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小麦是世界三大主要粮食作物之一,随着日益加剧的人口危机和粮食危机,提高作物产量,并保障粮食供应已成为刻不容缓的任务。多年的驯化和改良,使得单纯依靠传统育种技术提高小麦产量难度日益加大。应用包括转基因技术在内的生物技术将在作物品种改良和基因功能研究等领域扮演越来越重要的作用。本研究对小麦成熟胚和幼穗的组织培养体系进行了优化,并对幼穗的基因枪和农杆菌转化体系进行了初步的探索,分别利用优化的转化体系对8(4)个基因型的幼穗材料进行了转化,取得以下结果:(1)小麦成熟胚高效组织培养体系的优化以西农509等7个基因型的成熟胚为材料,对成熟胚组织培养体系进行优化。分析了不同类型诱导培养基、取胚方式和浸种方式对植株再生的影响。结果表明,不同基因型材料的出愈率普遍较高,均在90%以上;而不同基因型材料的愈伤质量和植株分化率差异较大,从10.72%到34.72%不等;采用4℃浸种15h和成熟胚切割取胚的诱导前预处理组合更易获得较优的组培效果;利用西农509对8种不同类型诱导培养基进行筛选得出,西农经Mg培养基诱导可以获得相对最高的出愈率和分化率,达到93.37%和13.22%。(2)小麦成熟胚高再生基因型的筛选利用优化的成熟胚再生体系,对196个黄淮麦区推广品种(系)进行筛选,获得10个与对照品种Bobwhite具有相似或更高植株再生能力的材料。10个材料的出愈率均在95%以上,其中D白C23最高(100%);所有材料的分化率均高于21.29%,D白C23等4个基因型的分化率显著高于对照品种Bobwhite,其中D白C23最高,达到36.78%。筛选出的10份材料均具有较好的农艺性状和丰产性,有利于在转化后直接应用到小麦品种改良中。(3)小麦幼穗高效组织培养体系的优化实验针对对幼穗组织培养具有较大影响的取材时期、接种长度和穗位等条件进行了优化。得出结果如下,1.0cm的幼穗的半愈期最短,出愈率及分化率最高;0.4和1.0cm幼穗的培养差异不显著,均优于0.1cm的幼穗,但0.4cm接种长度的材料利用率显著高于1.0cm;幼穗顶部和幼穗中部的植株再生能力显著优于基部幼穗。(4)相同基因型成熟胚和幼穗植株再生的比较相同基因型幼穗和成熟胚的出愈率差异不大,而幼穗分化率普遍高于成熟胚;因此,选定幼穗作为遗传转化体系优化的受体材料。(5)幼穗农杆菌转化体系的优化农杆菌的过度繁殖导致的愈伤死亡对转化效率有较大的影响。实验分析了对农杆菌繁殖有较大影响的菌液浓度、共培养温度和共培养方式等条件发现,不同菌液浓度和共培养温度对农杆菌繁殖影响较大,而不同共培养方式处理的农杆菌污染情况无显著差异。故选用0.50OD菌液浓度和20℃共培养温度的处理组合对西农509等4个黄淮麦区推广品种进行农杆菌转化,共获得转化阳性株6株,其中西农509和郑麦366的转化率分别为0.23%和1.07%。(6)幼穗基因枪转化体系的优化不同高渗培养基及轰击压力对植株再生的影响如下:与650psi的轰击压力相比,1100psi处理易于获得更高的GUS瞬时表达率,但对愈伤组织的伤害也更大,表现在分化率相对较低;采用渗透处理可以有效提高受体细胞对基因枪轰击的耐受力,但不同渗透剂的效果不同,对比发现愈伤组织经G1培养基处理后,分化率和GUS瞬时表达率均高于其他处理;16个处理组合共获得再生植株2766株,利用EhHOG基因特异性引物进行PCR检测,共鉴定出PCR阳性植株16株。其中轰击压力为650psi的处理获得阳性植株7株,轰击压力位1100psi的处理获得阳性株9株。