槍法以及農桿菌介導法是小麥遺傳轉化運用最普遍的技術方法，其使用率分別是68.8%、15.9%。還有一個是花粉管通道法，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胞的深度，該項操作使得工作人員可以精確對其進行控制，由此可知基因槍法在小麥的遺傳轉化中作用是非常大的。

1 ? 基因槍法的介紹

世界第1例轉基因小麥是在1992年Vasil和他的伙伴利用基因槍法得到的。 Vasil與其伙伴又對Pavon、Bobwhite、RH770019 3個不同品種的胚（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基因株。基因槍的轉化效率主要來自受體的自身系統因素和基因槍轉化系統的外在因素[2]。

2 ? 基因槍轉化的受體體系

以小麥為例，陳梁鴻等人認為幼穗里的愈傷組織狀態比較優勝于幼胚里的愈傷組織;而周森平等人的研究里又發現新的要點，其將幼胚盾片作為受體時，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候，又出現新的限制，即受到季節等嚴苛限制，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反而能克服上面的限制，相關研究也表明成熟胚同樣具有很強的愈傷組織誘導以及再生能力[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，金粉顆粒的結構更有形狀，而且化學性質比鎢粉穩定，吸附力強[4]。所以大多數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，但亞精胺對植物細胞有毒害作用，所以許多試驗通常把亞精胺濃度適當調整，加入適量的PEG，用此方法制備微彈[5]。除此之外，其還會受到轟擊距離、壓力以及次數等參數的影響。

4 ? 結論

對于幼胚愈傷組織誘導來說，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。愈傷組織分化過程ZT較KT作用好，ZT使用量以2 mg/L為佳[6]。生根培養基中NAA必不可少，VB2并非必須。轉化過程中卡那霉素篩選濃度宜使用15 mg/L，與分化同時進行，為基因槍轉化小麥提供了高效的轉化體系。

參考文獻：

[ 1 ] 郭麗羨.基因槍介導抗逆相關基因轉化小麥的研究[D].保定：河北農業大學，2012.

[ 2 ] 周鵬.基因槍介導的小麥轉KN2和PYL5基因的研究[D].咸陽：西北農林科技大學，2013.

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

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

[ 5 ] 張霞.玉米轉錄因子ABP9在轉基因植物中的抗逆生理功能分析[D].北京：中國農業科學院， 2003.

[ 6 ] 韋奇勇.基因槍介導的轉抗赤霉病相關基因小麥的研究[D].武漢：華中農業大學，2015.

（收稿日期：2019-06-14）