小麦遗传转化方法及其研究进展

小麦遗传转化方法及其研究进展

资源与环境学院

姓名：漆海龙

学号：3115701060

摘要:在粮食作物中，小麦属于遗传转化最为困难的作物，加上转基因研究起步较晚，基因工程育种进程明显落后于其它作物。随着基因枪的问世、新的选择标记基因和高效启动子的运用，1991年以后小麦转基因研究开始增多。目前小麦遗传转化尽管有多种方法, 但转化效率仍然很低, 一个重要原因是遗传转化方法尚不成熟, 因此建立合适的转化方法是小麦遗传转化成功的关键. 本文综述了小麦基因枪转化、农杆菌介导的遗传转化和花粉管通道法等几种重要遗传转化方法研究的最新进展, 分析了各种方法的基本原理、优缺点及其影响因素. 关键词:小麦遗传转化, 基因枪法, 农杆菌介导法, 花粉管通道法

正文：小麦是世界上最重要的粮食作物之一, 在中国是仅次于水稻的第二大作物，也是人类重要的植物蛋白质来源( 约占谷物蛋白质的38% ) . 其种植面积和产量约占谷物种植面积的30%. 小麦面粉约含70%~ 80% 的淀粉.通过遗传转化可以打破物种之间的遗传限制，利用转基因技术将外源基因导入小麦，可以实现新品种的定向改良，从而创造新的小麦品种。与国外小麦相比, 我国小麦的蛋白质总量不低, 但是在加工品质上有较大差距, 主要原因是我国小麦贮藏蛋白缺少优质蛋白质亚基。目前在小麦品质改良领域中主要有两个热点:一是通过特异地改变某些亚基的构成与比例, 增加小麦中蛋白质及必需氨基酸含量来改良其营养品质, 进而提高烘烤品质. 二是调节淀粉生物合成途径, 以培育直链淀粉含量少甚至没有蜡质的小麦品种,提高其加工品质. 近几年来,基因工程技术的发展和完善, 为小麦品种改良提供了一条新的途径. 小麦转基因研究大多采用授粉后13～14 d 的幼胚为受体材料，表达载体构建中普遍采用Ubi、E35S 等启动子和bar、nptⅡ、EPSPS 等筛选标记基因，筛选剂一般使用Bialaphos、Glufosinate、G418 和Glyphosate 等，成功利用的农杆菌菌系包括ABI、Agl1、c58C1、LBA4404 和CP4 等。总之，小麦转基因研究涉及报告基因或标记基因较多，目的基因较少，所用的受体基因型大多是Bobwhite。因此，拓宽小麦遗传转化的受体范围，完善农杆菌转化小麦的技术体系，将一些控制抗病、优质、抗逆和抗虫的外源基因导入小麦，是今后小麦转基因研究的重点。

小麦遗传转化研究开始于20 世纪80 年代末期, 所谓的小麦遗传转化就是将目的基因导入小麦, 整合在染色体上, 并获得携带目的基因后代的过程. 与其他作物相比, 小麦转基因成功的例子较少, 转化率也只有百分之几, 限制其发展的一个重要因素是组织培养植株的再生频率低, 而且建立稳定的小麦再生体系比较困难. 另一个原因是小麦基因组比较大, 具有17 Gb, 而且生长在世界各地的用于制造面包、具有烘烤品质的小麦, 95%是六倍体, 其他的则是四倍体硬粒小麦.另外,小麦的遗传转化体系也不完善.到目前为止,小麦转基因最常用的方法仍集中为基因枪法( microprojectile bombardment ) 、农杆菌介导法(Agrobacterium mediated transformation)和花粉管通道法( polly tube pathway).虽然也有一些其他转化方法的报道, 比如: 聚乙二醇法( polyethyleneglycol mediated transformation of protoplasts ) 、电击法( electroporation) 、碳化硅纤维介导法( silicon carbide whiskers) 、激光微束穿刺法( Microinjection) 和低能离子束介导法( ion irradiation) 等, 但随着基因枪法、农杆菌介导法的不断改进, 这些转化方法已经被逐步淘汰. 现在基因枪法( microprojiectile bombardment )，农杆菌介导法( Agrobacterium mediated transformation) 和花粉管通道法( polly tube pathway ) 是小麦成功转化的基础方法, 以下主要介绍这三种方法介导的小麦遗传转化及影响因素.

1基因枪法

由于小麦不是农杆菌的天然宿主及禾谷类植物对农杆菌没有伤反应现象,所以小麦农杆菌介导的基因转移一直是世界上的一道难题. 截止到2001年, 在获得小麦转基因植株的报道中, 基因枪法占90% 左右, 其它方法仅占10%.原因在于其受体来源广泛( 包括胚性愈伤组织、幼胚、成熟胚盾片、茎尖、分生组织等) 、很少受基因型的限制、方法相对简单. 因此由基因枪介导的小麦遗传转化作为改良小麦性状、提高小麦抗性的主要手段之一被广为应用. 基因枪转化法是借助高速运动的金属微粒使附着于其表面的核酸分子穿过受体的细胞壁, 释放出的DNA 分子随机整合到植物基因组中, 然后通过细胞和组织培养技术, 再生出植株. 在进行基因枪轰击后, 小麦幼胚能否长出胚性愈伤组织是转基因小麦成苗的关键因素之一. 因为小麦幼胚在经过基因枪轰击后, 组织会受到一定损伤, 再生能力会大大下降, 随着基因型的不同, 小麦自身的修复和抵御伤害的能力也有所不同，所以, 选择良好基因型的小麦幼胚作为轰击对象是进行基因枪遗传转化的首要条件。同时金粒制备质量的好坏也直接影响到小麦幼胚在轰击后的成活及转化率. 经过充分混匀金粒悬浮液可以减少幼胚损伤和提高转化频率, 而且研究发现对子弹涡旋振荡后再进行超声波振荡的效果会更好，但不同受体基因型要求的处理的时间与浓度也不尽相同. 究其原因可能是, 细胞在高渗条件下发生了质壁分离, 从而大大减少了在微弹穿孔时细胞质的泄漏, 提高了细胞的生存能力, 而另一个原因可能是高渗处理造成愈伤组织的渗透胁迫, 从而启动内在调节系统, 使愈伤组织重获活力, 使受损的细胞得以恢复。

2农杆菌介导法

因为农杆菌具有将其Ti质粒上一段DNA(T-DNA)插入寄主植物细胞染色体中的能力，所以将目的基因插入T-DNA中间后就可以借助于农杆菌将目的基因导入受体植物细胞，并利用细胞的全能性获得转基因植株，这就是农杆菌介导法植物转基因的基本原理。该方法具有易操作、低费用、高效率、插入片段的确定性好及拷贝数低等独特优点，所以已成为目前多数作物转基因的首选方法。

农杆菌介导法最大的不足就是能否转化和转化效率极大地受寄主植物基因型的限制，单子叶植物因不是农杆菌的天然寄主所以转化更加困难。令人欣慰的是，近年来农杆菌介导法在玉米、水稻、大麦和小麦(Cheng等，1997)等单子叶作物的遗传转化方面也取得了一系列突破性进展。1998年，刘庆法等首次在国内报道了开展农杆菌介导法小麦遗传转化的研究工作。1999年，夏光敏等再次报道了利用农杆菌介导法小麦遗传转化的工作，部分小麦品种的转化效率达到了5.9%。2000年后农杆菌介导法小麦转基因的研究报道迅速增多，而且抗病虫小麦转基因研究成为研究的重点。从2002年开始，农杆菌介导法小麦转基因研究的报道以每年8～10篇左右的速度快速增长，到2006年累计发表相关论文达到40余篇(图1)，约占小麦转基因研究报道总数的15%。

3花粉管通道法

20 世纪70 年代兴起的原生质体融合体细胞杂交技术以及后来的植物离体受精技术都属于染色体水平的基因转移, 在转移优良性状的同时, 会带入连锁的不良经济性状. 花粉管通道法就是在这种情况下产生的, 它的出现刚开始是为了解决远缘杂交的问题, 但随着20 世纪80 年代基因工程的兴起, 花粉管通道法就几乎是与其它的基因导入方法一起成为品种改良、新品种培育和创造新物种的重要方法. 其原理是利用开花植物授粉后形成的花粉管通道, 直接将外源DNA 导入尚不具备正常细胞壁的卵、合子或早期胚胎细胞, 是一种直接、简便和有效的转基因技术. 同时由于进入受体基因组的是部分DNA 片段或目的基因, 因此导入的DNA 易于整合. 转移基因所控制的性状在受体植株中易于稳定, 节约了育种时间. 4其它遗传转化方法

PEG 转化法、电激转化法主要以原生质体为转化受体, 由于小麦原生质体再生困难, 所

以限制了电激转化法、PEG 转化法的应用. 而且从原生质体转化得到的转基因植株, 普遍存在结实率低, 外源DNA拷贝数高、片段化、基因重排以及基因表达沉默等问题. 离子束介导法可转移活性裸露的DNA 大分子, 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, 但是离子注入过程需要在真空条件下进行, 这就使得以含水量较高的活体组织为受体材料受到限制. 因此相比于上述三种方法, PEG 转化法、电激转化法等方法很少在小麦遗传转化中得到普遍应用.

存在的问题及发展前景

作物转基因育种和常规育种相比具有明显的发展优势，因为它不仅极大地拓宽了育种的基因来源(如动物、植物、微生物和人工合成)，而且可以实现高效精确的遗传改良，更为重要的是抗病虫等转基因育种的发展将有效减轻农田的环境污染。但其研究仍然存在较多的问题。

1小麦转基因技术的发展还不够成熟，目前，国内仍以花粉通道法为主进行小麦转基因研究，但是由于花粉管通道法的遗传转化的效率还较低，而且外源基因整合的随机性很强等明显的缺点还是限制了其发展速度，基因枪法的不足是成本昂贵、转化率因受体材料基因型不同变化较大、外援基因拷贝数高，而且转基因时插入片段的确定性较差。农杆菌介导法也因为受基因型的影响很大，所以在小麦转化中效率较低，转基因的方法还不成熟。在组织培养方面，小麦胚性愈伤组织的获得还比较困难，实验的成功与否在很大程度上依赖于研究者的经验这也是限制小麦转基因发展的重要因素。总的来看，农杆菌介导法小麦转基因研究已经取得一些初步进展，而且其发展速度很快，未来几年内关于农杆菌介导法小麦转基因的研究将会迅速增加。不过，以花粉管通道法和粒子束介导法为主的DNA直接转化技术在近几年内将仍占主导地位。

2小麦转基因育种的功能基因还非常有限。可用于小麦转基因育种的功能基因，特别是控制小麦重要性状的功能基因还非常有限，这是限制小麦转基因育种发展的主要因素。比如抗虫转基因育种中，目前可以利用的主要是Bt基因、蛋白酶抑制剂基因和外源凝集素基因等非常有限的几种；改善品质的基因目前仍主要局限于高分子量谷蛋白亚基基因等有限的范围内等。所以，未来关于小麦功能基因的深入研究和开发将仍是研究的重点，特别是那些与高产、优质、抗逆性、株型、高光效密切相关的基因将是研究的热点。

3转基因小麦的生物安全性仍是研究重点。转基因小麦的生物安全性可分为生态安全性和食品安全性两类：生态安全性主要表现在转基因的飘移方面，食品安全性主要集中在标记基因的水平转移和表达产物是否会对食用这产生副作用方面。所以，关于如何最大限度地消除转基因小麦可能带来的生物安全性风险将是很长一段时间转基因小麦研究的重要方向。目前，国内外已经开展了一系列的相关研究，已设计了一系列安全性转基因育种的分子策略(李永春等，2003)。需要特别指出的是，转基因小麦和其它转基因作物一道必将得到快速的发展，而且会向着精确性、高效性和多样性的方向转变，小麦转基因育种将和常规育种结合，为人类提供更加安全优质的小麦产品。

4转基因育种是分子育种的主要途径之一。我国“十一五”科技规划把分子育种作为重点领域，确定为育种理论与育种技术创新发展的方向。因此，加强主要农作物重要性状功能基因研究，获得具有知识产权的功能基因是实现分子育种自主创新的关键，也是转基因育种的重要基础。小麦作物我国第二大作物，在国家粮食安全中占举足轻重的地位，也是遗传背景比较复杂的多倍体作物，外源基因功能表达难度更大，分子育种技术要求更高，应从理论与技术方面进一步加强研究，才能实现理论与技术的突破。

参考文献

[ 1 ]金善宝. 中国小麦学[M] . 北京: 中国农业出版社, 1996.

[ 2 ]李硕碧, 高翔, 单明珠, 等. 小麦高分子量谷蛋白亚基与加工品质[M] . 北京: 中国农业出版社, 2001.

[ 3 ]Vasil V, Sprivastava V, Castillo A M, et al. Rapid production of transgenic wheat plants by direct bombardment of cultured

[ 4 ]曾君祉, 王东江, 吴有强, 等. 用花粉管途径获得小麦转基因植株[ J] . 中国科学( B 辑) , 1993, 23( 3) : 256- 262.

[ 5]Janakiraman V M. Steinau S B. Recent advances in wheat transformation[ J] . In Vitro Cell Develop BioPlant, 2002, 38: 404-

[ 6]张晓东, 李冬梅, 徐文英, 等. 用基因枪将除草剂Basta 抗性基因与小麦HMW 谷蛋白亚基基因导入小麦获得转基因植株[ J] . 华北农学报, 1997, 12( 1) : 133- 136.

[ 7]Rooke L, Bekes F, Fido R, et al. Overexpression of a gluten protein in transgenic wheat results in greatly increased dough

strength[ J] . Journal of Cereal Science, 1999, 30: 115- 120.

[ 8]张彬, 赵明, 高志强, 等. 农杆菌介导春小麦遗传转化体系的优化研究[ J] . 核农学报, 2007, 21( 2) : 124- 127.

[ 9] Varshney A, Altpeter F. Stable transformation and tissueculture response in current European winter wheats ( Triticum aestivum

[ 10] Miller M, Tagliani L, Wang N, et al. High efficiency transgene segregation in co transformed maize plants using an

Agrobacterium tumefaciens T DNA binary system[ J] . Transgenic, 2002, 11: 381- 396.

[ 11] 张彬, 赵明, 高志强, 等. 农杆菌介导春小麦遗传转化体系的优化研究[ J] . 核农学报, 2007, 21( 2) : 124- 127.

小麦品种识别

小麦品种识别 小麦是世界上最早的栽培植物之一，也是世界上种植面积最大、总贸易额最大、营养价值最高的粮食作物之一，在中国是仅次于水稻的第二大粮食作物。营养价值方面，小麦籽粒含有丰富的蛋白质，而且小麦耐储藏，是重要的商品粮食作物。生产方面，小麦适应性广，产量稳定，并且可以充分利用冬、春季节复种，提高单位面积产量与总产量。我国常年种植面积为3000万公顷左右，是我国最重要的商品粮食和战略性粮食储藏品种。面对21世纪中国及世界的粮食安全问题，小麦生产占有举足轻重的地位。 一、小麦基本属性 1、小麦的基本形态特征 小麦属于禾本科(Poaceae.)，小麦属(TriticulnL.) , 一年或二年生草本植物，茎直立，中空，叶子宽条形，子实椭圆形，腹面有沟。子实供制面粉，是主要粮食作物之一。由于播种时期的不同有春小麦、冬小麦等. 自花授粉.禾本科小麦属的重要栽培谷物。一年生或越年生草本；茎具4～7节，有效分蘖多少与土肥环境相关。叶片长线形；穗状花序直立，穗轴延续而不折断；小穗单生，含3～5（～9）花，上部花不育；颖革质，卵圆形至长圆形，具5～9脉；背部具脊；外稃船形，基部不具基盘，其形状、色泽、毛茸和芒的长短随品种而异。颖果大，长圆形，顶端有毛，腹面具深纵沟，不与稃片粘合而易脱落。 2、小麦的分类 小麦按播种季节可分为冬小麦和春小麦，一般春小麦蛋白质含量高于冬小麦，但春小麦的容重和出粉率低于冬小麦。 小麦按皮色的不同，可分为白皮小麦和红皮小麦两种。白皮小麦呈黄色或乳白色，皮薄，胚乳含量多，出粉率较高，红小麦呈深红色或红褐色，皮较厚，胚乳含量少，出粉率较低；小麦按籽粒的质地不同，可分为硬质小麦和软质小麦。 具体的分类如下： ①、硬白：种皮为白色或黄白色的麦粒不低于90%，角质率不低于70%的小麦。 ②、软白：种皮为白色或黄白色的麦粒不低于90%，粉质率不低于70%的小麦。 ③、硬红: 种皮为深红色或红褐色的麦粒不低于90%，角质率不低于70%的小麦 ④、软红: 种皮为深红色或红褐色的麦粒不低于90%，粉质率不低于70%的小麦。 ⑤、混合: 不符合（1）至（5）各条规定的小麦。 二、中国小麦种质资源 小麦是我国的主要粮食作物之一，全国各地都有小麦种植。由于我国幅员辽阔，气候和土壤多样，耕作制度复杂，加之小麦栽培历史悠久，因此在漫长的自然选择和人工选择的过程中，形成了丰富多彩的小麦种质资源。 我国小麦种质资源与世界上大多数国家的相比，具有四大突出特点，主要表现在普通小麦。第一，早熟性，不论是地方品种，还是育成品种都明显比国外的早熟，如北方冬麦区多数品种比欧洲品种早熟5—10天，比美国品种早熟5天左右。第二，多粒性，圆颖多花类型和拟密穗类型，如地方品种平原50、蚂蚱麦等等，育成品种（系）攀枝花系统、咸阳大穗系统、兰考大穗系统和新疆阿拉尔农一师大穗系统，有的每小穗结实5—7粒，每穗结实60—90粒，多者达百粒。第三，高度适应性，有些品种对异常环境条件或病虫害具有很强的抗性或耐性，如抗寒品种涿鹿冬麦、五常冬麦，抗旱品种平遥小白麦，旱选10号，耐湿品种

小麦育种进展

09级种子科学与工程1班赵信林20092423 一、小麦育种中各项技术的应用。 1 、转基因技术在小麦育种中的应用 虽然转基因技术已经趋于成熟．但要获得稳定遗传的转基因小麦仍很困难。基因枪法是转基因的主要方法；花粉管通道法在我国得到了普遍应用，并具有较好的效果；农杆菌法的转化效率仍有待提高。应用转基因技术对小麦性状的改良主要包括：抗病性、抗寒(冻)性、抗旱性、抗穗发芽以及品质性状。 2 、分子标记技术在小麦遗传育种中的应用 2.1 标记和定位目的基因利用分子标记进行遗传连锁分析可将QTL定位，并借助与QTL连锁的分子标记在育种中对有关的QTL遗传动态进行跟踪，进而提高对数量性状优良基因型选择的准确性和预见性。 2.2 构建遗传图谱遗传图谱的构建是对基因组系统研究的重要内容和基础，也是小麦育种和分子克隆等应用研究的理论依据。 2.3 鉴定标记外源染色体片段分子标记技术在鉴定外源染色体片段方面有着广泛的应用。它不仅可以鉴别外源染色体片段，还可以对其携带的外源基因进行标记和定位。 2.4 种质资源鉴定传统的种质资源鉴定方法是建立在表型与杂交基础之上的，不同程度上均带有一定的人为性，而且耗时耗力，效率与准确度均不高。分子标记的引入应用为这一研究工作提供了一个强有力的工具，极大地提高了种质资源鉴定的成效与准确性。 2.5 分子标记辅助育种目前 小麦的许多重要性状都已获得了分子标记，包括与抗病、抗逆有关的质量性状和与产量、品质有关的数量性状。在小麦育种过程中利用这些与目标基因紧密连锁的分子标记进行辅助选择，可以大大提高选择效率、缩短育种年限，有着很大的优越性。 3远缘杂交在小麦育种中的应用 随着小麦育种水平的提高，现有种质源显得日益贫乏，利用近缘种属导入有利基因，创造新的种质资源，是目前小麦育种的一项重要工作。小麦族近缘属植物中具有多种多样的、普通小麦所不具备的而为育种发展所需要的重要性状基因，如蛋白质含量高、抗病、抗逆等优良性状．通过远缘杂交，把小麦近缘属植物的有益基因转移到小麦中去，克服或弥补常规育种遗传资源不足的缺点，是提高小麦育种水平的有效途径。小麦远缘杂交方面已经取得了巨大成就培育出了一系列小麦新品种。 4利用太谷核不育小麦进行小麦回交育种 用普通小麦与太谷核不育株杂交或回交, 其后代仍然会出现一半可育株和一半不育株, 可育株不再分离为不育株。优良的可育株经过选择稳定后, 可作为良种加以利用, 可免去人工杂交。用太谷核不育小麦进行回交, 一方面亲本的绝大数优良基因较为容易继承; 另一方面, 亲本个别的优良基因也容易获得选优汰

第三节 小麦品质的检验方法

第三节小麦品质的检验方法 一、籽粒硬度的测定（研磨时间法） (1)适用范围本方法适用于快速测定小麦及其他谷物籽粒的硬度。 (2)方法提要本方法利用小麦籽粒的研磨特性来测定其硬度。因为硬麦研磨后得到粗的颗粒粉易于从磨体间隙中流出，而软麦研磨后得到细的颗粒粉不易从磨体间隙中流出，故研磨一定数量不同硬度的小麦所用时间不同，硬麦时间短，软麦时间长。此方法称为研磨时间法(ground time)，简称GT法，以秒数表示小麦的硬度。数值越小，籽粒越硬。 (3)仪器设备使用国产ZL Y-1型自动粮食硬度计（牡丹江市机械研究所和北京市粮食科，学研究所联合研制）或联邦德国布拉本德( Brabender)公司制造的微型硬度计(micro-hardness Tester)。 ZI_Y-1型自动粮食硬度计的结构和技术参数：‘ ①结构仪器包括主机和天平两个组成部分。主机由锥形磨体，磨隙调节环，传动机构，电器控制，时间显示器等部分组成，如图2-2所示。 ②技术参数厂_一 380V：圆锥50Hz磨隙可调o．0～1.50mm。电源380V±10%，50Hz，具有水冷却系统可保证磨体工作温度稳定（要另配恒温水浴或使用自来水龙头供水）。 天平：称量范围0-20g，精度±0．Olg。 时间测量：液晶数系显示000.0～999. 9s，精度±0.1s． ③安装。将仪器从包装箱中取出，将底座⑩与主机用6个M8螺钉连接起来，将电源导线与天平信号导线分别接入相应的插孔，天平放在主机下部。将仪器安装在靠近水龙头的地方，但不得靠近振动大的振源，以防影响仪器精度。使用前检查仪器是 (4)样品制备选取有代表性的小麦样品种子，去杂后按四分法缩分，取样量不得少于30g。样品种子要干燥，含水量相对一致。 (5)测定步骤 ①接通电源，将电源开关(12)置于“l”的位置，此时电源开关上指示灯亮，液晶显示器⑤显示数字，天平上的取少灯(13)亮。 ②将天平的一个托盘对准仪器磨体的下斜口，并调整天平的水平位置。在另一天平托盘上放4g砝码。 ③将磨隙调节环的螺丝③放松，把刻度调节到6．O的位置，拧紧固定螺丝。 ④将仪器后面的冷却水管分别与恒温水浴的出水口和入水口连接，或与自来水龙头连接，向仪器通入恒温水20min。 ⑤在正式测定样品前，为了预热和清理仪器，取非供试小麦20g，投入进料口④ 中，按下磨起动钮⑧，研磨完后，按下磨停止钮⑨，使仪器处于待测工作状态。 ⑥按下液晶显示器清零钮(14)使显示器显示ooo．O。 ⑦用精度为0. lg的天平（用户自备）称量6g供试样品，放入仪器进料口④中。 按下起动钮⑥，磨体开始转动，计时器也开始工作。当粉碎物由磨体下口流人天平托(PSD）。此法比较准确，应用最多。研磨功耗法使用硬度一结构仪测定研磨小麦时所需要的力和功，需与粉质／阻力测定仪( farinogranh／resistograph)配合使用。此法更为精确，但用样量大，每次测定需要50g，且费工时。研磨时间法即本书引用的方法，其准确性较差，但有快速，微量的优点，适于大批样品，特别适于育种工作者使用。d．近红外法，它可以快速测定谷物的蛋白质、脂肪、水分含量等。在1680nm处的反射光密度与研磨时间法的GT值或研磨细度法的PSI值都有较好的相关性，因此可用来测定小麦的硬度，已有应用的报道。 ③用研磨时间法测定小麦硬度，其结果会受到样品含水量、环境温度和湿度等的影响。

烟草遗传转化实验

烟草遗传转化实验文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]

实验八植物细胞悬浮培养 实验目的：学习和掌握植物细胞悬浮培养的操作技术与方法。 实验器材： 超净工作台、恒温培养室、高压灭菌器、冰箱、恒温培养箱、培养瓶、250 mL 、500 mL三角瓶、镊子、酒精灯等。 配置MS液体培养基（2，4-D 2 mg/L+1%甘露醇 +3% 蔗糖，pH 5.8）分装于250ml的三角瓶中，每瓶50ml。 实验材料：烟草叶片愈伤组织。 实验方法： 1.70%乙醇净化工作台并擦洗干净，将所用的材料、工具、培养基等放入 工作台。打开紫外灯和风机，15分钟后关闭紫外灯开始方可操作。 2. 在超净台上用无菌镊子夹取出生长旺盛的松软愈伤组织，放入150ml 三角瓶中并轻轻夹碎,每个三角瓶加入培养基20-30ml，每瓶接种1-2g愈伤组织，按愈伤组织与液体培养基1∶10的比例，以保证最初培养物中有足够量的细胞。 3.接种后的三角瓶用天平称取重量并记载，然后置于摇床上，在转速 100-120rpm，25℃下培养以及散射光条件下，进行振荡悬浮培养。4.每周更换新鲜液体培养基两次，每次更换1/3。每次更换新鲜培养基时 称取重量。 5. 每个人接种悬浮培养细胞1瓶，观察并记录细胞生长情况。 6. 培养7天后，制作细胞生长曲线：为了解县浮培养细胞的生长动态，可用以下方法绘制生长曲线图： 鲜重法：在转代培养的不同时间，取一定体积的悬浮培养物，离心收集后，称量细胞的鲜重，以鲜重为纵座标，培养时间为横座标，绘制 鲜重增长曲线。 烟草遗传转化实验 实验目的

植物遗传转化大实验

植物遗传转化大实验 一、实验目的与原理简介 农杆菌介导的遗传转化系统是外源DNA进入植物细胞的最成功和应用最广泛的方法，农杆菌可浸染大多数双子叶植物和少数单子叶植物，甚至裸子植物。转化植物细胞的农杆菌主要有两类，即根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）和发根农杆菌（Agrobacterium rhizogenes）。已有研究表明，影响农杆菌介导植物基因转化的因素很多，农杆菌菌株、植物基因型和外植体、培养方法、不同的选择标记等因素都影响农杆菌介导的遗传转化。目前报道已有许多植物通过农杆菌的遗传转化获得了转基因植株或毛状根。 二、发根农杆菌介导的遗传转化步骤 1．无菌组织的培养 取组培苗幼嫩叶片，在超净工作台中切成0.5x0.5cm的方块，并在叶片上刻痕，接种于愈伤诱导培养基中，暗培养3周后作为受体。在农杆菌浸染前，将愈伤组织在无菌条件下切割成小块在愈伤诱导培养基上分别预培养，增加受体细胞的活性进而提高转化率。 2．农杆菌的培养 在转化平板上挑取c58c1单菌落在1ml农杆菌培养基中培养。在50ml农杆菌培养基（含相应抗生素）中加入1ml上述培养物，200rpm，28℃振荡培养过夜；室温下4000rpm, 10min，弃上清夜，菌体用1/2MS液体培养基悬浮，稀释到原体积的5-20倍，在与上相同的条件下培养2hr，使菌液的OD600=0.5左右。 3．共培养 剪取无菌苗的叶片和茎段，放入发根农杆菌MS悬液中浸泡5min，倒出悬液，用无菌吸水纸吸干表面余菌，转到共培养培养基MS上，光照培养2天。 4．毛状根的诱导和培养 将共培养的外植体转入到1/2 MS + Cef 500mg/L培养基上光照培养。随时检测外植体的染菌情况，如出现细菌生长过多，须马上转移到新筛选培养基中培养。20天左右即可长出毛状根，剪取毛状根，接种于1/2 MS + Cb 250mg/L培养基上暗培养数周，选择生长快、分枝好的毛状根转入脱菌筛选培养基中继代筛选。 三、毛状根的分子鉴定 1、毛状根基因组DNA提取。（采用CTAB法小量提取）。 2、转化基因PCR鉴定。 四、实验说明 能否成功地获得转基因植物，取决于起始材料对农杆菌的感受性、对转化细胞形成的新生组织的选择能力以及中选组织的再生能力。遗传转化时应该注意以下几点： 1、对农杆菌进行必要的诱导处理，注意培养条件、菌液浓度、侵染和共培养的 时间等，在提高瞬时表达的同时要防止细菌的过度生长； 2、对再生植株的细胞起源需有明确的了解，在培养方法、培养基的设计上要有 利于转化细胞的生长、分裂及植株再生；

小麦常规育种的主要环节

小麦常规育种的主要环节 小麦常规育种方法程序主要包括育种目标、亲本选配和后代选择三大基本环节。 一、育种目标 育种目标是硬性纲领，在特定历史阶段是不变的，而对于小麦组合配制和后代选择技术却有不同流派，不同育种单位根据自己经验和知识形成了适合自己并有特色的育种方法。 二、关于亲本选配及组合数量 在现阶段育种目标要求下，配制组合数量取决于对亲本熟悉的数量。在充分掌握亲本特性前提下尽量多配组合，没有熟悉或者没有合适亲本宁愿不配组合。亲本是育种的物质基础，只有不断引进和创造亲本材料，育种才能是有水之源，而实现育种目标的设计要靠对亲本性状的熟悉掌握。亲本来源除了当地主推品种和外引品种外，还有自己创造的中间材料。一些优良性状只有被转至综合性状好的背景中才能被生产所利用，因此不断创造综合性状好的中间材料作亲本并不断提高的过程，其实就是育种的过程。 为了提高育种效率，根据育种单位现有的土地、人力和物力，必须考虑杂种各世代的种植和选育规模。首先是配置和保留杂交组合多少的问题，尽管育种家都很慎重地选配亲本和配置组合，但组合成功率依然很小。尤其象小麦这样已经高度改良的作物，其组合成功率大约在1/200—1/300。对杂交组合的数目不同育种家有不同的见解，一种是以多取胜，一种则强调精选和少配组合。在实际工作中杂交组合的多少应根据育种目标难度，所掌握亲本的多少和对其了解的深度，以及各育种单位的经济条件而定。目前我国大多数小麦育种单位每年配置的组合在200—300左右。 三、亲本组合方式 在一定育种目标内能用单交实现的就不用复交，因为复交后代基因型更复杂，更难以选择，纯合也更慢。但在2个亲本无法完成育种目标时，就必须采用3个或3个以上亲本来完成。采用复交时，一是要注意当地丰产品种的使用频率，二是要注意F3代亲本的利用。举个例子:比如育种目标是高产的优质小麦品种，

河南省2019年小麦品种利用共10页word资料

河南省2010年小麦品种利用 河南省2010年小麦品种利用 暨秋播品种布局意见 河南是全国小麦主产区之一，今年全省小麦生产是继2004年以来第七个丰收年。在粮食增产的诸多因素中，品种居诸因素之首。因此，合理选择品种，搞好品种布局，充分发挥品种的增产潜力，是我省小麦夺取丰收的关键。在综合各市品种考察的基础上，经过有关专家论证，提出河南省2010年小麦品种利用暨秋播品种布局意见，供各地选择和利用品种、制定品种布局意见时参考。 一、小麦品种利用情况 据各省辖市种子部门汇总，目前全省种植面积超过1万亩的品种有98个，其中种植面积超过10万亩以上的品种有62个，超过100万亩以上的品种有17个，超过500万亩以上的品种有5个。 1、种植面积超过500万亩的品种 矮抗58面积1822.0万亩，比去年增加503万亩，增幅38.1%；郑麦366面积815万亩, 比去年增加263万亩，增幅47.6%；西农979面积603万亩，比去年增加133万亩，增幅17.3%；周麦18面积588万亩, 比去年减少42万亩，减幅6.7%；周麦16面积552万亩，比去年增加119万亩，增幅27.4%。这五大品种的推广种植面积占全省小麦面积的51%。 2、种植面积100-500万亩的品种有12个 豫麦49-198面积443万亩，比去年减少233万亩；郑麦9023面积369万亩，比去年减少333万亩；众麦1号面积356万亩，比去年增加85万亩；衡观35面积236万亩，比去年增加139万亩；偃展4110面积191

万亩，比去年减少79万亩；周麦22面积190万亩，比去年增加130万亩；豫麦18-99面积178万亩, 比去年减少14万亩；豫麦70-36面积158万亩，比去年增加11万亩；新麦19面积155万亩，比去年减少63万亩；郑育麦9987面积128万亩，比去年增加76万亩；百农160面积103万亩，比去年增加71万亩；洛麦21面积100万亩，比去年增加17万亩。这12个品种的种植面积占全省小麦面积的30%。 3、品种利用的特点 今年小麦品种利用呈现以下三个特点：一是半冬性品种种植比例进一步提高，半冬性品种的种植面积已占河南省小麦播种面积的 80%以上，弱春性品种种植比例已降至20%；二是优质麦产业化规模逐步扩大，强筋类型小麦品种基本是区域性成方连片种植，订单生产和收购；三是后备品种呈现出良好的发展态势，以周麦22、衡观35、周麦23、中育12、郑育麦9987等为代表新品种在各地表现优异，呈扩大趋势。 二、小麦品种评价 （一）推广面积居前十位的小麦品种 1、矮抗58：属半冬性多穗型中熟品种。主要特点：根系活力强，冬季抗寒性好，成穗率高，矮秆抗倒，穗层整齐，成熟落黄好，丰产稳产性好，抗穗发芽能力强。连续两年成为全省第一大小麦品种，同时也是全国第一大小麦品种，在山东、安徽、江苏等周边省份也已大面积种植，预计秋播推广面积会保持稳定。今年的倒春寒对该品种有一定影响，部分麦田存在小穗缺粒现象，由于其小穗排列较密，扬花期遇雨易诱发赤霉病，利用时应结合防病，在豫南部麦区慎用。 2、郑麦366：属半冬性优质强筋早中熟品种。主要特点：冬季抗寒性好，耐旱性强，春季起身快，长势旺，对春季低温敏感，今年的倒春寒对其结实性影响较大。株型紧凑，株高适中，抗倒性好；穗层整齐，成穗

小麦质量及储存品质检测.

小麦质量及储存品质检验 一、质量及储存品质检验流程： 二、质量检验 执行标准：《小麦》GB 1351 —2008。 （一）混合、分样按GB/T 5491—1985执行。 （二）色泽、气味检验按GB/T 5492—2008执行。 注意事项： 1. 环境应符合GB/T10220和GB/T22505的规定，实验室应符合GB/T13868的规定。 2. 试验室应保持通风良好，无异味，避免阳光直射，应在散射光线条件下操作。

3. 检验者色觉、嗅觉应正常，检验前严禁吸烟、喝酒和使用化妆品等。人员搭配应合理，对于色泽、气味不正常的样品，至少应经5人以上检验确认。 (三水分检验按GB/T 5497—1985执行。 注意事项： 1. 水分检验按GB/T5497—1985中规定的105℃恒质法执行，也可以用130℃定温定时法检验，但当检验结果超过本次查库规定的判定标准时，应用105℃恒质法确认。 2. 样品粉碎应使用测水用水分磨，每份样品粉碎前应将磨膛清理干净。样品粉碎过程中磨膛温度明显高于室温时，应停止粉碎，待温度降至室温继续操作。粉碎细度应达到标准规定的要求。称量时应用角匙将样品充分混合。 3. 称量前应将天平调平，称量时应将样品放置于天平托盘中心，天平门应关闭，称量过程中应避免震动，天平、干燥器中的变色硅胶保持蓝色。 4. 选用的烘箱温度均匀性应满足要求。烘盒应围绕烘箱中心位置摆放，一般每次不超过8～10个烘盒并放置在上一层为宜，防止异物掉入烘盒。送取烘盒后应立即关闭烘箱门，放入烘盒后5分钟内将烘箱温度升至所需温度。 5. 称样量应尽量一致，烘盒规格应一致。

（四）杂质检验按GB/T 5492—2008执行。 1. 杂质 除小麦粒以外的其它物质，包括筛下物、无机杂质和有机杂质。 （1）筛下物：通过直径1.5mm 圆孔筛的物质。 筛下物 (2无机杂质：砂石、煤渣、砖瓦块、泥土等矿物质及其他无机类物质。无机杂质 (3有机杂质: 无使用价值的小麦、异种粮粒及其他有机类物质。

小麦品质分析

实验四小麦品质分析 一、实验目的 通过练习，初步掌握小麦面筋含量和面筋品质的测定方法及沉降试验的方法。 二、内容说明 面筋即面粉经加水揉成面团后，放入水中静止一段时间，然后在水中反复洗涤，淀粉和麸皮等物质与面团分离，可溶性物质溶于水中，最后剩下具有延展性和粘弹性的物质就是湿面筋。面筋主要由麦胶蛋白和麦谷蛋白组成，其中还含有淀粉、糖类、脂肪、灰分和其它蛋白质等。麦胶蛋白（约占干面筋的40%）不溶于水、乙醇和无机盐溶液，能溶于70%酒精。湿的麦胶蛋白粘力甚强，富有延伸性。麦谷蛋白（约占干面筋的40%），不溶于水、乙醚和无机盐溶液，能溶于稀碱和稀酸溶液，湿的麦谷蛋白凝结力甚强，但无粘力。由于它们不溶于水，吸水力强，吸水后发生膨胀，分子互相连接形成网络状整体，因此测定面筋含量一般采用面团揉洗法获得面筋，然后测定其含量和品质。 面筋是衡量小麦品质的一个重要指标，小麦品质的好坏主要取决于面筋的含量和质量，它既反映小麦的营养品质性状，又反映其加工品质性状。面筋含量多，且其延伸性和弹性都好的小麦面粉能做出疏松多孔的面包和馒头。不同小麦品种面筋含量和品质不同，同一品种栽培在不同生态地区，面筋含量和品质也不同。我国北方麦区小麦品种的湿面筋含量平均为30%，变幅为17~50%，绝大部分小麦品种的湿面筋含量在24~40%之间。加工不同食品对面粉的蛋白质、面筋的含量和质量都有特别的要求，不同专用粉标准中对面筋含量的规定见表4-1。 表4-1 不同专用粉标准中面筋含量 沉淀值或沉降指数，是指沉淀试验中一定量的面粉在弱有机酸溶液中的沉降体积（ml），原理是在一定的条件下，用乳酸处理小麦面粉的悬浮液时，面粉中面筋蛋白颗粒发生膨胀，使悬浮面粉的沉降速度受到影响。面粉的面筋含量较高，面筋质量较好，都会导致沉淀较慢，从而在特定时间内的沉降体积较大，沉淀值较高。沉淀值与小麦的食用加工品质，尤其与面筋含量及烘焙品质呈显著正相关，从而在评价小麦品种品质的

小麦的育种过程

小麦育种计划 2012级生工6班 X x x 作物遗传育种学

小麦的育种过程 小麦的栽培： 1整理土地 全班同学一起整理有学校分配的试验地。首先在实验室借来需要的工具。锄头和铲子，然后一起将地翻一遍。该填土的地方找一些土来填上，将排水沟挖好。确定的行距20cm，株距10cm，人行过道50cm挖好，畦高15cm垒好，等待播种。 2选择良种 根据所处的地区选择合适的种子，这样能够在一定程度上提高小麦的产量。由老师选择种子然后发给我们栽种。 3种子处理 一般种子里都有一些成熟差、破碎、秕粒、虫蛀、霉烂和 带菌的种子。还混有其他作物种子、杂草种子、虫卵杂质等。因此，播种前一定要剔除，使种子整齐一致，提高纯度和净度，提高发芽率和出苗率，减少杂苗，减轻病虫危害。既可节约用种，又可达到苗全，苗壮提高产量的目的。播前晒种也对小麦的成长有一定的益处。 4适时播种，合理密植 适时播种是一项关键性措施。让种子在低温下先扎根后出苗，则根系发达，抗倒伏，早分蘖，是形成壮苗的重要措施。为小麦延长生育期创造条件，且穗分化的持续时间长，有利于形成大穗。因此，选择合适的播种时间是十分必要的。播种时要求在精选好

种子的情况下做到行直，播量准确，下籽均匀，不漏播，不重播，播种深浅一致，播种后待土壤松散时碾平。播种深浅也对麦苗影响很大。如果播种过深，出苗缓慢，种子中大量的养分消耗在出土过程中，则幼苗黄瘦细弱，分蘖晚而少，根系不发达，影响地上部茎叶正常生长。播种也不宜过浅，否则遇到干旱，影响次生根的发育，后期易发生倒伏。一般适宜的播种深度要因地制宜，根据当地的历史播种记录，总结一定的经验，选择合适的深度进行播种。这次实践我们的小麦已经过了最佳的播种时期，所以更需要好的播种方法。在实践过程中按照10cm株距，20cm行距来播种，这样既能让小麦生长的更好，又能让长出的麦苗具有视觉上的美感。 5科学施肥 在播种时可在种子种混一些肥料进行播种，能够达到好的效果。春小麦三叶期至抽穗期是吸收氮素最多的时期。为满足这一阶段对氮素的需求，在二叶一心期追施肥料最为适宜，可提高分蘖成穗率，促使苗壮早发，为穗大粒多奠定基础。追肥采用速效肥，如尿素、磷酸二铵等。在实践过程中，我们要根据小麦各时期对肥料的需求状况，适时适量的进行施肥，到争取让肥料的利用率达到最大化。 6合理灌溉 小麦的需水规律是：苗期少，中期多，后期逐渐减少。出苗后需水少，以后随植株长大需水量增加，到抽穗期达到高峰，灌浆期

小麦育种讲义

小麦育种讲义 农学院李宪彬 14.1 概述 一、我国小麦生产简况小麦在我国是仅次于水稻的主要粮食作物，尤其在北方地区是主要的细粮作物。由于苏联的解体，我国小麦栽培面积和总产居世界首位，面积2000-2500万公顷，单产200-250kg/亩，总产1亿吨左右，占世界总产的1/5。1978年青海香日德农场3.91亩春小麦，培创出亩产1013kg的高产纪录。2008我省冬小麦产量的最高亩产量773.86kg。据山东省农技总站统计，在2009年10亩高产攻关田中，“济麦22”实地收获48个点，平均产量689．5公斤／亩，有22个点产量超过700公斤／亩，其中滕州级索镇千佛阁村实地收获3．46亩，平均亩产789．9公斤，比历史冬小麦最高单产提高了16．04公斤。小麦在我国分布很广，南至海南岛，北到漠河，西起新疆、东抵沿海诸岛均有小麦栽培。从5~12月均有小麦在播种，从4~9月都有小麦在收获。 二、我国小麦育种概况●种植面积的扩大和单产的提高。这与采用优良品种和改进耕作栽培措施都有关系。其中品种改良对总产的贡献：占40-50％（甚至50％以上）。●品种具有对病虫害及环境胁迫因素的抗耐性，使小麦总产保持稳定增长。 14.2 小麦育种目标 一、我国小麦品种生态区划根据《中国小麦品种及其系谱》(金善宝主编，1983年)一书的生态区划，将全国划分为三大麦区和十个相应的生态地区和生态类型。 . （一）北方冬麦区 1. 华北北部晚熟冬麦区（北部冬麦区）------黄土高原类型 2. 黄淮平原中熟冬麦区（黄淮冬麦区）------黄淮平原类型 （二）南方半冬性和春性麦区 3. 长江中下游平原中熟秋播半春性麦区（长江中下游半春性麦区）------长江中下游平原类型 4. 四川盆地早熟秋播半春性麦区（四川盆地半春性麦区）------四川盆地类型 5. 云贵高原早熟秋播半春性麦区（云贵高原半春性麦区）------云贵高原类型 6. 华南山丘早熟秋播春麦区（华南山丘春麦区）------华南山丘类型 （三）春麦区 7. 东北平原早熟春麦区（东北平原春麦区）------东北平原类型 8. 北部中熟春麦区（北部春麦区）------甘蒙高原类型 9. 新疆冬春麦兼种区------新疆盆地类型 10. 青藏高原春麦区------青藏高原类型 ●生态区划的意义：★地区间引种调种的理论依据。引种时应考虑生态环境的相似性。在生态条件相同或相似的地区间引种容易成功，而在生态条件不相似的地区间引种不易成功。★育种单位所在地区制定育种目标的理论依据；★为品种的合理布局提供理论依据。 ●黄淮平原中熟冬麦区------黄淮平原类型★属于该生态区的地区有：除胶东半岛外的山东省大部；江苏北部、安徽北部；河南中部、北部；河北南部、山西南部；陕西中部（关中一带）；甘肃天水地区。★黄淮平原类型品种特点：生育期220-250天，其中：出苗—拔节160-190天；拔节—抽穗20-40天；抽穗—成熟30-40天。冬性—弱冬性；幼苗生长习性：匍匐，半匍匐；春化阶段发育时间较长；对光照反应中等到敏感，穗分化时间较长；抗条锈、白粉、叶锈、赤霉病；白粒，多硬质。

植物遗传转化研究进展

植物遗传转化研究进展 重庆师范大学生命科学学院生物科学（师范）专业 2009级 指导教师 摘要：植物遗传转化是一项农业生物技术，它通过某种途径或技术将外源基因导入受体细胞的全基因组中，并使之在受体细胞中得以充分表达。目前一些重要农作物转基因品种已经或即将投入到实际应用，随着研究的不断深入,本文对植物遗传转化的技术作出了新的展望。 关键词：植物遗传转化；植物遗传转化方法；应用；进展 Abstract：Plant genetic transformation is a kind of agricultural biotechnology.It delivers to the whole-genome of receptor cells through a certain approach or technique to make the exogenous genes fully expressed in receptor cells. At present, genetically modified varieties of some important crops have been or are about to put into the practical use. with the deepening of the research,this paper makes a new outlook of the plant genetic transformation technology. Key words: Plant genetic transformation; the approaches of plant genetic transformation; application; progress 植物遗传转化是指以植物的器官、组织、细胞或原生质体作为受体，通过某种技术或途径转入外源基因，获得使外源基因稳定表达的可育植株。遗传转化也称为转基因技术。转基因植物的研究始于20世纪70年代。到了20世纪80年代，由于基因操作技术的提高和目的基因构建模式等内容的基本完成，植物转基因技术便应运而生。1983年获得了第一例转基因烟草，使植物基因工程发生了质的飞跃，植物转基因技术也已经得到了广泛的应用和发展，人们开始对外源基因导入植物细胞的方法进行大量的探索，建立了多种方法用于植物的基因转化。目前应用最普遍的植物基因的遗传转化方法主要有农杆菌介导法和DNA直接转入法[1,2]。

小麦质量标准

小麦质量标准 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】

补充资料： 小麦的等级及质量标准 我国小麦国家标准（ GB1351－1999）按容重、不完善粒、杂质、水分、色泽、气味分为5个等级： 小麦质量指标 二、不完善粒 unsound kerne：受到损伤但尚有使用价值的小麦颗粒。包括虫蚀粒、病斑粒、破损粒、生芽粒和生霉粒。 1.虫蚀粒：被虫蛀蚀，伤及胚或胚乳的颗粒。 2.病斑粒：粒面带有病斑，伤及胚或胚乳的颗粒。其中： 3.黑胚粒：籽粒胚部呈深褐色或黑色，伤及胚或胚乳的颗粒。 4.赤霉病粒：籽粒皱缩，呆白，有的粒面呈紫色，或有明显的粉红色霉状物，间有黑色子囊壳。 5.破损粒：压扁、破碎，伤及胚或胚乳的颗粒。 6.生芽粒：芽或幼根虽未突破种皮但胚部种皮已破裂或明显隆起且与胚分离的颗粒，或芽或幼根突破种皮不超过本颗粒长度的颗粒。 7.生霉粒：粒面生霉的颗粒。 三、杂质 foreign material：除小麦粒以外的其他物质，包括筛下物、无机杂质和有机杂质。 1.筛下物：通过直径1.5mm圆孔筛的物质。 2.无机杂质：砂石、煤渣、砖瓦块、泥土等矿物质及其他无机类物质。

1.本表是指原粮与油料。成品粮不许有虫，粉类成品粮含螨类不得超过30头/kg，若超过此标准，即为严重虫粮；带有对外检疫对象害虫的作为危险虫粮。 2.主要害虫系指玉米象，米象、谷蠹、大谷盗、绿豆象、豌豆象、蚕豆象、咖啡豆象、麦娥和印度谷蛾。（危害小麦的主要害虫是：玉米象、麦娥、印度谷蛾等） 3.表中害虫头数系指活虫。 4.表中两项指标中有一项突破的即算作更严重一级的虫粮。

马铃薯遗传转化方法(protocal翻译)

农杆菌介导的马铃薯遗传转化体系 Steve Millam 摘要：马铃薯是一种全球性的重要农作物，其块茎作为营养丰富的食物，产量很高。马铃薯之所以成为大量研究的焦点，是因为它既作为一种主要粮食作物，又能作为所关注的化合物的潜在重要来源。转基因技术的发展和应用已经用于马铃薯上，并以此来引进基础且实用的新奇目标特征。本文描述了一个快速、高效和低成本的马铃薯遗传转化系统，与平常的转化相比，其转化效率可超过40%。基于核酸印迹法的平均值计算，证实了每个外植体切片在转基因上的独立性。将节间切片与农杆菌一起培养，然后在卡那霉素的筛选下，经历一个双阶段的愈伤组织诱导/出芽系统。用这种描述的方法可以获得很高的幼芽再生率，而且经过2次继代培养后，离体茎段从伤口末端生根，保证有95%的外植体被转化。这种转基因状态可以通过分子分析来证实。马铃薯的块茎生长也促使了大范围的进一步的研究。 1．介绍 马铃薯是最早用于遗传转化的植物之一。Ooms等人在1986年用农杆菌浸染马铃薯Desiree品种的组织并使组织再生，这成为马铃薯转化的直接证据。转基因品种Desiree 和Bintje所用的农杆菌由Stiekma等人提供。de Block报道了一种以叶圆片作为靶组织，且与基因型无关的转基因方法。Visser等人以茎段和叶片为外植体，提出了包括再生和转化在内的两步法，并作为目前众多已使用的实验方案的基础。各种马铃薯组织相对容易的根系再生也支持了这些已经报道的马铃薯遗传转化系统。 目前许多正在使用的实验方案都报道了一个两步再生法，及先进行愈伤组织诱导，再进行根系再生。在愈伤组织诱导阶段通常会尽可能避免马铃薯体细胞突变。第一步通常是加入1-5mg/L的玉米素（zeatin）或者玉米素核苷（zeatinriboside），并结合低浓度的生长素（通常是0.1-0.2mg/L的萘乙酸（NAA）或者吲哚乙酸（IAA））,以此促进外植体产生愈伤组织。第二步，将玉米素浓度降低20%，将生长素浓度降低10倍，同时加入赤霉素来刺激根系再生。每个外植体的再生速率都很高，经过4-6周可生出第一批根，培养10-12周后可每个外植体都会长出至少10条根。以卡那霉素（kanamycin）或者潮霉素（hygromycin）作为筛选标记可以很容易地用肉眼进行分析，然后切除可能与转化无关的根。那些含有抗生素抗性基因的苗将会很明显从茎的切口处长出根，而那些非转基因的苗将不会生根或者从不定位点生根。使用不同的栽培品种或者组织，其转化效率也不同。但是根据重复实验的记录显示，从最初的外植体到确定的转基因单株的比率在40%到100%之间。 尽管马铃薯通常是四倍体，但也经常使用双单倍体品系进行转基因研究。此外，野生

分子标记在小麦育种中的应用

分子标记在小麦育种中的应用 刘阳 （山东农业大学农学院，山东泰安 271018） 摘要：分子标记技术依靠提供准确、稳定、可靠的DNA 水平的遗传标记，在小麦遗传育种研究中已经广泛应用。本文介绍了几种常用的DNA 分子标记, 如RFLP、RAPD、AFLP、SSR、STS、SNP等，并简要综述了分子标记技术在小麦遗传育种研究中的应用现状，包括基因标记与定位、遗传图谱构建、外源染色体鉴定与标记、种质资源鉴定和辅助育种等。 关键词：分子标记；小麦；遗传育种 Application of DNA Molecular Markers on Wheat Breeding Liu Yang (Shandong Agricultural University, Taian, 271018) Abstract: Molecular marker techniques rely on to provide accurate, stable and reliable level of DNA genetic markers in wheat genetics and breeding has been widely used. Molecular marker techniques, such as RFLP、RAPD、AFLP、SSR、STS and SNP are introduced, and the following aspects of their application in wheat breeding are discussed: gene tagging and location, genetic mapping, identification and marker of alien chromosomes, identification of germplasm resources and assisted breeding. Key words: molecular marker; wheat; genetic breeding 遗传标记(genetic markers)是用来区分不同个体或群体，并能够稳定遗传的物质或性状。在遗传育种研究中，遗传标记指的是与目标性状紧密连锁，同该性状共分离的可遗传的标识。 20世纪80年代以来，以DNA多态性为基础的分子标记技术蓬勃发展起来。DNA分子标记(DNA molecular markers)是以个体间遗传物质内核苷酸序列变异为基础的遗传标记，是DNA水平遗传多态性的直接反映。DNA分子标记具有如下特点：(1)直接以DNA形式表现，因而可以对各发育时期的个体，组织、器官甚至细胞作检测，不受环境影响，也不存在表达与否的问题；(2)数量极多，遍布整个基因组；(3)多态性很高，无须专门创造特殊的遗传材料；(4)表现为中性，即不影响目标性状的表达，与不良性状也无必然连锁；(5) 多数分子标记表现为共显性，能够鉴别出纯合与杂合基因型，提供完整的遗传信息；(6)操作相对简便。 小麦是世界上最主要的粮食作物。运用生物技术加快小麦育种进程、提高小麦产量、改善小麦品质已是育种学家和生物技术工作者共同面临的重大使命。由于小麦拥有庞大的

农杆菌介导的植物遗传转化研究进展

生物技术进展 2011年第1卷第4期260 265 Current Biotechnology ISSN 2095-櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅殯 殯 殯 殯 2341 进展评述 Reviews 收稿日期：2011-08-30；接受日期：2011-10-11基金项目：国家自然科学基因项目（31070139）资助。 作者简介：姚冉，硕士研究生，研究方向为遗传学。*通讯作者：张志芳，研究员，博士，博士生导师，主要从事基因工程研究。E-mail ：zhangzf@mail．caas．net．cn 农杆菌介导的植物遗传转化研究进展 姚 冉1，2，石美丽1，潘沈元1，沈桂芳2，张志芳 2*1．徐州师范大学生命科学学院，江苏徐州2211162．中国农业科学院生物技术研究所，北京100081摘 要：农杆菌介导的转基因方法是目前植物遗传转化的重要方法之一。本文从农杆菌转化原理、菌株比较及载体发 展入手， 系统讨论了植物转化受体对转化效率的影响，同时分别综述了农杆菌介导转化技术在双子叶和单子叶植物转化应用中的最新进展。 关键词：农杆菌；遗传转化；进展 DOI ：10．3969/j．issn．2095-2341．2011．04．06 Progress on Agrobacterium tumefaciens -mediated Plant Transformation YAO Ran 1，2 ，SHI Mei-li 1，PAN Shen-yuan 1，SHEN Gui-fang 2，ZHANG Zhi-fang 2* 1．School of Life Science ，Xuzhou Normal University ，Jiangsu Xuzhou 221116，China 2．Biotechnology Research Institute ，Chinese Academy of Agricultural Sciences ，Beijing 100081，China Abstract ：In current ，Agrobacterium -mediated gene transferring is one of major methods used in genetic transformation of plants．This paper systematically reviewed the effect on plant transformation efficiency based on the introduction of the principle of this transformation ，comparison among different kinds of Agrobacterium strains and the development to transformation vectors．In addition ，the newly progresses on the Agrobacterium -mediated transformation of dicotyledonous and monocotyledons species transformation were also discussed ，respectively． Key words ：Agrobacterium tumefaciens ；genetic transformation ；progress 植物遗传转化（plant genetic transformation ）技术也称植物转基因技术，是应用DNA 重组技术将外源基因通过生物、物理或化学等手段导入植物基因组，以获得外源基因稳定遗传和表达的植物遗传改良的一门技术 ［1］ 。目前最常用的转基 因方法是基因枪法和农杆菌法。基因枪法的基本 原理是利用表面附着有外源DNA 的金属微粒在高压装置中加速后高速运动到受体细胞中，从而达到转化DNA 的目的。但是基因枪法与农杆菌介导法相比，存在着转化率低、外源DNA 整合机 理不清楚、 得到的转化体往往是嵌合体、遗传稳定性较差、转入外源基因的沉默现象突出等缺点。农杆菌属于革兰氏阴性土壤杆菌，分根癌农 杆菌（Agrobacterium tumefaciens ）和发根农杆菌 （Agrobacterium rhizogenes ）。根癌农杆菌中含有Ti 质粒，能诱发冠瘿瘤。发根农杆菌中含有Ri 质粒，可以导致受伤部位产生毛发状根。Ti 质粒（包括Ri 质粒）上有一段转移DNA （transfer DNA ，又称T-DNA ），受伤的植物细胞中产生的化 学复合物可使农杆菌吸附于植物上，使T-DNA 转移到植物细胞内并整合到染色体上。 目前大量研究工作的目标是明确农杆菌将外 源DNA 导入受体细胞的分子机制，从而改进农杆菌菌株、 质粒和转化技术，以进一步提高转化效率。由于植物受体在转化过程中的作用尚不十分明确，所以农杆菌在转化过程中如何进入植物细