玉米高效遗传转化受体材料的筛选
发布时间：2021-06-15 13:43
遗传转化技术已经成为生物学研究的重要手段之一,玉米高效遗传转化体系的建立对于玉米在生物学方面的研究具有重要的意义。玉米高效遗传转化体系的构建可以从优化培养体系、构建高效遗传转化载体、筛选高效受体材料等方面入手。本研究对实验室收集的64个玉米自交系进行了农杆菌介导的遗传转化实验,实验过程中取材以及侵染阶段的操作步骤均参考本实验室最常用的实验方法;实验过程中使用的培养体系是本实验室之前筛选出的适用于大多数玉米自交系的培养体系。本研究在对所有玉米自交系进行完整的遗传转化实验以后,对转化效率和获得绿苗所用培养时间进行了统计分析,筛选出了113、130和166（具体材料名称见补充表1）三种可用于玉米高效遗传转化体系构建的受体材料,其转化效率分别为11.99%、8.78%和9.09%,对照材料B104和Z31的转化效率分别是13.16%和10.39%,三种材料的转化效率与对照材料没有明显差距;三种材料获得绿苗所用组织培养时间分别是51天、48天和45天,自交系B104和Z31的培养时间分别是55天和52天,三种材料的组织培养时间均较对照材料有所缩短。在本研究中,为了找出遗传转化过程中主要性状与转化...
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
-1对照材料与供试材料的转化效率
象。根据转化效率统计结果来看，不同基因型材料的转化效率差距十分明显。其中自交系113的转化效率为11.99%，低于B104的转化效率，高于Z31的转化效率，其有很大概率可用作玉米遗传转化的高效受体材料。为从实验材料中筛选出更多的适合用于玉米遗传转化的受体材料，将19份自交系的转化效率与B104的转化效率进行差异显著性分析如表3-1，其中没有明显差异的自交系共有5种，分别是111、113、130、135、166，转化效率分别是6.06%、11.99%、8.78%、8.33%、9.09%，这5种材料将被进一步分析其用作高效玉米遗传转化受体材料的能力。图3-1-2鉴定阳性苗的部分Bar试纸条使用情况Fig.3-1-2SituationofpartialofBarstripsforidentifyingpositiveseedlings3.1.2组织培养时间的统计分析相对于不经过愈伤组织的玉米遗传转化体系，用幼胚作为受体诱导愈伤组织形成的体系试验周期长，因此选用组织培养时间短的材料是缩短实验周期的一种有效方法。本研究对所有材料从侵染过程到获得再生绿苗（以第一株长度为3cm的健壮绿苗为准）所用的培养时间进行了统计，结果如表3-2，不同基因型材料的培养时间从42天到64天不等，可见基因型对于材料获得再生绿苗的培养时间具有明显的影响。对于转化效率较高的5种材料，除111和135自交系外，其余自交系获得绿苗所用培养时间均比B104和Z31的培养时间短，其中以166的培养时间最短，与B104和Z31相比分别缩短了10天和7天。从转化效率和获得绿苗所用培养时间两个因素来看，本实验筛选到的可用于高效玉米遗传转化的受体材料有3个，分别是113、130和166，其中以113的转化效率最高，166的组织培养时间最短。
玉米高效遗传转化受体材料的筛选30为了验证本实验筛选到的三种材料分别在海南地区和在我国北方地区种植是否会对转化效率产生影响，我们将B104、Z31和113、130、166五种材料分别在海南和山东泰安种植后的转化效率进行了显著性分析和相关性分析，结果见表3-3，我们发现这五种材料在海南地区和泰安地区种植后的转化效率之间均不存在显著差异，所以本表中相关性分析的R值不具有参考价值，但从显著性分析可以看出这五种材料在海南地区和泰安地区种植后的转化效率差异并不明显。3.2遗传转化过程中的主要性状对材料转化效率的影响以材料的转化效率作为受体材料转化能力的主要参考依据保证了实验结果的准确性，但要测得所有实验材料的转化效率却会耗费大量的人力、物力和时间，为了能够降低筛选高效玉米遗传转化受体材料的成本投入，本实验将所有材料的瞬时转化能力、稳定转化能力、初级愈伤组织诱导能力、胚性愈伤组织诱导能力和绿苗分化能力五个性状进行了分析，并评估了其与材料转化效率之间的关系。3.2.1瞬时转化能力对转化效率的影响图3-2对照材料与供试材料的瞬时转化率3DAI进行GUS染色，对照材料与供试材料的瞬时转化率测定结果统计。误差线表示的是三个
【参考文献】：
期刊论文
[1]ZmPIF3基因过表达载体的构建及在玉米中的遗传转化[J]. 陶海霞,居鹏,仲雪,张梦娇,罗贤磊,陈建民,高勇. 分子植物育种. 2019(24)
[2]根癌农杆菌介导的玉米幼胚遗传转化体系[J]. 李金红,付莉,关晓溪,霍岩,陶承光,史振声. 沈阳农业大学学报. 2018(03)
[3]农杆菌介导的玉米自交系Z21遗传转化体系的研究[J]. 李韩帅,周秒依,杨凤玲,李婷,白琪林,刘亚. 山西农业科学. 2018(04)
[4]转基因玉米的技术发展综述[J]. 唐世明,开赛尔·买买提明·特肯,古丽仙·阿布都沙的. 和田师范专科学校学报. 2018(02)
[5]玉米叶片原生质体的制备及瞬时转化体系的建立[J]. 雷海英,白凤麟,冯宇,郭亚冲,乔楠茜. 长治学院学报. 2018(02)
[6]玉米转基因技术研发与应用现状及展望[J]. 黎裕,王天宇. 玉米科学. 2018(02)
[7]MS基本培养基诱导玉米成熟胚愈伤组织影响因素的研究[J]. 朴莲玉,王化冰,郑大浩. 乡村科技. 2017(31)
[8]玉米不同部位愈伤组织诱导及植株再生的比较研究[J]. 张微,王良群,刘勇,郝艳芳,杨伟,白鸿雁,武擘. 核农学报. 2017(11)
[9]浅析转基因作物的发展历程及影响[J]. 徐长营,葛善欣,丁一,李夏,马静文. 农业开发与装备. 2017(08)
[10]玉米幼胚农杆菌高效转化体系的构建[J]. 霍岩,李金红,付莉. 饲料研究. 2017(08)
硕士论文
[1]玉米自交系掖478和TY4幼胚不定芽再生体系的优化[D]. 王婷婷.山东农业大学 2019
[2]转基因玉米检测及方法优化[D]. 冉启俊.山东大学 2018
[3]MS培养基和钙浓度对马铃薯脱毒试管苗和试管薯生长的影响[D]. 刘臻晔.东北农业大学 2016
本文编号：3231165
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
-1对照材料与供试材料的转化效率
象。根据转化效率统计结果来看，不同基因型材料的转化效率差距十分明显。其中自交系113的转化效率为11.99%，低于B104的转化效率，高于Z31的转化效率，其有很大概率可用作玉米遗传转化的高效受体材料。为从实验材料中筛选出更多的适合用于玉米遗传转化的受体材料，将19份自交系的转化效率与B104的转化效率进行差异显著性分析如表3-1，其中没有明显差异的自交系共有5种，分别是111、113、130、135、166，转化效率分别是6.06%、11.99%、8.78%、8.33%、9.09%，这5种材料将被进一步分析其用作高效玉米遗传转化受体材料的能力。图3-1-2鉴定阳性苗的部分Bar试纸条使用情况Fig.3-1-2SituationofpartialofBarstripsforidentifyingpositiveseedlings3.1.2组织培养时间的统计分析相对于不经过愈伤组织的玉米遗传转化体系，用幼胚作为受体诱导愈伤组织形成的体系试验周期长，因此选用组织培养时间短的材料是缩短实验周期的一种有效方法。本研究对所有材料从侵染过程到获得再生绿苗（以第一株长度为3cm的健壮绿苗为准）所用的培养时间进行了统计，结果如表3-2，不同基因型材料的培养时间从42天到64天不等，可见基因型对于材料获得再生绿苗的培养时间具有明显的影响。对于转化效率较高的5种材料，除111和135自交系外，其余自交系获得绿苗所用培养时间均比B104和Z31的培养时间短，其中以166的培养时间最短，与B104和Z31相比分别缩短了10天和7天。从转化效率和获得绿苗所用培养时间两个因素来看，本实验筛选到的可用于高效玉米遗传转化的受体材料有3个，分别是113、130和166，其中以113的转化效率最高，166的组织培养时间最短。
玉米高效遗传转化受体材料的筛选30为了验证本实验筛选到的三种材料分别在海南地区和在我国北方地区种植是否会对转化效率产生影响，我们将B104、Z31和113、130、166五种材料分别在海南和山东泰安种植后的转化效率进行了显著性分析和相关性分析，结果见表3-3，我们发现这五种材料在海南地区和泰安地区种植后的转化效率之间均不存在显著差异，所以本表中相关性分析的R值不具有参考价值，但从显著性分析可以看出这五种材料在海南地区和泰安地区种植后的转化效率差异并不明显。3.2遗传转化过程中的主要性状对材料转化效率的影响以材料的转化效率作为受体材料转化能力的主要参考依据保证了实验结果的准确性，但要测得所有实验材料的转化效率却会耗费大量的人力、物力和时间，为了能够降低筛选高效玉米遗传转化受体材料的成本投入，本实验将所有材料的瞬时转化能力、稳定转化能力、初级愈伤组织诱导能力、胚性愈伤组织诱导能力和绿苗分化能力五个性状进行了分析，并评估了其与材料转化效率之间的关系。3.2.1瞬时转化能力对转化效率的影响图3-2对照材料与供试材料的瞬时转化率3DAI进行GUS染色，对照材料与供试材料的瞬时转化率测定结果统计。误差线表示的是三个
【参考文献】：
期刊论文
[1]ZmPIF3基因过表达载体的构建及在玉米中的遗传转化[J]. 陶海霞,居鹏,仲雪,张梦娇,罗贤磊,陈建民,高勇. 分子植物育种. 2019(24)
[2]根癌农杆菌介导的玉米幼胚遗传转化体系[J]. 李金红,付莉,关晓溪,霍岩,陶承光,史振声. 沈阳农业大学学报. 2018(03)
[3]农杆菌介导的玉米自交系Z21遗传转化体系的研究[J]. 李韩帅,周秒依,杨凤玲,李婷,白琪林,刘亚. 山西农业科学. 2018(04)
[4]转基因玉米的技术发展综述[J]. 唐世明,开赛尔·买买提明·特肯,古丽仙·阿布都沙的. 和田师范专科学校学报. 2018(02)
[5]玉米叶片原生质体的制备及瞬时转化体系的建立[J]. 雷海英,白凤麟,冯宇,郭亚冲,乔楠茜. 长治学院学报. 2018(02)
[6]玉米转基因技术研发与应用现状及展望[J]. 黎裕,王天宇. 玉米科学. 2018(02)
[7]MS基本培养基诱导玉米成熟胚愈伤组织影响因素的研究[J]. 朴莲玉,王化冰,郑大浩. 乡村科技. 2017(31)
[8]玉米不同部位愈伤组织诱导及植株再生的比较研究[J]. 张微,王良群,刘勇,郝艳芳,杨伟,白鸿雁,武擘. 核农学报. 2017(11)
[9]浅析转基因作物的发展历程及影响[J]. 徐长营,葛善欣,丁一,李夏,马静文. 农业开发与装备. 2017(08)
[10]玉米幼胚农杆菌高效转化体系的构建[J]. 霍岩,李金红,付莉. 饲料研究. 2017(08)
硕士论文
[1]玉米自交系掖478和TY4幼胚不定芽再生体系的优化[D]. 王婷婷.山东农业大学 2019
[2]转基因玉米检测及方法优化[D]. 冉启俊.山东大学 2018
[3]MS培养基和钙浓度对马铃薯脱毒试管苗和试管薯生长的影响[D]. 刘臻晔.东北农业大学 2016
本文编号：3231165
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