基本信息
- 项目名称：
- 不同二倍体、四倍体小麦成熟胚再生体系初步研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 实验以野生一粒麦（二倍体）和二粒麦（四倍体）为材料，其基因组小且简单，通过对野生一粒麦和二粒麦的组织培养选出再生能力较强的野生小麦组培条件及最适基因型，为功能基因组的研究奠定基础。小麦再生苗的形成有很强的基因依赖性，目前对野生一粒麦和二粒麦的再生体系研究还很少，所以针对我们所选野生小麦，有必要在转基因进行功能基因组研究之前进行最佳再生条件的选择。
- 详细介绍：
- 小麦遗传育种工作对于解决粮食问题十分重要，因而采用基因工程技术将优良性状的基因导入小麦, 是近年来发展起来的新品种遗传改良方法，功能基因组的研究是基因插入突变的基础。我们通过组织培养技术获得了野生一粒麦（二倍体）和二粒麦（四倍体）小麦成熟胚的愈伤组织，目的就是为以后基因插入突变提供前体材料。而非六倍体小麦再生体系的建立较困难，所以做好遗传体系的建立对后续功能基因组的研究及小麦遗传育种至关重要。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 普通六倍体小麦基因组庞大，对基因组的研究带来了很大不便。二倍体、四倍体小麦基因组小且简单，是插入突变的前提材料。本研究对二倍体、四倍体小麦成熟胚再生体系的建立进行了初步的探究，研究了不同小麦品种、不同激素浓度以及激素的配比对成熟胚愈伤组织的诱导及成苗的影响，最终筛选出最适合的基因型及培养条件。
科学性、先进性及独特之处
- 选择的是二倍体和四倍体小麦成熟胚。二倍体、四倍体小麦较六倍体小麦基因组小且简单，是功能基因组研究的良好材料。选择成熟胚，不受时间空间的限制，给研究带来了很大的方便。根据细胞的全能型，这些非六倍体材料也一样能形成愈伤组织，最后成苗。
应用价值和现实意义
- 选择出二倍体、四倍体小麦成熟胚最优的再生条件，可以直接用于插入突变体的再生培养。这样不仅为以后功能基因组的研究节约大量时间,将外源基因直接插入优质的愈伤组织中，还可以使转基因的开支大大减少。所以针对选择的几个品种，筛选出其中成苗率最高的小麦成熟胚愈伤组织，为插入突变材料的获得、功能基因组的研究和小麦的分子育种工作打下坚实的基础。
学术论文摘要
- 摘 要：以硬粒小麦（Triticum durum Desf.）、墨西里卡（Moxilika）、 野生一粒麦Tu(Triticum boeoticum.Tu)和野生一粒麦Tb(Triticum boeoticum.Tb)的成熟胚为实验材料, 研究不同基因型和培养条件对小麦成熟胚愈伤组织诱导和分化的影响。结果表明, 不同基因型成熟胚在愈伤组织的诱导、分化及成苗中表现出显著差异。其中硬粒小麦的成熟胚有着明显的基因型优势, 其成熟胚愈伤组织在不同2,4-D浓度（1.0～4.0 mg/L）下诱导率均在93%以上。不同激素配比对成熟胚愈伤组织绿点率、成苗率均有显著影响。硬粒小麦、墨西里卡、野生一粒麦Tb在激素配比为KT 1.5mg/L +NAA 0.5mg/L的分化培养基中绿点率分别为85.22%、61.67%、8.50%, 成苗率分别为40.40%、32.06%、1.72%；而野生一粒麦Tu在激素配比为KT 1.0 mg/L +NAA 1.0 mg/L的分化培养基中绿点成苗率达到最高, 绿点率为18.64%、成苗率为8.47%
获奖情况
- 获得西北农林科技大学第五届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛二等奖
鉴定结果
- 真实
参考文献
- [1] Arumuganat han K, Earle E D. Nuclear DNA content of some important plant species [J]. Plant Molecular Biology Report, 1991,9:208-218. [2] Nabila Y, Payorm S, Robert D,etal . Genome analysis at different ploidy levels allows cloning of the powdery mildew resistance gene Pm3b from hexaploid wheat [J]. The Plant Journal, 2004, 37:528-538. [3] Flavell R B, Bennett M D, Smit h J B, etal. Genome size and proportion of repeated nucleotide sequence DNA in plant [J]. Biochemistry Genetics, 1974, 12:257-269. [4] TAN J B(覃建兵), HE G Y(何光源). Preliminary study on in vitro culture of different wheat genotypes and their explants[J]. Journal of huazhong agricultural university contents(华中农业大学学报) , 2001, 20(6):522-527. [5] LÜ X Y(吕晓依),WANG Z L(王竹林), XI Y J(奚亚军), REN P(任鹏), LIU SH D(刘曙东). The Establishment of acceptor system for wheat genetic transformation[J]. Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica(西北植物学报) ,2007,27(5):0859-0863.
同类课题研究水平概述
- 国内外对小麦再生体系的建立的研究多集中在普通六倍体小麦，其再生体系的建立相对非六倍体小麦简单。对普通六倍体小麦而言，再生体系的建立已经相对很成熟。但是，目前对于非六倍体小麦的研究却较少，因为其再生较困难。非六倍体小麦基因组小且简单对于功能基因组的研究十分重要。 再生体系建立所选外植体来源多集中在幼胚，幼穗，花药等，但受到时间空间的限制，这给研究带来了很大不变。选择成熟胚为外植体来源，虽然其再生体系建立较困难，但是不受时间空间的限制，方便研究。
