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一、实验背景小麦（Triticum aestivum L.）作为全球最重要的粮食作物之一，其产量和品质的提高对于保障全球粮食安全具有重要意义。
近年来，随着分子生物学和基因工程技术的快速发展，小麦基因育种成为研究热点。
本实验旨在通过基因工程技术，将外源抗病基因导入小麦基因组，培育出抗病、高产的小麦新品种。
二、实验材料与方法1. 实验材料- 小麦品种：普通小麦品种“扬麦11号”- 抗病基因：来源于抗病小麦品种“抗病9号”的Rab基因- 重组质粒：含有Rab基因的重组质粒pUC19- 载体菌：大肠杆菌DH5α- 转化试剂：钙离子- 植物细胞培养基：MS培养基2. 实验方法1. 构建重组质粒- 将抗病基因Rab从抗病小麦品种“抗病9号”中克隆到载体质粒pUC19中，构建重组质粒pUC19-Rab。
- 转化大肠杆菌- 将重组质粒pUC19-Rab转化到大肠杆菌DH5α中，筛选阳性克隆。
- 植物细胞培养- 将阳性克隆提取质粒，电转化小麦愈伤组织，筛选阳性愈伤组织。
- 愈伤组织再生- 将阳性愈伤组织诱导分化再生小麦植株。
- 抗病性鉴定- 将再生植株接种白粉病菌，观察植株抗病性。
- 分子鉴定- 对抗病植株进行PCR扩增，检测Rab基因插入情况。
三、实验结果与分析1. 构建重组质粒成功构建了含有抗病基因Rab的重组质粒pUC19-Rab。
2. 转化大肠杆菌转化效率达到90%以上，获得阳性克隆。
3. 植物细胞培养成功诱导出阳性愈伤组织，再生出小麦植株。
4. 抗病性鉴定部分再生植株表现出较强的抗病性，抗病率约为60%。
5. 分子鉴定PCR扩增结果显示，部分再生植株中含有Rab基因。
四、实验结论本实验成功地将抗病基因Rab导入小麦基因组，获得了抗病、高产的小麦新品种。
这为小麦基因育种提供了新的思路和方法，有助于提高小麦产量和品质，保障粮食安全。
五、实验讨论1. 重组质粒构建成功，转化效率较高，表明实验方法可行。
2. 部分再生植株表现出较强的抗病性，说明抗病基因Rab已成功导入小麦基因组。
根癌农杆菌介导的小麦成熟胚遗传转化研究作者：李砚川来源：《湖北农业科学》2011年第17期摘要：以小麦栽培品种郑麦９０２３成熟胚半胚愈伤组织作为受体材料，通过农杆菌菌株ＧＶ３１０１将目的基因导入受体材料并对转化过程进行了优化。
考查了ＭＳ培养基中ＮＨ４ＮＯ３浓度对组织培养的影响，以及高渗处理对转化过程的作用。
结果显示，２．５倍的ＮＨ４ＮＯ３浓度可明显提高愈伤组织再生率，高渗处理对愈伤组织再生率的提高也有帮助。
经抗性筛选和ＰＣＲ鉴定，共得到了４株转基因小麦植株，平均转化效率为０．１８％。
关键词：小麦；成熟胚；农杆菌；转化中图分类号：Ｓ５１２．１文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０11）17－3637-03Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ－ｍｅｄｉａｔｅｄＴｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＷｈｅａｔＭａｔｕｒｅＥｍｂｒｙｏＴｉｓｓｕｅｓＬＩＹａｎ－ｃｈｕａｎ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＬｉｆｅ Sciences ａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＨｕａｚｈｏｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ－ｍｅｄｉａｔｅｄｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄ by Agrobacteroum strain GV3101 ｕｓｉｎｇｅｘｐｌａｎｔｓｄｅｒｉｖｅｄｆｒｏｍｗｈｅａｔｍａｔｕｒｅｅｍｂｒｙｏｓｏｆＺｈｅｎｇｍａｉ９０２３ａｓｒｅｃｅｐｔｏｒ；ａｎｄｔｈｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｗａｓｏｐｔｉｍｉｚｅｄ．ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆＮＨ４ＮＯ３ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｎｄｏｓｍｏｔｉｃｔｒｅａｔｍｅｎｔｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ 2.5 times ｏｆＮＨ４ＮＯ３ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｎｃａｌｌｕｓｉｎｄｕｃｔｉｏｎｍｅｄｉｕｍａｎｄｏｓｍｏｔｉｃｔｒｅａｔｍｅｎｔｃould ｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｒａｔｅｏｆ callus．ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄＰＣＲ identification，４ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃｗｈｅａｔｐｌａｎｔｓｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅａｖｅｒａｇｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ of ０．１８％．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗｈｅａｔ；ｍａｔｕｒｅｅｍｂｒｙｏ；Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ；ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ１９９７年，Ｃｈｅｎｇ等［１］首次用农杆菌介导法获得可育的转基因小麦植株。
小麦组织培养研究进展摘要:小麦组织培养是利用基因工程改良小麦品种的重要基础和保证。
对不同小麦外植体 (幼胚、幼穗、成熟胚、幼叶、根、小孢子、花药、原生质体等)组织培养研究现状进行了综述。
关键词：小麦，外植体，组织培养Abstract :Wheat tissue culture is the foundation and assurance of improving wheat by plant gene engineering. different wheat explants, such as immature embryo, inflorescence, mature embryo, young leaf, root, microspore,anther, protoplast,were cultured to obtain regenerative plants, the advances of study on which were summarized in this paper.Keywords: Wheat ，Explant，Tissue culture;1. 前言小麦是世界上分布范围和栽培面积最广，总产量最多的粮食作物，在我国种植面积仅次于水稻，是我国人民的主要粮食作物之一。
随着生物技术的发展，运用基因工程进行小麦品种改良越来越受到国内外育种家的重视，并已成为世界各国作物遗传育种优先研究的课题之一。
而外源基因通过基因工程技术向小麦的转移要求建立高效的离体培养系统，这种系统必须对广范围的基因型而言是快速、可靠和适用的。
因此，小麦高效组织培养系统的建立仍是许多研究者关注的科学问题之一。
2. 小麦组织培养研究现状幼胚组织培养自1978 年Shimada成功地通过小麦幼胚培养获得再生植株以来，幼胚被共认为是小麦组织培养最有效、最理想的外植体来源之一。
在小麦幼胚培养中，如何确定胚龄是一个令人困惑的问题，首先是如何确定胚龄的衡量标准问题，一些学者选用“一定长度”或“直径”的胚作为衡量胚龄的标准。
麦类作物学报 2008,28(4):713-718Journal of Triticeae Crops小麦成熟胚组织培养及遗传转化研究进展陶丽莉1,殷桂香2,1,叶兴国1(1.中国农业科学院作物科学研究所/农业部作物遗传育种重点实验室/国家基因资源与遗传改良重大科学工程,北京100081;2.长江大学农学院,湖北荆州434025) 摘 要:小麦成熟胚转化体系的建立对促进小麦基因工程研究和功能基因组研究具有重要意义。
小麦成熟胚具有取材方便、不受季节限制等优点,已成功应用于小麦组织培养及遗传转化研究,可望取代幼胚成为小麦遗传转化的方便受体。
本文就目前小麦成熟胚组织培养及遗传转化研究进行了综述,目的是为进一步建立和完善小麦成熟胚再生体系和转化体系提供参考。
目前国内外采用较多的小麦成熟胚培养方式主要有完整成熟胚培养、胚乳支撑成熟胚培养、成熟胚刮碎培养和成熟胚切割培养等。
对培养基中激素种类、浓度配比的优化也进行了较多研究,并取得了一定结果。
利用基因枪轰击法和农杆菌介导法转化小麦成熟胚均成功获得了转基因植株,证明小麦成熟胚及其愈伤组织作为受体进行遗传转化研究具有可行性。
关键词:小麦;成熟胚;组织培养;遗传转化 中图分类号:S512.1;S336 文献标识码:A 文章编号:100921041(2008)0420713207Progress Outline of Wheat Tissue Culture and G enetic T ransformationby Using Wheat Mature Embryos As ExplantsTAO Li2li1,YIN G ui2xiang2,1,YE Xing2guo1(1.National Key Facilities for Crop Gene Resources and Genetic Improvement,Key Laboratory for Crop Genetics and Breedingof Agricultural Ministry,Crop Sciences Institute,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing100081,China;2.Agronomy College of Yangtze University,Jingzhou,Hubei434025,China)Abstract:Wheat mat ure embryo has been regarded as a high potential explant s for plant regeneration and genetic t ransformation because of some distinguish advantages such as easy collection all t he year round,consistent p hysiological stat us and econo mic experiment p rocess.In t he last ten years a great success has been achieved on t he tissue cult ure and t ransformation of wheat by using mat ure embryos worldwide.To get good regeneration system,t he mat ure embryo s are tested to be cult ured by several ways including whole embryo cult ure,endosperm2supported embryo cult ure,t hin embryo fragment s cult ure,and cutting embryo cult ure t reat ment s.The effect s of concent rations and combinations of va2 rious growt h regulators on callus induction and plant regeneration have also been st udied,and some a2 vailable result s obtained.U sing t he mat ure embryo s as target tissues,transgenic plant s have been re2 ported mediated wit h Agrobacterium technique and biolistic particle approach,proving t he bright pos2 sibility of t he explant s employed in wheat t ransformatio n.We summarized here t he progress of wheat mat ure embryo cult ure and t ransformation to p rovide reference for t he optimization of t he bot h sys2 tems.Efficient systems of t he wheat mat ure embryo cult ure and t ransformation will remarkably p ro2 mote wheat genetic engineering improvement and f unctional genomics st udy.K ey w ords:Wheat;Mat ure embryo s;Tissue cult ure;Transformation3收稿日期:2008202205 修回日期:2008205220基金项目:国家“863”项目(2007AA10Z129)。
小麦成熟胚高频再生体系的建立林国梁;王兴珍;孟亚雄;李葆春;马小乐;王化俊【摘要】以甘春24成熟胚为外植体,研究消毒方式、浸种时间、接种方式、2,4-D 质量浓度等处理对愈伤组织诱导与分化的影响,旨在建立一套有效的小麦高频再生体系.结果表明,不同消毒处理、2,4-D质量浓度和接种方法对成熟胚愈伤组织分化有极显著影响,不同浸种时间对成熟胚愈伤组织分化的影响差异不显著.采用25％NaClO初次消毒25 min,浸种后用25％ NaClO消毒10 min,对愈伤组织的诱导较好,对成熟胚伤害小,且污染率低 ;浸种15～21 h,对成熟胚愈伤组织的诱导无明显差异,但浸种18或21 h有利于胚性愈伤组织的分化 ;成熟胚刮碎处理,有利于愈伤组织的诱导与分化,其诱导率与绿点率分别为98.33％,62.04％;当2,4-D质量浓度为2.5 mg/L时,甘春24胚性愈伤组织品质较好.【期刊名称】《西北农业学报》【年(卷),期】2012(021)010【总页数】5页(P49-53)【关键词】小麦;成熟胚;愈伤组织【作者】林国梁;王兴珍;孟亚雄;李葆春;马小乐;王化俊【作者单位】甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室,甘肃省干旱生境作物学重点实验室,兰州 730070 ;甘肃农业大学农学院,兰州 730070;甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室,甘肃省干旱生境作物学重点实验室,兰州 730070 ;甘肃农业大学农学院,兰州 730070;甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室,甘肃省干旱生境作物学重点实验室,兰州 730070 ;甘肃农业大学农学院,兰州 730070;甘肃农业大学生命科学技术学院,兰州 730070;甘肃农业大学农学院,兰州 730070;甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室,甘肃省干旱生境作物学重点实验室,兰州 730070 ;甘肃农业大学农学院,兰州 730070【正文语种】中文【中图分类】S512.1过去的许多研究指出，小麦一些组织培养特性存在着基因型差异，有的基因型出愈速度和植株再生能力明显高于其他基因型［1－6］，选育农艺性状好、组织培养效率高的受体植物，对建立高效转基因系统有重要意义［7－8］。
植物组织培养技术的研究进展一、本文概述植物组织培养技术，作为一种在无菌条件下，通过人工操作将离体的植物组织、细胞或器官培养在人工配制的培养基上，使其再生为完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术，自其诞生以来，就在生物学、农业、林业、医药等领域引发了广泛的关注和研究。
本文旨在全面综述植物组织培养技术的研究进展，探讨其在实际应用中的潜力与挑战，以期为推动该领域的发展提供有益的参考。
本文将首先回顾植物组织培养技术的发展历程，梳理其从早期的摸索阶段到现代的精细化、高效化发展的主要历程。
接着，我们将重点关注近年来在植物组织培养技术方面取得的重要突破，包括培养基的优化、外植体选择的新策略、基因编辑技术在组织培养中的应用等。
我们还将探讨植物组织培养技术在植物育种、脱毒、次生代谢产物生产、生物反应器等方面的应用，并分析其在实际应用中的优势和局限性。
我们将对植物组织培养技术的未来发展进行展望，探讨如何通过技术创新和方法优化，进一步提高植物组织培养的效率和质量，以满足日益增长的农业生产需求和社会经济发展要求。
我们也将关注植物组织培养技术在应对全球气候变化、生物多样性保护等重大问题中的潜在作用，以期为推动植物组织培养技术的可持续发展提供新的思路。
二、植物组织培养技术的基本原理和方法植物组织培养技术，又称为植物微繁殖或植物细胞培养，是一种通过控制环境条件，利用植物细胞或组织的再生能力，在无菌条件下进行植物繁殖或遗传改良的技术。
其基本原理主要基于植物细胞的全能性，即植物体的每一个活细胞都含有该物种的全套遗传信息，并有能力发育成完整的植株。
植物组织培养的基本方法主要包括以下几个步骤：从植物体上获取所需的外植体（如叶片、茎尖、花药等）。
然后，通过表面消毒和切割处理，将外植体接入含有适当营养成分和植物生长调节剂的培养基中。
这些调节剂如细胞分裂素和生长素，对细胞的分裂和分化起着重要的调控作用。
接着，将接种后的外植体置于适宜的光照、温度和湿度条件下进行培养。
不同小麦品种幼胚愈伤诱导及适宜草甘膦浓度的筛选杨丽荣;全鑫;薛保国;雷振生;赵献林;晁岳恩;刘昊英;鹿莉【摘要】以6个小麦品种（郑麦9023、郑麦366、周麦18、矮抗58、花培5号、花培8号）幼胚为外植体，研究了不同基因型间幼胚愈伤组织诱导、分化成苗以及对草甘膦敏感性的差异。
结果表明，品种间出愈时间和初始分化时间有明显差异，花培5号和花培8号的出愈和初始分化时间最短，成苗率较高，可作为优良的受体材料。
设置0，1，2，3，4 mmol/L 5种草甘膦浓度研究不同小麦品种对草甘膦的敏感性，结果显示，小麦幼胚愈伤分化期与诱导筛选阶段相比，褐化死亡较明显，是理想的筛选时期。
草甘膦浓度为3 mmol/L时，郑麦9023、周麦18、郑麦366的分化率与对照相比呈现显著差异，而与4 mmol/L时这3个品种的分化率无显著差异。
矮抗58在4种草甘膦筛选浓度下与对照相比分化率逐渐降低，在4 mmol/L时分化率为2．08％，大部分的愈伤生长受到抑制。
花培5号和花培8号与其他几个品种相比，对草甘膦更加敏感，筛选浓度为2 mmol/L时与对照相比分化率显著降低，分别为3．42％和4．17％。
因此，在愈伤分化时期用草甘膦筛选时，郑麦9023、郑麦366、周麦18适宜的筛选浓度为3 mmol/L，矮抗58为4 mmol/L，花培5号和花培8号为2 mmol/L。
%In this paper, we studied differences of immature embryo calli , proliferation, differentiation and glyphosate sensitivity in different genotypes by using the immature embryo of six wheat ( Zhengmai 9023,Zhengmai 366,Zhoumai18,Aikang 58,Huapei NO.5 and Huapei NO.8)cultivars as explants.The results showed that the cal-lus formation time and initial time of differentiation had a significant difference in different wheat cultivars ,Huapei NO.5 and Huapei NO.8 were optimal for tissue culture because the index of callus formationtime and initial time were higher than others ,regenerated plantlet yield reached high level .Screening of wheat varieties to glyphosate sen-sitivity through 0,1,2,3,4 mmol/L 5 kinds of glyphosate concentration ,results showed differentiation and Callus Browning death compared to more obvious ,is the ideal screening period .The concentration of 3 mmol/L Zhengmai 9023 , Zhoumai 18 , Zhengmai 366 differentiation rate compared with the control group showed significant differ-ences,but no significant difference with 4 mmol/L.Aikang 58 in the screening concentration of glyphosate compared with control differentiation rate decreased gradually ,in 4 mmol/L of glyphosate screening differentiation rate reached 2.08%,most of the callus growth was inhibited .For Huapei No.5,Huapei No.8 and other varieties compared to more sensitive to glyphosate ,screening concentration was 2 mmol/L,when compared with the control differentiation rate decreased,3.42%and 4.17%,respectively.【期刊名称】《华北农学报》【年(卷),期】2013(000)006【总页数】5页(P121-125)【关键词】小麦幼胚;愈伤组织;分化;草甘膦;敏感性【作者】杨丽荣;全鑫;薛保国;雷振生;赵献林;晁岳恩;刘昊英;鹿莉【作者单位】河南省农业科学院植物保护研究所，河南省农作物病虫害防治重点实验室，农业部华北南部作物有害生物综合治理重点实验室，河南郑州 450002;河南省农业科学院植物保护研究所，河南省农作物病虫害防治重点实验室，农业部华北南部作物有害生物综合治理重点实验室，河南郑州 450002;河南省农业科学院植物保护研究所，河南省农作物病虫害防治重点实验室，农业部华北南部作物有害生物综合治理重点实验室，河南郑州 450002;河南省农业科学院小麦研究中心，河南郑州 450002;河南省农业科学院小麦研究中心，河南郑州 450002;河南省农业科学院小麦研究中心，河南郑州 450002;河南省农业科学院植物保护研究所，河南省农作物病虫害防治重点实验室，农业部华北南部作物有害生物综合治理重点实验室，河南郑州 450002;河南省农业科学院植物保护研究所，河南省农作物病虫害防治重点实验室，农业部华北南部作物有害生物综合治理重点实验室，河南郑州 450002【正文语种】中文【中图分类】S512.11978年从小麦的愈伤组织获得第一株再生植株[1],20世纪90年代以小麦幼胚愈伤组织为受体材料,建立了基因枪转化小麦幼胚的技术体系[2-3],之后幼胚以操作简便、再生率高和遗传转化稳定等优点成为小麦遗传转化理想的外植体[4-8]。
