ω-黑麥堿是造成小麥1B/1R易位系加工品質差的一個重要因素,為探索解決這一問題,構建了ω-黑麥堿基因沉默表達載體,并通過農桿菌介導轉化小麥品種金禾9123,獲得3個T₀代轉基因植株,再經(jīng)連續(xù)的擴繁和PCR檢測,獲得純合轉基因T₄代株系。酸性PAGE檢測結果表明,這些純合轉基因株系中ω-黑麥堿的總表達量平均下降53%。這些ω-黑麥堿基因沉默的轉基因株系的面筋指數(shù)、沉降值和穩(wěn)定時間均顯著提高,而其農藝性狀,如株高、穗粒數(shù)、千粒重和小區(qū)產(chǎn)量,均沒有受到不良影響,說明沉默ω-黑麥堿基因可以在不影響產(chǎn)量的前提下提高小麥1B/1R易位系的加工品質。 

【文章來源】：作物學報. 2016,42(05)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

黑麥堿沉默表達載體pCAMBIA0390-Sec結構示意圖

后稱取小區(qū)產(chǎn)量和千粒重,委托河北省農作物品種品質檢測中心測定蛋白質含量、吸水率、濕面筋含量、面筋指數(shù)、Zeleny沉降值和穩(wěn)定時間。試驗結果選用DPSv3.01軟件統(tǒng)計分析。2結果與分析2.1陽性轉基因植株的獲得通過農桿菌介導的遺傳轉化,得到金禾9123的10個T0代抗性再生植株,其中3株為目的基因PCR陽性(圖2)。用100mgL–1Basta溶液涂葉處理表明,PCR陽性植株葉片涂抹部位顏色沒有變化,而其他7株葉片涂抹部位變黃,從而排除了農桿菌污染導致PCR假陽性的可能性,說明目的基因已整合到3個小麥植株的基因組中。圖2T0代轉基因植株的PCR檢測Fig.2ElectrophoregramofPCRproductsfromT0putativetransgenicwheatplantsM:DL2000;–:未轉化受體品種(陰性對照);+:陽性質粒;1~10:T0代轉基因植株。M:DL2000;–:non-transgenicrecipient(negativecontrol);+:positivecontrol;1–10:T0putativetransgenicwheatplants.2.2純合轉基因株系的獲得與ω-黑麥堿基因的表達T0代陽性轉基因植株經(jīng)連續(xù)自交和PCR檢測,從T2代分離群體中獲得純合轉基因株系,經(jīng)過進一步的擴繁和PCR檢測,轉基因性狀能夠穩(wěn)定遺傳,最終得到3個T4代純合轉基因株系(K1-5、K1-15和K1-16),并且收獲了足夠種子用于小區(qū)產(chǎn)量比較試驗。酸性PAGE檢測結果顯示,在4個ω-黑麥堿條帶中,除表達量最弱的條帶2變化不明顯外,轉基因株系的其他3個黑麥堿條帶的表達量均顯著降低(圖3),轉基因株系ω-黑麥堿基因的總表達量為受體品種ω-黑麥堿基因總表達量的47.5%(表1)。其他非黑麥堿條帶沒有出現(xiàn)一致變弱的情況,說明黑麥堿基因沉默具有較高的特異性。

heattransgeniclinesandthenon-transgenicrecipientω黑麥堿條帶ω-secalinband受體對照Recipientcontrol(%)轉基因株系Transgeniclines(%)轉基因株系/受體對照比值Transgeniclines/recipientcontrolratio143.224.6*0.56924.84.80.995336.415.4**0.424415.62.7**0.170合計Total100.047.5*和**分別表示轉基因株系與受體對照之間在P<0.05和P<0.01水平差異顯著。*and**indicatesignificantdifferencebetweenthetransgeniclineandtherecipientcontrolatP<0.05andP<0.01,respectively.圖3轉基因小麥種子中ω黑麥堿的酸性PAGE檢測Fig.3DetectionofωsecalinintransgenicwheatseedsbyacidPAGECK:受體對照;A~C:3個純合轉基因株系;1~4:4條ω-黑麥堿條帶。CK:negativecontrol;A–C:threepuretransgeniclines;1–4:fourω-secalinbands.為了解ω-黑麥堿基因表達沉默對麥谷蛋白基因表達的影響,對3個純合轉基因株系及其對照進行了高低分子量麥谷蛋白的電泳檢測,結果轉基因株系麥谷蛋白各條帶的表達量與對照相比沒有明顯變化(圖4),說明ω-黑麥堿基因沉默沒有影響麥谷蛋白基因的表達。圖4轉基因小麥種子中麥谷蛋白的SDS-PAGE檢測Fig.4DetectionofgluteninsubunitsintransgenicwheatseedsbySDS-PAGECK:受體對照;1~3:3個純合轉基因株系。CK:negativecontrol;1–3:threehomozygoustransgeniclines.2.3轉基因小麥的加工品質3個轉基因株系的籽粒蛋白質含量、吸水率和濕面筋含量與受體對照沒有顯著差異,但面筋指數(shù)明顯提高,其中2個株系與對照達到顯著差異,沉降值和穩(wěn)定時間也比對照顯著提高(表2),說明ω-黑麥堿基因的沉默顯著提高了金禾9123的加工品質。2.4轉基因小麥的農藝表現(xiàn)3個轉基因株系的株高、?

【參考文獻】：
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