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新芝基因导入仪-蛋白基因改良小麦的营养品质

[导读]为了培育高赖氨酸含量的小麦新材料,利用基因枪转化法将辣椒高赖氨酸蛋白Cflr基因导入到小麦品种扬麦16中,轰击了2 500枚小麦幼胚,获得抗除草剂Basta的再生植株176株(遗传转化采用的筛选标记基因为bar基因),经PCR鉴定Cflr基因阳性的转基因植株为23株。

小麦籽粒中的蛋白质为完全蛋白质,但其蛋白质中的氨基酸组成不平衡,特别是赖氨酸含量比较低,平均含量仅为0.44%左右,仅能满足人体需要的45%,是小麦营养品质中第一限制性必需氨基酸。提高小麦籽粒中的赖氨酸含量是小麦品质育种的重要目标之一。对2554份小麦种质资源的品质进行了鉴定,发现赖氨酸平均含量0.44%,变化范围0.27%0.58%。不同年代的品种、地方品种和育成品种之间,赖氨酸含量差异都不大。许多研究也证明小麦籽粒赖氨酸含量在种间和种内变化均比较小。通过常规杂交育种方法获得小麦高赖氨酸含量品系的潜力较小。基因工程技术的发展为利用外源高赖氨酸蛋白基因改良小麦的营养品质,创建小麦高赖氨酸新种质提供了有力的技术支持。将来源于四棱豆的高赖氨酸蛋白基因(wblrp)和赖氨酸合成关键酶基因(dapA)用基因枪法转化小麦,获得4个种子赖氨酸含量提高10%左右的株系,但是种子总蛋白含量在转基因植株和转化受体之间并没有显著的变化。本实验室从辣椒的花粉中克隆获得一个高赖氨酸蛋白基因(Cflr),其编码的蛋白质中赖氨酸含量高达21.2%,是迄今文献报道的赖氨酸含量最高的一个天然蛋白质。将Cflr基因转入小麦品种扬麦158中,获得了赖氨酸含量提高的种质材料。但目前扬麦158在生产中的栽培面积正逐年减少,有逐渐退出生产的趋势。我们将Cflr基因转入到江苏省推广优良新品种扬麦16中,与以扬麦158为受体的转基因材料相比,转基因材料的遗传背景更加的优良。报道只是对目的基因Cflr进行了PCR和RT-PCR的分子检测,对筛选标记基因bar未进行任何检测,无法确定转基因材料中是否同时转入筛选标记基因bar。因此,本试验除对转基因材料除进行目的基因的分子检测以外,还对转基因材料进行除草剂Basta的抗性检测,以期获得只有目的基因转入而没有筛选标记基因bar转入的转基因材料,以增强转基因材料的安全性。1材料与方法1.1植物材料及载体以小麦新品种扬麦16为转基因受体品种。

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