作物杂志,2018, 第1期: 56–61 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2018.01.008

• 遗传育种·种质资源·生物技术 • 上一篇    下一篇

农杆菌介导高粱遗传转化的相关因素优化

张微1,2,王良群1,2,刘勇1,郝艳芳1,2,杨伟1,白鸿雁1,武擘1   

  1. 1 高粱遗传与种质创新山西省重点实验室,030600,山西晋中
    2 山西省农业科学院高粱研究所,030600,山西晋中
  • 收稿日期:2017-11-01 修回日期:2017-11-29 出版日期:2018-02-20 发布日期:2018-08-24
  • 作者简介:张微,助理研究员,主要从事玉米、高粱遗传育种与转基因方面研究
  • 基金资助:
    山西省科技攻关项目(20150311003-2);高粱遗传与种质创新山西省重点实验室青年基金(2015Q-06)

Optimization of the Factors Related to the Efficiency of Agrobacterium-Mediated Transformation of Sorghum

Zhang Wei1,2,Wang Liangqun1,2,Liu Yong1,Hao Yanfang1,2,Yang Wei1,Bai Hongyan1,Wu Bo1   

  1. 1 Shanxi Key Laboratory of Sorghum Genetic and Germplasm Innovation, Jinzhong 030600, Shanxi, China
    2 Sorghum Institute, Shanxi Academy of Agricultural Sciences, Jinzhong 030600, Shanxi, China
  • Received:2017-11-01 Revised:2017-11-29 Online:2018-02-20 Published:2018-08-24

摘要:

为建立一个稳定的高粱遗传转化体系,以高粱RHMC品种为试验材料,采用内含有P CAMBIA3301质粒载体的根癌农杆菌EHA105介导的方法研究了高粱遗传转化的相关因素。结果表明,外植体预培养2d,GUS表达效果最好;在侵染液和共培养基中加入200μmol/L乙酰丁香酮时,GUS表达效果最好;侵染液浓度OD600值的适宜范围为0.8~1.0;农杆菌侵染愈伤组织的适宜时间为5~10min;共培养的适宜时间为2d。初步建立了一套高粱遗传转化体系,为今后高粱转化提供一些参考。

关键词: 高粱, 农杆菌, 遗传转化, 愈伤组织

Abstract:

Using sorghum variety RHMC and the agrobacterium strain EHA105 containing P CAMBIA3301 plasmid as the materials, we studied the factors which influence agrobacterium-mediated transformation efficiency of the sorghum so as to establish a stable transformation system. The results showed that when the explants were pre-cultured for 2d, the GUS staining was the best. When 200μmol/L acetosyringone was added to infecting fluid and co-culture media, the GUS staining was the best. The suitable concentration range of the OD600 was 0.8-1.0. The suitable time of the infection with agrobacterium was 5-10min. The suitable time of the co-culture was 2d. In this study, a stable transformation system was preliminary established. This provided some references for the transformation of sorghum in the future.

Key words: Sorghum, Agrobacterium, Genetic transformation, Callus

图1

PCAMBIA3301质粒载体构造"

图2

质粒PCAMBIA3301导入农杆菌||| A,含有质粒PCAMBIA3301农杆菌菌株EHA105的单克隆菌落;B,单克隆菌落PCR检测结果"

表1

预培养时间对高粱遗传转化的影响"

预培养天数(d)
Preculture time
供试愈伤组织数
Total number of callus
GUS基因表达的愈伤组织数
Number of callus with GUS expression
愈伤组织染色区
Callus staining region
抗性愈伤诱导率(%)
Ratio of resistant callus
0 50 0 0 0
1 50 0 0 0
2 50 1.27±0.25aA 约为1.2%,浅蓝色About 1.2%, light blue 2.54±0.56aA
3 50 1.03±0.48bB 约为1.0%,浅蓝色About 1.0%, light blue 2.06±0.71bB
4 50 0 0 0

表2

不同乙酰丁香酮浓度对高粱遗传转化的影响"

乙酰丁香酮的浓度(μmol/L)
AS concentration
供试愈伤组织数
Total number of callus
GUS基因表达的愈伤组织数
Number of callus with GUS expression
愈伤组织染色区
Callus staining region
抗性愈伤诱导率(%)
Ratio of resistant callus
0 50 0 0 0
100 50 1.33±0.34bB 约为0.8%,浅蓝色About 0.8%, light blue 2.66±0.33cC
200 50 1.65±0.15aA 约为2.6%,深蓝色About 2.6%, deep blue 3.30±0.52aA
300 50 1.52±0.86aA 约为2.5%,深蓝色About 2.5%, deep blue 3.04±0.64bB
400 50 1.14±1.25cC 约为2.1%,深蓝色About 2.1%, deep blue 2.28±0.23dD

表3

不同侵染液浓度对高粱遗传转化的影响"

侵染液浓度
Infecting fluid concentration
供试愈伤组织数
Total number of callus
GUS基因表达的愈伤组织数
Number of callus with GUS expression
愈伤组织染色区
Callus staining region
抗性愈伤诱导率(%)
Ratio of resistant callus
0 50 0 0 0
0.2 50 0 0 0
0.4 50 0 0 0
0.6 50 1.14±0.15dD 约1.0%,浅蓝色About 1.0%, light blue 2.28±1.26dD
0.8 50 1.66±0.36bB 约2.3%,浅蓝色About 2.3%, light blue 3.32±0.58bB
1.0 50 1.85±0.43aA 约2.5%,浅蓝色About 2.5%, light blue 3.70±0.46aA
1.2 50 1.52±0.22cCB 约0.7%,深蓝色About 0.7%, deep blue 3.04±0.31cC

表4

侵染时间对高粱遗传转化的影响"

侵染时间(min)
Infection time
供试愈伤组织数
Total number of callus
GUS基因表达的愈伤组织数
Number of callus with GUS expression
愈伤组织染色区
Callus staining region
抗性愈伤诱导率(%)
Ratio of resistant callus
0 50 0 0 0
5 50 1.57±0.84bBA 约2.5%,浅蓝色About 2.5%, light blue 3.14±0.22bBA
10 50 1.62±0.23aA 约2.5%,浅蓝色About 2.5%, light blue 3.24±0.51aA
15 50 1.59±0.15bBA 约2.6%,浅蓝色About 2.6%, light blue 3.18±0.64bBA

表5

共培养时间对高粱遗传转化的影响"

共培养时间(d)
Co-culture time
供试愈伤组织数
Total number of callus
GUS基因表达的愈伤组织数
Number of callus with GUS expression
愈伤组织染色区
Callus staining region
抗性愈伤诱导率(%)
Ratio of resistant callus
0 50 0 0 0
1 50 0 0 0
2 50 1.65±0.72aA 约2.5%,浅蓝色About 2.5%, light blue 3.30±1.20aA
3 50 1.53±0.36aA 约2.7%,浅蓝色About 2.7%, light blue 3.06±0.33aA
4 50 0.48±0.15bB 约1.2%,浅蓝色About 1.2%, light blue 0.96±0.58bB
5 50 0 0 0
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