[发明专利]转化水稻的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种植物转化的方法，特别是涉及一种转化水稻组织的方法。

背景技术

水稻（Oryza sativa）是世界主要的粮食作物之一，也是我国的第一大粮食作物。然而，伴随着人口增加和社会发展，可耕作的土地面积却越来越小，并且水稻产量的年增长率已下降至不足1%，作物品种的产量已经快达到了生产极限，依靠传统的育种技术已经很难有较大的突破，作物基因工程技术的进步是选育高产作物品种的希望所在。

水稻的遗传转化方法主要有农杆菌介导法、基因枪轰击法、电击法、PEG法和花粉管通道法等，其中农杆菌介导法为目前水稻常用的转基因方法。近年来粳稻转基因技术已经相当的成熟和稳定，而籼稻作为我国稻区的主栽品种（特别是长江中下游和南方稻区），在农杆菌介导的遗传转化过程中存在难以逾越的技术瓶颈：

（1）基因型依赖性强：一些大面积推广应用的优良品种和一些超级杂交稻的亲本材料都不能进行遗传转化。

（2）受体材料有限：在农杆菌介导的籼稻遗传转化过程中，农杆菌侵染所依赖的受体材料-愈伤，都是经过固体培养基诱导出来的初生愈伤，然后再通过固体培养基继代培养所获得的；这一传统的方法固然能得到适于转化的胚性愈伤，但是获得的胚性愈伤数量有限。

（3）外植体需求量大：如果为研究基因组学而导入大量的外源基因或是对一些优良品种进行遗传转化，需要大量供应水稻外植体以便大规模起始的水稻愈伤诱导和继代工作。

（4）转化频率低：农杆菌介导的籼稻遗传转化，其转化效率很大程度上取决于胚性愈伤的感受状态；常规的籼稻遗传转化方法由于转化频率低，需要大量的外植体和人力才能获得足够数量的可供转化的愈伤，并且转化过程也需要花费大量的时间。

（5）转化周期长、精细度高：农杆菌介导的籼稻遗传转化过程需要大量的手工操作，这就大大增加了培养基污染的概率；同时对实验员操作的精细度、操作时间和强度要求较高，而操作时间跨度越长对整个研发周期会产生不良的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种转化水稻的方法，有效克服现有技术基因型依赖性强、受体材料有限、外植体需求量大、转化效率低和转化周期长、精细度高等技术缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了一种诱导水稻愈伤组织的方法，包括：

将水稻种子接种于固体的诱导培养基以诱导初生愈伤；

将所述初生愈伤通过液体的悬浮培养以获得愈伤组织。

为实现上述目的，本发明还提供了一种大量扩增水稻愈伤组织的方法，包括：

将水稻种子接种于固体的诱导培养基以诱导初生愈伤；

将所述初生愈伤接种于液体的悬浮培养基以获得胚性愈伤；

所述胚性愈伤通过悬浮培养继代以获得愈伤组织。

为实现上述目的，本发明还提供了一种节省水稻外植体的方法，包括：

将水稻种子接种于固体的诱导培养基以诱导初生愈伤；

将所述初生愈伤接种于液体的悬浮培养基以获得胚性愈伤；

所述胚性愈伤通过悬浮培养继代以获得愈伤组织。

为实现上述目的，本发明还提供了一种转化水稻的方法，包括：

采用所述诱导水稻愈伤组织的方法或所述大量扩增水稻愈伤组织的方法获得的愈伤组织；

农杆菌侵染所述愈伤组织。

进一步地，所述侵染步骤之前的步骤为将所述愈伤组织进行预培养。

为实现上述目的，本发明还提供了一种生产稳定转化的水稻植物的方法，包括：

采用所述诱导水稻愈伤组织的方法或所述大量扩增水稻愈伤组织的方法获得的愈伤组织；

农杆菌侵染所述愈伤组织；

侵染后的愈伤组织与所述农杆菌共培养；

在含有选择剂的培养基上培养并选择转化的抗性愈伤组织；

转化的抗性愈伤组织再生为水稻植物。

进一步地，所述侵染步骤之前的步骤为将所述愈伤组织进行预培养。

更进一步地，所述共培养步骤之前的步骤为将侵染后的愈伤组织进行干燥处理。所述选择步骤之前的步骤为将共培养后的愈伤组织进行恢复培养。

优选地，所述选择剂是潮霉素、甘露糖或草丁膦。

本发明中的克隆基因、表达盒、载体（例如质粒）、蛋白和蛋白片段、以及转化的细胞核植物均可使用标准方法生产。