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鞑靼荞麦是我国特有的农业产品,具有抗寒耐旱特性和较高的营养保健功能。荞麦的开花习性及遗传特点导致其人工杂交授粉难以成功,这成为荞麦杂交育种难以获得突破的重要原因。因此利用转基因技术导入有益基因有可能成为荞麦遗传改良的新途径,而再生及转化体系的建立是开展转基因研究的基础。
本文研究了苗龄、外植体、几种激素配比对鞑靼荞麦(Fagopyrum tataricum Gaertn.)离体培养的影响,初步建立了鞑靼荞麦离体再生体系。结果表明,鞑靼荞麦离体再生的最佳取材时间为苗龄6-8d;诱导愈伤组织的最适培养基为MS+2.0mg/L2,4-D+1.5mg/L6-BA,子叶诱愈率达75%左右,下胚轴的可高达86.62%;愈伤组织分化的最适培养基为MSO.1mg/LIAA+2.0mg/L6-BA+1.0mg/LKT+0.5mg/LTDZ,下胚轴的分化率可达9.52%。下胚轴的诱愈率与分化率均高于子叶,更适于离体再生培养。培养基中加入AgNO3后,能有效降低褐化率。生根最适培养基为含有0.5mg/LNAA的1/2MS培养基,生根率在50%左右。TDZ在诱导鞑靼荞麦的愈伤组织分化出芽的过程中起到明显的促进作用,可提高分化率约20%。
在上述研究基础上,本文还对鞑靼荞麦的遗传转化体系进行了探索性研究。分别利用根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导法和微粒轰击法(基因枪法)对黑水苦荞下胚轴进行遗传转化。
在农杆菌介导的方法中,携带有质粒pCAMBIA2301的农杆菌菌株EHA105用于转化。载体质粒pCAMBIA2301包含有gus和npt-II基因,并受35s启动子驱动。研究结果表明,在侵染方式选择上,浸泡方式比吸打方式更有效,根癌农杆菌侵染的较适浓度为OD600=0.5,共培养3天,恢复培养7天,能检测到gus基因的表达。
基因枪法使用质粒pB1121,同样包含有gus和npt-II基因,并受CaMV35s启动子驱动。轰击距离为9cm较合适,甘露醇前处理在本研究中未表现出明显优势。
两种转化方法比较,基因枪法比农杆菌介导法更快速有效。
本研究为进一步的遗传操作研究打下基础。