[发明专利]一种玉米自交系SL1303幼胚转化方法

说明书

本发明属于作物遗传育种领域，具体涉及一种玉米自交系SL1303幼胚转化方法，包括如下步骤：1）愈伤组织诱导：在无菌操作台中剥取幼胚，用镊子将玉米种子固定住，将玉米的胚挑出，沿胚轴纵切成两半，然后置于诱导培养基上进行诱导培养；2）继代培养：将诱导产生的愈伤切去内生芽，接种至继代培养基中25℃暗培养7天，继代两次，统计产生胚性愈伤组织；3）分化培养：将长出胚性愈伤组织转入再生培养基中，25℃光照培养至长芽；4）生根培养：待长出完整的再生苗后转入生根培养基中，进行生根壮苗，根长至4cm左右，进行炼苗移栽。本发明建立了一个高效的玉米自交系SL1303幼胚转化方法，为今后利用该体系进行玉米自交系SL1303的转基因提供了坚实的基础。

技术领域

本发明属于作物遗传育种领域，具体涉及一种玉米自交系SL1303幼胚转化方法。目前，农杆菌介导法是作物转基因研究最常用的方法，其成功获得转基因植株的关键是高效稳定遗传转化及再生体系的建立。幼胚是玉米组织培养中开展最早、应用最成功的外植体，幼胚作为受体材料进行遗传转化具有较好的体细胞繁殖和再生效果，建立以幼胚为受体材料的转化体系具有重要意义。

背景技术

1引言

玉米(Zea mays L.)是世界上种植面积最广、产量最高的谷类粮食作物，具有粮食、饲料、工业原料等多种用途，玉米的稳产高产是世界粮食安全的保障。我国是世界上第二大玉米生产国和消费国，但玉米单位面积产量却偏低，生产成本较高，严重制约了我国玉米的国际竞争力。面对如此大的挑战，任何可以提高粮食产量的方法都值得去尝试。针对粮食作物品种改良，人们主要采取传统育种，通过去雄杂交促进亲本间基因组的重组变异，利用田间试验，以优良性状为指标筛选获得所需育种目标的玉米优良品种。随着现代生物学的发展，转基因技术培育作物新品种已经成为一种重要的育种手段，使用转基因技术培育优质、高产、抗逆的玉米新品种，对于提高我国玉米的生产力水平具有重要意义。

植物转基因是利用重组DNA技术将克隆到的优良目的基因导入植物细胞或组织，并在其中进行表达，从而获得具新性状的植物。相比于传统杂交育种，转基因技术可打破生殖隔离，进一步扩大植物遗传变异的范围。同时传统育种的周期长、受气候环境影响大，而转基因方法有效缩短改良时间，整个过程可在培养箱和温室进行，并且可以针对某一种性状或者综合性状进行分子标记辅助选择，从而提高育种效率。转基因技术主要包括：基因克隆、目的基因功能鉴定、目的基因插入植物基因组、生理鉴定获得改良品种。植物基因组插入外源基因的方法有基因枪法和农杆菌介导法和花粉管通道法等。

2玉米转基因的方法

基因枪法(gene gun,particle gun)，是将表面附着核酸分子的金属微粒通过高速运动引入受体细胞的技术，基因枪法具有受体依赖性小、操作简单、技术成熟等优点，是转基因玉米获得的主要途径之一。但是基因枪法具有目的基因多拷贝、外源基因断裂以及嵌合体产生、设备昂贵等缺点，而农杆菌转化则一定程度上避免这些缺陷。

农杆菌是普遍存在土壤中的革兰氏阴性细菌，双子叶植物受伤后，释放信号分子诱导农杆菌附着在植物细胞表面，将T-DNA插入到植物基因组中。科学家将T区的左臂和右臂之间的片段，替换成目的基因，最终实现目的基因的转化。19世纪80年代中期，人们已经研究农杆菌转化的机制，并利用农杆菌对烟草、矮牵牛花等双子叶植物叶片进行侵染，得到阳性植株(Fraleyetal et al.,1986)。因为农杆菌侵染的天然宿主是双子叶植物，所以直到20世纪90年代中期，单子叶植物转化方法才开始兴起。后来随着农杆菌转化机理认识的加强，主要的水稻、玉米、小麦等单子叶植物也利用农杆菌实现有效地转化。

基因枪和农杆菌转化法是目前转基因玉米获得的主要方法，除此之外，花粉管通道法、PEG法、电激法、显微注射法、离子束介导法、超声波介导法、激光微束穿孔法等也受到科学家的关注，例如，1986年研究人员首次成功用电激法转化了玉米原生质体(Fromm etal.,1986)，继而利用超声波法转化玉米愈伤组织获得转基因植株(张宏等，1997)。丁群星等采用子房注射法把Bt基因导入到玉米中，成功获得了转基因植株(丁群星等，1993)。