离子注入法获得大豆—小麦分子远缘杂种及后代的变异分析-核农学报.pdfVIP

206 核 农 学 报 　2000 ,14 (4) :206～2 11 　 A cta A g ricult u rae N ucleatae S i nica ( ) 文章编号 :1000855 1 2000 离子注入法获得大豆 —小麦分子远缘 杂种及后代的变异分析 吴丽芳 　余增亮 ( 中国科学院等离子体物理研究所离子束生物工程研究室 ,安徽 合肥 　23003 1) 摘要 :通过能量 30keV 、剂量 7 ×1016 离子/ cm2 的 Ar + 注入 , 将两个大豆品种 的全 ( μ ) DNA 400 g/ ml 分别导入两个小麦栽培品种皖 92 10 和扬麦 5 号 。经过离子注入和 大豆 DNA 处理的种子发育成为植株后 ,当代未表现出明显不同于受体的变异性状 。 经转化处理的植株成熟后 ,按株分别收获脱粒 ,并对籽粒蛋白质含量等性状进行分 析 ,发现有两个单株的蛋白质含量分别达到 2046 %和 2535 % , 明显高于受体 。说 明通过离子束介导外源 DNA 转化技术 ,可以绕过复杂的组培过程而由成熟种子直 接发育为植株 ,也可获得带有 目的性状的转化后代 ,为远缘物种间遗传物质交流提供 了一种简便有效的途径 。 关键词 :离子注入 ;大豆 DNA ;小麦 ;分子远缘杂种 ;后代变异 80 年代以来 ,利用分子育种手段改良作物和创造新的种质资源的研究已成为生物技术发 展的一个新的增长点 。特别是以植物种胚细胞为受体进行的分子远缘杂交技术 ,克服了亲缘 关系较远的物种间的杂交不亲和性和生殖隔离 ,使远缘物种间在 DNA 水平上实现杂交重组 。 导入的对象可以是 目的基因 ,也可以是带有 目的基因的外源 DNA 片段[ 1～3 ] ,为扩大作物遗传 基础 ,改善作物品质和提高抗性提供了一种简便快捷的方法 ,并取得了较好的效果[4～6 ] 。广 泛应用的花粉管通道法绕过了复杂的组织培养过程 ,将外源 DNA 直接导入种胚细胞 ,操作方 便 ,容易推广 ,因此颇受育种工作者的欢迎 。但是用体细胞和组织为受体进行基因转移时 ,细 胞壁是外源 DNA 导入的天然障碍 ,寻找突破这一障碍的技术 、提高转化效率一直是生物工作 者的研究方向。余增亮等的研究发现 :低能离子注入对植物细胞壁具有刻蚀作用 ,并可产生局 部穿孔 ,从而改变了细胞膜的通透性 ,有利于外源遗传物质的进入[7 ] 。据此原理 ,杨剑波等将 hp h 基因和 GU S 基因导入水稻细胞 ,获得转基因植株[ 8 ,9 ] ;程备久等通过氩离子注入和 DNA 溶液浸滴法将比克氏棉和红麻 DNA 导入泗棉 2 号 ,获得了一批具有供体性状的品系[ 10 ] 。本 研究报道的是用离子束法介导将大豆总 DNA 直接导入小麦的研究结果 ,并对后代性状变异 进行了分析 。 收稿 日期 ( ) ( ) 基金项 目: 国家自然科学基金重大项 目 119890300 资助 , 国家重点科技攻关项 目1 资助课题 ( ) 作者简介 :吴丽芳 1967 — ,女 , 山东龙口人 ,博士 ,从事离子束介导小麦转基因研究及小麦细胞和分子遗传学研究 　4 期 离子注入法获得大豆小麦分子远缘杂种及后代的变异分析 207 1 　材料与方法 11 　试验材料 受体为小麦品种皖 92 10 和扬麦 5 号 。外源 DNA 供体为大豆品种 8848 和 864 ,具有蛋 白质含量高等性状 。 12 　发芽率和存活率测定 经注入的种子在垫有湿滤纸的培