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根癌农杆菌介导法是棉花遗传转化的最常用方法。陆地棉常用的受体有下胚轴、子叶、茎尖和棉花的胚性愈伤组织等。以下胚轴为受体的农杆菌介导法是最成熟的转化体系,但是转化周期较长,至少10-12个月;农杆菌介导法转化棉花胚性愈伤组织,不但可以缩短转化周期,而且能够降低工作量,最终提高转化效率,但是获得的转基因苗会出现高频的变异;以茎尖作为受体的转化体系属于器官发生的再生过程,会出现嵌合体现象。本研究首先选取新陆早45号的下胚轴作为外植体,经过愈伤组织诱导、胚性愈伤组织培养、胚状体形成和小植株的获得等实验,成功建立了棉花再生体系;在此基础上选取新陆早33号的胚性愈伤组织为受体,将SM基因进行遗传转化,经过抗性筛选和胚胎发生,获得转基因小苗,于温室嫁接成活;同时,尝试选成熟胚作为受体,进行转化,经过约20-30d的抗性筛选,获得了转基因小苗,是一种不依赖于组织培养的一种转化方法。具体的研究结果如下:1、以传统再生体系为基础,选取新陆早45号下胚轴作为外植体进行组织培养,建立了高效的再生体系。(1) MS+0.1mg.L-12,4-D+0.1mg.L-1KT+1.9g.L-1KNO3+0.75g.L-1MgCl2+30g.L-1葡萄糖+2.0g.L-1Gelrite是适合愈伤组织增值培养基,利用该培养基,愈伤组织的诱导率为88.5%。(2)待愈伤组织增殖到5-7mm时,进行胚性愈伤组织诱导,约2-3次继代会出现胚性愈伤组织,观察发现颜色为浅绿、灰绿到黄绿,质地疏松的愈伤组织容易分化出胚性愈伤组织,分化率为73%。(3)挑出单个胚性愈伤组织进行胚状体诱导,进一步再生小苗,最终得到了16株再生小苗。整个周期约5-7个月。2、在建立上述棉花高效再生体系的基础上,通过农杆菌介导法将棉花的SM基因转化到新陆早33号的胚性愈伤组织中,经过抗性筛选、分化培养和胚胎发生等阶段,获得了10棵转基因小苗。整个转化周期5-7个月,提取这些转基因小苗的DNA,PCR检测SM基因的阳性率是77%。3、在以成熟胚为受体的再生与转化实验中,首先从筛选出最合适的品种出发,选用四个陆地棉的种进行试验,结果发现四个品种的瞬时表达率没有差异,但新陆早45号的转化率比其他三个品种高出10-20%。同时对农杆菌菌液的浓度,侵染时间,卡那霉素筛选浓度,AS和以及表面活性剂有无等条件进行了实验。实验表明,OD值在0.6,侵染时间为15min,卡那霉素筛选浓度为100mg/L,侵染时加入AS和Silwet-77,转化效率最高,高达25%。最终得到转基因植株28棵。转化周期为1个月左右,阳性率为32%。本研究建立了以胚性愈伤组织和成熟胚为受体,农杆菌介导转化的产生转基因棉花的方法,经分子验证(GUS染色、PCR)和点涂卡那霉素,成功将SM基因导入了新陆早33号和陆地棉WC,为棉花转基因研究提供一种新的方法。