基因枪轰击成熟花粉粒转化玉米的研究

cryIAc基因在转基因玉米中的遗传规律及对抗虫性影响王建军;杨慧珍;刘佼【摘要】In order to analyse the genetic regularity of target genecryIAc in transgenic and their descendant plants(lines), and to study the effect of target gene on insect-resistant activity of transgenic plants at the same time, this research work was conducted. Firstly,cryIAc gene was transformed into maize inbred ‘Zheng 58’ and ‘Chang7-2’ separately by pollen-mediated transformation method. PCR, Southern, ELISA analysis and bioassay in the field of each generation transgenic plants were then conducted according to experimental requirements. Results showed that ⑴ A total of 24 and 41 transgenic plants were obtained through transformedcryIAc gene into maize inbred ‘Zheng 58’ and ‘Chang7-2’, respectively. ⑵ The molecular detection results of transgenic T2, hybridization F2 and backcross B1plants suggested that the segregation of target gene in these lines followed 3∶1, 3∶1 and 1∶1 segregation ratio of the Mendel laws of heredity, respectively. ⑶ The molecular detection results of T1 to T4 transgenic plants(lines)showed that the target gene could stably inherited and expressed effectively, the expression amount of the target gene was from 9.8 to 14.3 ng/gleaf fresh weight. ⑷ Moreover, the results of bioassay in the field indicated that in the case of high insect-susceptibility of negative control line, the transgenic lines still showed highly insect-resistant activity. ⑸ In addition, the target gene integrated into genomics of transgenic plants could inherit to the next generationplants by hybridization. ⑹ At last, 5 high insect-resistant transgenic lines, SZ003, SZ005, SC001, SC004 and SC007, was gained by screening. The pollen-mediated transformation method was a effective and shortcut tool used in plant transformation,cryIAcgene could confer and enhance insect-resistant activity of transgenic plants(lines) tansfomated with it.%旨在研究目的基因在转基因植株和后代植株（株系）中的遗传规律及其对转化植株抗虫性的影响。

花粉管通道法转基因技术在果树上的研究进展果树的基因转化研究早在1988年，首先在核桃上取得突破，McGranahan等获得了转gus基因核桃再生植株。

此后，果树转基因工程研究日益发展，许多果树获得了转基因植株，但是与农作物的转基因工程研究相比，果树转基因工程还是远远处于落后状态。

最难转化的禾谷类，现在也已经有多种作物进入转基因的商业化生产阶段，而果树仅有一例转基因植物进入田间试验（方宏筠等，1999）。

我国在樱桃、草莓、苹果等果树转基因方面做了许多研究工作，并都获得了转化目的基因的转基因植株，特别是樱桃的转抗菌肽基因已由农业部批准进入田间实验，该项研究处于国际领先水平。

1988年第一株转基因核桃(Juglans regia L.)在美国诞生为利用基因工程改变果树特定性状、培育果树新品种奠定了实践基础。

相对于农作物而言，果树转基因技术及研发相对滞后转化体系仍有待进一步完善，但果树基因工程也有其突出的优势。

目前，我国已在荔枝、番木瓜、苹果、柑橘、梨、桃、香蕉、猕猴桃、葡萄、樱桃、草莓的果树上展开了遗传转化技术的研究，转化方法主要包括农杆菌介导法和基因枪轰击的方式，获得了部分转基因植株。

在果树等林木育种中，花粉管通道法的相关研究少有报道，仅见钟启宏等采用花粉管通道导入方法，将欧洲黑杨的一个克隆片段导入泡桐，最终获得了3株可含50μg/mL的Kan培养基上生长的幼苗。

侯立群（2000）等利用花粉管通道发进行核桃转基因研究，只是获得了畸形果植株，但尚未完成分子鉴定等。

山东农业大学张玲（2004）利用花粉管通道法对杏转化抗寒基因相关研究。

由于果树，栽培环境复杂、生产周期长，且主要为风媒传粉植物，与作物相比，在影响树种自身遗传多样性等方面，其潜在的生态风险性可能更大。

随着果树转基因成功事例逐年增加，转基因果树的生态安全性问题也越发受到重视。

由于花粉管通道法进行转化的供体可以是植物总DNA，即利用自然界现有的具目的性状的外源DNA或基因进行遗传转化，其实质相当于远缘杂交。

玉米花粉转化方法的优化及其在玉米转化中的应用郑栋华; 崔晓娜; 高凯莉; 李子文; 张海荣【期刊名称】《《河南农业大学学报》》【年(卷),期】2019(053)004【总页数】6页(P525-530)【关键词】玉米花粉; 电击转化; 花粉萌发; GFP荧光【作者】郑栋华; 崔晓娜; 高凯莉; 李子文; 张海荣【作者单位】河南农业大学生命科学学院河南郑州450002【正文语种】中文【中图分类】S513遗传转化是提高农作物产量、抗病虫能力、抗逆性和改进品质等方面的重要途径之一。

目前，农作物转基因方法有很多，包括农杆菌介导法、基因枪转化、PEG (polyethylene glycol)渗入法、电击法、花粉管通道法及花粉介导法。

其中，小麦和玉米等农作物常用的转化方法是农杆菌或基因枪介导的组织培养转化方法，需要经过长周期且繁琐的组织培养植株再生阶段，转化效率较低。

PEG渗入法、电击法、花粉管通道法及花粉介导法等转化方法可以避开组织培养步骤，其中，花粉介导的转化方法不仅不需要组织培养阶段，而且转化得到的花粉可以通过授粉的方式将转化基因遗传给下一代。

该方法具有操作简单、所需设备费用低、获得转化种子周期短等优势，具有良好的应用前景，但也存在转化效率低、应用性差的问题。

该技术一旦成熟，会在各个玉米研究实验室普及，加快玉米基因功能、基因编辑和转基因育种的研究。

花粉介导法最先在西红柿及玉米花粉中进行了尝试，未观察到转基因现象[1]，随后在烟草花粉中开展试验，从分子水平上检测GUS (β-glucuronidase)编码基因能否通过电击法转化到烟草花粉中[2]。

试验结果表明，电击法处理后，在烟草花粉中检测到外源基因的表达，并得到烟草转基因植株[3]。

将外源DNA转入玉米小孢子，同样检测到外源基因在细胞中表达[4]。

人们先后通过真空渗透法、基因枪法、超声波介导法等方法，通过花粉将外源基因分别转化到矮牵牛、烟草及玉米中，并得到转基因植株[5]。

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。

农杆菌介导玉米转基因的研究摘要：转基因技术在玉米育种中运用很广泛，本文主要通过查阅文献，结合专业所学知识，从转基因技术、农杆菌介导的受体以及影响农杆菌转化的因素和玉米转基因的现状等方面，综述了在玉米中农杆菌介导转基因的研究进展。

关键词：玉米，转基因，农杆菌介导法，育种转基因作物指将一种或几种植物、动物乃至人类的基因导人某种作物，使其基因重新组合，增强其抗逆性、抗病虫害、抗杂草等优良性状。

转基因玉米的研究与开发已取得了显著进展。

许多外源基因已经被导入玉米，以改良玉米的某些性状，并取得了很好的成效。

２０世纪８０年代后期，一些研究者尝试用根癌农杆菌接种玉米幼苗。

采用病毒感染以及外源DNA与花粉混合授粉等方法，试图将外源DNA导入到玉米中，虽得到一些转化表现，但均未得到分子生物学证据。

Fromm 等用电激法把抗除草剂基因Pat转入玉米原生质体中，开创了玉米遗传转化研究的先河。

Rhodes等用电激法把NptII基因转入玉米原生质体中，经过抗性筛选、分化再生得到抗Km的转基因植株。

Fromm、Gordon－Kamm等利用基因枪轰击原生质体获得可育的玉米转基因植株。

农杆菌介导法是转基因技术中经常采用的一种手段。

根癌农杆菌是许多双子叶植物肿瘤病的病原菌，它含有Ti质粒，其中的T-DNA能够转移到植物基因组上。

农杆菌在双子叶植物中的转化已经十分完善，但是由于玉米等单子叶植物不是其天然的寄主，所以转化工程比较困难。

但最近几年的研究表明农杆菌可以介导玉米上的基因转化。

1.常用玉米转基因的方法在现代育种技术中，常用的转基因方法往往结合使用，以提高转基因的效果。

明小天等通过基因枪提高了根癌农杆菌转化水稻的转化效率蚓。

花粉管通道法既可以用普通的质粒，也可用农杆菌Ti质粒。

另外，还有PEG介导法、超声波法、子房注射法、阳离子转化法和电击法等。

1.1 基因枪法1989年Klein第1次使用基因枪介导法转化玉米。

Philippe等用山梨糖醇和甘露醇处理A188XB73的胚性悬浮细胞，用基因枪把GUS基因导入玉米，结果表明经山梨糖醇和甘露醇处理过的细胞转化频率提高2.7-6.8倍。