小麦成熟胚再生体系优化和ppo-rnai构件的遗传转化

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1、山东农业大学硕士学位论文小麦成熟胚再生体系优化和ppo--RNAi构件的遗传转化姓名：陈俊男申请学位级别：硕士专业：作物遗传育种指导教师：邓志英；田纪春20120614山东农业大学硕：I=学位论文中文摘要面粉白度是衡量小麦品质的重要性状之一，受遗传和环境影响。其中，多酚氧化酶(polyphenoloxidase，PPO)是引起面条(团)颜色褐变的主要原因。研究表明降低籽粒PPO活性可以改良小麦面粉白度，因此可以通过基因转化、RNAi等基因工程方法来降低内源PPO基因的表达，抑制PPO的活性，增加面粉白度等。本研究首先进行了小麦成熟胚再生体系的优化和优良基因型的筛选，其

2、次利用ppo基因构建了植物RNAi载体，分别用基因枪法和农杆菌介导法转化小麦(保丰104和科农199)胚性愈伤组织，通过DNA、RNA和蛋白质多级筛选、分析得到的阳性转基因小麦植株。并对保丰104T!、1"2和中优9507T3、1"4代转基因植株进行了跟踪检测，就外源基因遗传特点和后代农艺性状进行了分析研究。获得的主要的研究结果如下：(1)小麦成熟胚的诱导和分化再生与其基因型有密切关系，部分基因型小麦成熟胚的愈伤诱导能力差别较大，各基因型的愈伤质量、胚芽率、分化率和生根率差异显著。筛选到了鲁麦14、济麦2l、山农20、良星66、良星99和科农199等几个品种(系)可以

3、作为良好的受体基因型进行更深一步的研究。(2)用基因枪法和农杆菌法分别共转化保丰104和科农199的愈伤组织，保丰104获得16株阳性植株，科农199获得一株阳性植株。(3)分别在DNA、RNA和蛋白质水平上对转基因后代植株进行逐代检测，共筛选到保丰104有17个植株转基因植株的PPO活性减弱，中优9507有30棵植株的酶活有所降低。说明RNAi构件在转基因后代株系中获得了表达，并抑制了内源目标基因的表达。(4)农艺性状调查结果表明，无论是对照植株还是转基因后代，其植株间在穗长、株高、单株分蘖数以及穗粒重等主要农艺性状上没有明显差异。以上结果表明，外源基因在小麦植株可

4、以稳定表达，并且可以逐代稳定遗传，转基因后代，在主要农艺性状上与对照植株没有明显差异，这为改良面粉白度的转基因小麦新品种的实际利用提供了科学依据。关键词：小麦；体系优化；面粉白度；I州砧：多酚氧化酶；筛选小麦ppo-RNAi构件的遗传转化及筛选检测OptimizationofRegenerationCultureSystemfromMatureEmbryosandGeneticTransformationofWheatppo·-RNAicomponentsAbstractSincethefirsttransgenicwheatwasobtainedin1992，the

5、genetictransformationaboutwheathasbeengreatlydeveloped．Thewhitenessoftheflourisoneofthem哪uresofwheatqualitytraitsaffectedbymanygeneticfactorsandenvironmentalimpact．Andthepolyphenoloxidase(polyphenoloxidase，PPO)isthemainl'e4锄sontoca嗽thebrowningofthenoodles(regiment)color．Studieshaveshown

6、thatlowerPPOactivitycanimprovethewhitenessofthewheat-flour,bygeneconversion,RNAiandothergeneticengineeringmethodstoreducetheendogenousPPOgeneexpression,inhibitePPOactivityandincreasetheflourwhiteness．Inthisstudy,weopt抽侧theregenerationculturesystemofmatrueembryosandconstructedavirusvecto

7、r、析也ppogene．WheatembryogeniccallusaretransformedbyParticlebombardmentandAgrobacterium—mediatedtransformation，andthenweobtainedpositivetransgenicwheatthroughDNA,RNA,andproteinmulti-levelscreening，analysis．BaoFengl04Tl，1"2andZhongYou9507T3，I"4transgenicplantswe代detected，thentheir