大豆再生体系的研究进展
大豆子叶节离体再生体系优化研究
ｔ ｎ ｐ ｍｅ ｔｇ ｏ ｃ ｔｌｄ ｎ ｆｆ ｅ ｃ ｌｖ ｒ ｅ ｃ ｅ ０％ ，６ ５％ ，８１． ５％ ，７ ２ ｉ ｅ ｎａ ｅｆ ｍ ｏｙｅ ｏ ｓｏ ｉ ｕｔ ａｓｒ ａ ｈ ｄ ６ ｏ ｒ ｖ ｉ ２． ２ ７． ７％ ａ ｄ ４ ５％ ，ｒ ｓ ｅ ｔｖ ｌ ｎ ７． ｅ ｐ ｃｉｅｙ．Ｓ ｅ ｌｎ ｅ ｄｉｇ ａ ｅ ｆｏ ５ ｔ ｄ ｙ ｓｔ ｅｂ ｓ ． ｇ ｍ ｏ７ ａ ｓｗａ ｈ ｅ ｔ ｒ
大豆转基因技术及应用研究进展
研究生课程论文课程名称植物基因工程原理授课学期 2 0 1 0 学年至 2 0 1 1 学年第二学期学院生命科学学院专业生物化学与分子生物学学号2010011138姓名杨文贤任课教师秦新明交稿日期成绩阅读教师签名日期广西师范大学研究生学院制大豆转基因技术及应用研究进展摘要：目前我国已正式批准棉花、西红柿、烟草和牵牛花4种转基因作物进行商业化生产，但真正商业化生产的转基因作物只有棉花，转基因水稻的安全评价已经进入到了最后阶段。
转基因大豆、玉米等转基因作物正处于中间试验和环境释放试验阶段，进入商业化推广的准备阶段。
该文综述我国转基因大豆遗传转化再生体系、遗传转化方法、目的基因类型的研究进展及其产业化现状，并就我国转基因大豆的未来发展前景进行了展望。
关键词：大豆转基因转基因技术近年来，由于转基因技术突破了生物物种间遗传物质转移和交换的天然屏障，使人类从对生物的简单认识和利用进入了可以按自己的意愿改造和创造新种质的时代[ 1 ]。
转基因技术打破了常规育的各种局限[ 2 ]，并且得到迅猛发展和不断完善，现已成为大豆品质改良育种主要的且最有前途的技术手段[ 3 ]。
自从世界第一例转基因烟草1983年在美国问世以来，国际上已有30多个国家批准了数千例转基因植物进入田间试验，涉及的植物种类达40多种。
1、大豆遗传转化再生体系研究目前大豆遗传转化的再生体系主要有不定芽器官发生系统、体细胞胚胎发生系统和原生质体再生系统，其中，以不定芽器官发生途径中的大豆子叶节再生体系的应用最为成熟。
1. 1 不定芽器官发生再生系统大豆不定芽器官发生体系所用的外植体包括无菌苗子叶节、未成熟种子的子叶和茎尖、无菌苗上胚轴、幼胚和小真叶等。
不定芽器官发生系统中，外植体内已存在的分生组织和有分化潜力的表皮、亚表皮细胞都可作为遗传转化的靶组织。
目前，大豆子叶节不定芽器官发生体系已经被公认为是较成熟、易行的大豆再生体系。
周思君等通过大豆幼胚培养诱导器官发生，获得了较高频率的再生植株[ 4 ]。
绥农10号大豆的再生体系研究
外 ，一般 均有 大 豆种 植 。其 中，东 北 春播 大 豆 区 和 黄淮 海 夏播 大 豆 区是 我 国大 豆种 植 面积 最 大 、
产 量最 高 的两 个地 区 。但 受 各种 病 、虫害 及 各种 非 生物逆 境 的 影 响 ，大 豆 的品质 和 产量 难 以满 足 人们 的需求 。植物 转基 因技术 在 抗 性育 种 、提 高 产 量 、 改善 品顾 以及 缩 短 育种 周 期等 方 面有 着 显
６ ＢＡ ｅｔ ｅ ｔ Ｔ ｅｂ ｄｒｇ ｎ ｒｔ ｎｒｔ ｆ ｅｖ ｓ ｅ ｉｏ ｌｈ ｐ ｃ ｔ ｓｗａ ｅ６ＢＡ ｅ ｔ ｅ ｔａ ｄｔｅｒｔ ｓ４３ ～ － ｔ ａ ｎ． ｈ ｕ ｅ ｅ ｅａｉ ａｉ ｏ ａ ｅ， ｐｃ ｔ ， ｙ ｏ ｏｙｌ ｒ ｍ ｏ ｏ ｌ ｙ ｓ０ｉ ｔ － ｔ ａ ｎ ｉ ｗａ ＿％ ｎｈ ｒ ｍ ｎ ｈ ａ ｏ
绥农 １ Ｏ号大豆 的再生体系研 究
李 建科 ’ ，杨 静 慧 ’ 通 作 ，武春 霞 １ 刘艳 军 １ 王 祥 ’ 一 一信者 ， ２ ， ２ ，刘秉楠 ’
（． １ 天津农 学院 园艺系 ，天津 ３ ０ ８ ；２天津 中 日农村环境资源合作 中心 ，天津 ３ ０ ８ ） ０３４ ． ０ ３ ４ 摘 要 ：为了建立 大豆的愈伤组织再生体系 ，以大豆绥农 １ 号的破坏 生长点的茎尖、子叶 、真叶 、 ０
１ ’ ｏ ｂ ａ ｎ ｅ ｅｔｅ ｔ ｎ ｆｄ ｆ ｒ ｎ ｏ ｍｏ ｅ ｆ ｒｃ ｌ ｓ ｂ ｄ ａ ｄ ｒ ｏ ｅ ｅ ｅ ａ ｉｎ Ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ａ ｈ ａ ｌ ｓｗａ ０ ｓ ｙ ｅ ｎ ｕ ｄ ｒｔ ｒ ａｍｅ ｔｏ ｉ ｅ ｅ ｔｈ ｒ ｎ ａｌ ， ｕ ｎ ｏ ｔｒ ｇ ｎ ｒ ｔ ． ｈ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｔ ｔ ｅ ｃ ｌ ｓ ｈ ｏ ｕ ｏ ｓ ｈ ｔ ｕ
大豆子叶节高效再生系统的研究
种为材料 ， 子叶节为外植体诱导丛生芽 ， 再生完整植株 。实验研 究了大豆种子 的消毒方 法， 因型 以及 培养过 程 中植 物激素 的浓 基 度 等影响大豆子叶节再生的 因素。结果表明在适宜的条件下 ， ４个大豆品种的丛 生芽分化率都可达 到 ９ ０％ ， 生芽数基本都在 ４ 丛
—
６个范 围内， ４个大豆 品种均为子叶节器官发生途径 的理想基 因型。最 适合的种子 灭菌方法是 双氧水 灭菌法 ； 春豆
Ｖ０． ５ １２ Ｎｏ ４ ．
西
南
农
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１ ８１ １
Ｓ ｕ ｈ ｓ Ｃｈｎ ｏ ｒａ ｆＡ ｃ ｌ ｒｌＳ ｉｎ ｅ ｏ ｔｗｅｔ ｉａＪｕ ｎ ｌｏ ｕｔ ａ ｃｅ ｃ ｓ ｕ
文 章 编 号 ：０ １— ８９ ２ １ ）４—１８ — ６ １０ ４ ２ （０ ２ ０ １ １ ０
Ｙ Ｎ ｉＱＮ Ｊ ・ｕ ，Ａ ｎ— ，Ｕ ｕｄｎ Ａ Ｇ Ｗｅ， Ｉ ｉ ｈ ａＴ ＮＧＸｉｇｆ Ｓ Ｎ Ｚ —ｏｇ ｎ ｕ
（ ａｈＣｏ ｅｅｒｈＩｓｔｔ，Ｇ ａｇｉ ｃｄ ｍ ｆ ｇｉ ｌ ｒｌ ｃｅｃｓＧ ａｇｉ ａｎｎ ３０ ７，ｈｎ ） Ｃ ｓ ｒｐＲ ｓａ ｎｔｕｅ ｕ ｎｘ Ａ ａｅ ｙｏ ｒ ｕｔ ａ Ｓｉｎｅ ， ｕｎｘ Ｎ ｎ ｉｇ５０ ０ Ｃ ｉａ ｃ ｉ Ａ ｃ ｕ
大 豆 子 节 高 再 生 系统 的 研 究 叶 效
杨 微， 覃金 花 ， 兴 富 ， 祖 东 唐 孙
（ 广西农业科学 院经济作物研究 所 ， 广西 南宁 ５ ００ ） ３０ ７
摘
要： 为建立一个大豆子叶节高效再生体系用于大豆的遗传 转化， 以桂春豆 １号、 桂早 ２号、 桂夏 １号和桂 夏豆 ２号 ４个 大豆 品
大豆胚芽尖再生体系的建立及转基因初步研究
大豆胚芽尖再生体系的建立及转基因初步研究摘要：建立了吉林小粒1号的胚芽尖再生体系，对胚芽尖､子叶节､胚轴作为外植体的重生芽发生频率及主要影响因素进行了比较｡结果表明，胚芽尖重生芽发生频率高，再生时间短，对卡那霉素敏感，合适的筛选浓度为100 mg·L－1｡以吉林小粒1号胚芽尖为外植体，将植物表达载体w10通过农杆菌(LBA4404)导入吉林小粒1号，在农杆菌中孵育6 h，筛选培养基上重生芽发生频率高，成功获得了再生植株｡关键词：大豆组培；胚芽尖；子叶节；胚轴A Pilot Study of An Soybeans Embryonic Tip Regeneration SystemAbstract：In order to improve the quality of Jilinxiao No．1，the embryonic tip regeneration system was set up according to the method of Wei－Zhi－ming．The differences of the multiple shoot frequency amang embryonic tip，cotyledonary node and hypocotyl segment was compared with statistic analytical method．The result indicatd that embryonic tip had the highest frequency multiple shoot and the shortest time to get it．The embryonic tip was sensitive to kanamycin and the suitable concentration was 100 mg·L－1．The high frequency multiple shoot could be gained when the embryonic tip was incubated in LBA4404 for 6 h．The regeneration plants of Jilinxiaoli1 transformed the w10 with the embryonic tip by LBA4404 were obtained．Key words：soybean tissue culture；embryonic tip；cotyledonary node；hypocotyl segment建立一个良好的组培再生系统，是大豆遗传转化成功的前提｡目前研究再生频率比较高的再生体系有子叶节､胚轴和胚芽尖[1，2]｡由于子叶节具有取材不受季节限制､诱导再生快､转化突变率低等优点，得到了广泛的应用｡Zhou等[3－8]用子叶节为受体分别将几丁质酶基因､Bt基因､玉米转座子Ac基因，SMV－CP基因等转入Peking等大豆品种中｡但也存在再生频率低､受基因型限制､转化株的嵌合体等问题｡胚轴作为外植体，是目前研究应用较多的农杆菌转化受体，有许多成功的转化事例｡早在1983年陈云昭等就以大豆上胚轴和下胚轴为外植体培养出再生植株[9]｡徐香玲等[4，5]和苏彦等[7]分别将Bt基因，SMV－CP基因､几丁质酶基因通过农杆菌介导法以胚轴为受体转入吉林29和中黄4号等品种中，但其仍然存在诱导再生植株频率低､重复性差､转化效率低等缺点｡胚芽尖作为大豆组培外植体是由Liu等[10]2004年首次研究报道的｡Liu等[10]用大豆胚芽尖､胚轴､子叶节分别作为外植体进行GUS基因的遗传转化｡发现胚芽尖的重生芽发生效率达到87．7%，而子叶节和胚轴分别为40．3%和56．4%｡并且胚芽尖利用农杆菌转化系统可以得到15%的转化效率，是一个新的具有高转化效率的再生体系[10]｡目前还没有其他关于胚芽尖再生系统的报道，也没有关于大豆品种吉林小粒1号组培体系的报道｡为了利用转基因技术有效地提高吉林小粒1号的品质性状，本研究选用大豆品种吉林小粒1号为试验材料建立胚芽尖再生体系，并对以上3种再生体系在各种影响因素下的重生芽发生频率进行了比较，期望为吉林小粒1号品质性状的改良提供转化平台，并对大豆的遗传转化效率的提高提供新的依据｡1材料与方法1．1试验材料大豆品种吉林小粒1号(由国家种质资源中心提供)｡1．2外植体的准备在超净台中先用75%的酒精处理1~2 min，然后用次氯酸钠(80%无菌水+20%次氯酸钠)消毒40 min，无菌水冲洗4~6次，再用无菌水浸泡3 h后，把水倒掉，放在滤纸上吸干｡胚芽尖：将消毒好的种子放在MSB5(表1)培养基中暗培养 2 d，转到MSB5(0．2 mg·L－1 6－BA，0．2 mg·L－1 IBA)培养基中培养5~10 d｡取上述无菌苗，切除子叶和第1片叶子，得到暴露的胚芽尖分生组织，作为外植体备用｡子叶节：将消毒好的种子，放在1/2MSB5(1 mg·L－1 BAP和100 μmol·L－1乙酰丁香酮)培养基上培养5 d后，沿水平方向将子叶下的胚轴切开(大约离子叶下3~5 mm)备用｡胚轴：种子灭菌后，放到MSB5(1．0 mg·L－1 BAP)培养基上培养1 d，将上胚轴(大约1 cm长)从种子上切离下来备用｡1．33种外植体重生芽频率比较由于再生频率是大豆遗传转化体系重要因素｡因此，我们对大豆吉林小粒1号，分别利用胚芽尖､子叶节､胚轴3种再生体系进行再生，每种外植体取样100，分装15皿｡统计长有3个或以上重生芽的愈伤数量，与总的愈伤数量比较，计算重生芽频率，取3次重复平均值｡1．43种外植体重生芽发生时间比较我们对大豆吉林小粒1号胚芽尖､子叶节､胚轴3种转化体系进行了再生时间的比较，每种外植体取样100，分装15皿，分别于分化培养基上培养5､10､15､20､25 d时进行大于3个重生芽的外植体数量进行统计，与总的外植体数量比较，计算重生芽频率，取3次重复平均值｡1．5吉林小粒1号胚芽尖再生体系的建立参考Wei等的方法，将胚芽尖外植体放在MSB5培养基上，培养24 h后，将胚芽尖向上插入MSB5(6 mg·L－1 BAP和100 μmol·L－1乙酰丁香酮)培养基中，25℃光照18 h/黑暗6 h，培养10 d后转接到新鲜培养基1次，待重生芽长到2~3 cm时，转到生根培养基1/2MSB5(0．2 mg·L－1 BAP，1．0 mg·L－1 IBA)上，16 h光照/8h黑暗，培养至长成植株，正常光照培养[10]｡1．63种外植体卡那霉素筛选浓度的确定卡那霉素(Kanamycin)是组培中常用的筛选指标，浓度过低引起假阳性增加后期检测的工作量，浪费成本｡而浓度过高，则再生频率低｡为此，我们将胚芽尖､子叶节､胚轴3种外植体重生芽再生培养基的Kanamycin筛选浓度设定为10､20､30､40､50､70､80ʍ 80;100 mg·L－1，3周后统计大于3个重生芽的外植体数量，与总的外植体数量比较，计算重生芽频率，取3次重复平均值｡1．7不同侵染时间对胚芽尖重生芽频率的影响将含有植物表达载体w10的农杆菌LBA4404在YEB+K中培养过夜｡在50 mL YEB培养基中重培养至OD600达1．3~1．5｡3 000 r·min－1离心10 min，菌体用1/2MSB5洗1次，用1/2MSB5(3 mg·L－1 BAP和100 μmol·L －1乙酰丁香酮)，调整OD600至0．5｡将胚芽尖外植体放在含有3%蔗糖､0．6%植物凝胶和3．5 mg·L－1 BAP的MSB5培养基上24 h｡外植体放入农杆菌的悬液中分别孵化0．5､1．0､1．5､3．0､6．0､12．0 h，每个时间段孵化外植体60个，分别将其放在6皿铺有滤纸的1/2MSB5(6 mg·L－1 BAP 和100 μmol·L－1乙酰丁香酮)培养基上(pH值5．8)，25℃，黑暗培养5 d｡外植体转移到含0．6%植物凝胶的固体培养基上1/2MSB5(0．2 mg·L －1 BAP，0．2 mg·L－1 IBA，300 mg·L－1噻孢)放置5～7 d｡然后，将外植体转移到选择培养基1/2MSB5(0．2 mg·L－1 BAP，0．2 mg·L－1 IBA，300mg·L－1噻孢，300 mg·L－1羧苄，100 mg·L－1卡那)上光照培养，两周后统计大于3个重生芽的外植体数量，与总的外植体数量比较，计算重生芽频率，重复3次取平均值｡1．8农杆菌转化吉林小粒1号再生植株的获得方法同1．7(将外植体放入农杆菌悬液中孵化6 h)，待抗性芽长到2~3cm时，转到生根培养基上1/2MSB5(0．2 mg·L－1 BAP，1．0 mg·L－1 IBA，300 mg·L－1噻孢，300 mg·L－1羧苄，25 mg·L－1卡那)16 h光照/8 h黑暗，培养至长成植株，正常光照培养｡2结果与分析2．13种外植体重生芽频率比较大豆吉林小粒1号3种外植体重生芽频率的比较结果见图1｡由结果我们可以得知胚芽尖的重生芽频率最高达到95%，子叶节的重生芽频率其次为81%，胚轴的重生芽频率相对较低为78%｡这说明对于大豆品种吉林小粒1号而言外植体的重生芽频率胚芽尖>子叶节>胚轴｡2．23种外植体重生芽发生时间比较能够快速产生重生芽也是好的再生体系的一个评价因素｡因此我们对吉林小粒1号，3种外植体的重生芽发生时间进行比较(表2)，结果表明胚芽尖重生芽发生频率达到最高的时间出现在15 d左右，而子叶节和胚轴均出现在25 d左右，这说明胚芽尖的重生芽发生时间较短，优于子叶节和胚轴｡2．3吉林小粒1号胚芽尖再生体系的建立利用胚芽尖作为外植体，在MSB5培养基上，培养24 h后，转入MSB5(6 mg·L －1 BAP和100 μmol·L－1 乙酰丁香酮)培养基中，15 d左右成功获得了大豆品种吉林小粒1号的重生芽，将重生芽转到生根培养基1/2MSB5(0．2 mg·L－1 BAP，1．0 mg·L－1 IBA)上，15 d左右开始生根(图2)，1个月左右全部生根，将生根的再生苗打开瓶口炼苗 3 d后，洗去根部培养基，移栽到盆中长成植株｡2．43种外植体卡那霉素筛选浓度的确定3种外植体重生芽再生培养基的Kanamycin筛选浓度设定为10､20､30､40､50､70､80ʍ 80;100 mg·L－1，3周后统计重生芽数量结果见表3｡表3结果表明，Kanamycin浓度达到80 mg·L－1时，3种外植体重生芽数量均为0，因此，我们认为100 mg·L －1为合适的Kanamycin筛选浓度｡2．5不同侵染时间对胚芽尖体系重生芽发生频率的影响不同侵染时间对胚芽尖外植体的重生芽发生频率影响不同，结果(表4)表明，吉林小粒1号胚芽尖随着侵染时间的不同而在抗性培养基上重生芽发生频率不同，最适侵染时间为6 h｡2．6吉林小粒1号转基因植株的获得我们利用农杆菌(LBA4404)侵染法将w10(带有植物抗病基因)导入大豆品种吉林小粒1号，得到再生植株86棵(图3)，经初步鉴定得到转基因阳性植株｡初期转基因植株的生长状态与非转基因植株相同，随着大豆生育期的延长，转基因植株的生长状态逐渐表现差异，有的偏矮或叶片偏小，也得到了部分长势良好且与非转基因对照农艺性状相同的植株，为下一步研究转入基因的功能打下了基础｡3结论与讨论本研究以大豆胚芽尖为外植体，在MSB5加入6 mg·L－1 BAP和100 μmol·L －1乙酰丁香酮，以及1/2MSB5加入0．2 mg·L－1 BAP和1．0 mg·L－1 IBA培养基上，建立了高效快速的吉林小粒1号大豆组培再生体系｡并利用农杆菌LBA4404介导法将构建好的植物表达载体w10转化吉林小粒1号，获得了再生植株｡同时，对吉林小粒1号的胚芽尖､子叶节､胚轴3种外植体在再生频率､再生时间､Kanamycin筛选浓度，农杆菌不同侵染时间对重生芽再生频率的影响进行了研究｡结果表明，吉林小粒1号重生芽再生频率胚芽尖>子叶节>胚轴；再生时间胚芽尖优于子叶节和胚轴；Kanamycin最适筛选浓度为100 mg·L－1；最适农杆菌侵染时间为6 h｡。
大豆遗传转化研究进展
大豆遗传转化研究进展
杨荣仲;谭裕模;陈如凯
【期刊名称】《南方农业学报》
【年(卷),期】2003(000)006
【摘要】利用基因工程技术可以创造和培育多种不同的大豆新品种和种质资源,文章综述近年来国内外大豆遗传转化再生体系(不定芽器官再生体系、体胚再生体系、原生质体再生系统),转化方法(农杆菌介导法、基因枪转化法、电击和PEG/电击转
化法、花粉管直接导入法)及大豆转基因应用方面的研究进展.
【总页数】4页(P11-14)
【作者】杨荣仲;谭裕模;陈如凯
【作者单位】广西甘蔗研究所,南宁,530007;广西甘蔗研究所,南宁,530007;福建农
林大学甘蔗综合研究所
【正文语种】中文
【中图分类】S565.103
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双勇;刘学军
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大豆遗传育种与改良研究
大豆遗传育种与改良研究大豆作为我国传统的重要粮食作物之一，一直以来都受到了广泛的关注和研究。
在长期的种植过程中，人们发现大豆存在着许多问题，如抗病性、产量、质量等方面存在不足。
为了解决这些问题，科学家们开始进行大豆的遗传育种与改良研究。
第一部分：大豆的基本情况大豆属豆科植物，是一种优质的蛋白质来源和植物油来源。
作为我国的主要粮食作物之一，大豆的生产和消费一直都非常旺盛。
我国大豆生产和出口始于20世纪初期，但是在长期的发展过程中，大豆产量、品质等方面存在很多问题。
第二部分：大豆的遗传育种为了解决上述问题，科学家们开始进行大豆的遗传育种工作。
大豆的遗传育种主要包括多种方法，如交配杂交、自交系选育、重组DNA技术等，其中交配杂交技术是应用最广泛的方法之一。
在遗传育种过程中，科学家们首先需要确定遗传性状和性状表现形式。
然后，通过选择更好的表现出遗传性状的单代选择，选出目标物种。
接下来，进行复交和选择，直到得到一个新品系。
这个新品系具有优良的性状，例如高抗性，更高的产量。
第三部分：大豆的改良研究大豆的改良研究主要针对大豆的品质和利用方向。
在品质方面，大豆并不是一种优质的豆类，营养状况和别的豆类相比稍差。
因此，为了提高大豆的品质，科学家们采用了多种改良方法。
例如，基于茱萸酸、异黄酮、异色素等物质对大豆的健康功能和营养价值的影响，科学家们采用基因转化技术来提高大豆中这些物质的含量，增加大豆的维生素、矿物质含量，提高其营养价值。
在利用方向方面，大豆的利用范围已经远远不限于粮食了。
大豆作为一种优质的植物蛋白、植物油和多糖来源，广泛应用于食品、饲料、化妆品和生物燃料等领域。
同时，大豆的种子、茎、叶和花等各个部分都能够提供有用的化学物质，如异黄酮、黄酮类化合物、色氨酸、亚油酸、枸橼酸、芦丁等，对于中国医学和保健等方面的研究提供了新的原材料和思路。
第四部分：大豆的展望大豆的遗传育种和改良研究在解决大豆存在的问题和开发大豆的利用方向方面有着重要的作用。
中国转基因大豆的研究进展及其产业化_余永亮
第29卷 第1期2010年 2月大豆科学S OY BEAN SC I ENCEVol 129 No 11Feb . 2010中国转基因大豆的研究进展及其产业化收稿日期:2009209228基金项目:引进国际先进农业科学技术计划资助项目(20092Z34);转基因生物新品种培育科技重大专项资助项目(2008ZX080042005;2009ZX080182001B )。
第一作者简介:余永亮(19792),男,助理研究员,硕士,研究方向为大豆品质遗传改良与分子育种。
通讯作者:梁慧珍,研究员,博士。
E 2mail:lhzh66666@ 。
余永亮,梁慧珍,王树峰,练 云,位艳丽,王庭峰(河南省农业科学院经济作物研究所,国家大豆改良中心郑州分中心,河南郑州450002)摘 要:大豆的转基因研究是国内外植物分子生物学研究的热点之一。
转基因大豆已成为世界大豆主产国大豆产业发展的主要动力。
我国应该借鉴国外转基因大豆发展经验,立足已有的技术、人才和材料储备,在农业转基因生物安全管理等相关法律、政策下,完善和健全我国转基因大豆技术及其产业化体系。
大力发展我国转基因大豆,可以降低生产成本,提高种植效益,提升我国大豆产业的市场竞争力、保障国家粮食安全、促进农民增收。
该文概述我国转基因大豆技术的研究进展及其产业化现状,并对其发展前景进行了探讨和展望。
关键词:转基因大豆;再生体系;遗传转化;外源基因;产业化中图分类号:S565.1 文献标识码:A 文章编号:100029841(2010)0120143208Research Progress and Comm erc i a li za ti on on Tran sgen i c Soybean i n Ch i n aY U Yong 2liang,L I A NG Hui 2zhen,WANG Shu 2feng,L I A N Yun,W E I Yan 2li,WANG Ting 2feng(I nstitute of I ndustrial Cr op s,Henan Acade my of Agricultural Science,Zhengzhou Subcenter of Nati onal Center for Soybean I m p r ov ment,Zhengzhou 450002,Henan,China )Abstract:Soybean transfor mati on research is a “hot s pot ”in the area of p lant molecular genetics .Transgenic s oybean has become the i m portant power of s oybean ′s industry devel opment in the world’s maj or p r oducers of s oybean .By using its own technol ogy,pers onnel and materials under the related la ws and policies of agricultural genetically modified bi o 2safety man 2age ment and dra wing on the experience of other countries,China should consu mmate and i m p r ove the technol ogy and the in 2dustrial p r oducti on syste m of transgenic s oybean .The devel opment of transgenic s oybean is of i m portance for enhancing mar 2ket competitive of s oybean industry in China,strengthening nati onal f ood security and increasing far mer ′s income by decrea 2sing p r oducti on cost,i m p r oving econom ic returns and p r omoting science and technol ogy advance ment .The status of research and commercializati on on transgenic s oybean technol ogy was su mmarized,and its future devel opment and p r os pects was dis 2cussed .Key words:Transgenic s oybean;Regenerati on syste m;Genetic transfor mati on;Exogenous gene;Commercializati on 大豆是重要的油料作物和高蛋白粮饲兼用作物,含有丰富的蛋白质、脂肪和多种人体有益的生理活性物质,是蛋白质、油脂及保健活性物质的重要来源,又是食品、饲料等多种加工工业的优质原料。
“黑生101”大豆子叶节再生体系的建立
表 １ 再 生 培 养基 组 成 及 培养 条 件
２ 结 果 与分 析
２ １ ” 生 １ １ 大豆种 子预培 养和 暗培养 ． 黑 ０”
将 消毒好 的大豆种 子分别接 种到 ４种含 有不 同浓 度 （ ｍｇ Ｌ ０ ４ ／ ，． ｍｇＬ，． ｇ Ｌ ６一Ｂ ０ ／ ，． ｍｇ Ｌ ０ ８ ／ １２ ｍ ／ ） Ａ 激素 的 Ｇ Ｍ培 养基 的三角 烧 瓶 中 ， 接种 时 将 种 子胚 ３ ５部 分 插 入培 养 基 中． ２ ￣ 光 Ｎ／ 暗 （ ６ ／ ／ 在 ６Ｃ、 黑 １ｈ ８ ） 替条件下进 行培 养 ，ｄ观察 “ ｈ交 ６ 黑生 １ １ 大豆种子 萌发情 况． ６ ０” 第 ｄ在 ４种 预培 养基 中 ， 已有 萌 发 都 的种 子（ １ ） 但是 ， ４种含 有不 同浓度 ６一Ｂ 图 Ａ． 对 Ａ预 培养 基 中萌发 的种 子数 据进 行统 计 分 析发 现 ， 在 预培 养基 中是 否添加 ６一Ｂ Ａ激素 ， “ 生 １ １ 大豆 的萌发 率有 较大 的影 响（ ２ ． 对 黑 ０” 表 ） 经统 计分 析显示 ： 预培 养基 中添加 ６一Ｂ 能够 极显 著提高 “ Ａ， 黑生 １ １ 大 豆种子 的萌发率 ． ０” 在预培养基 中分别 添加 ０ ４ ／ ０ ８ ｇ Ｌ １ ２ ／ Ｂ 对“ ． ｍｇＬ，． ｍ ／ ，． ｍｇ Ｌ６一 Ａ， 黑生 １ １ 大豆种 子萌 发率 进行 统 ０”
维普资讯
第３ 卷第４ ７ 期
２００８年 ８月
上海师范大学学报 （ 自然科学版 ）
Ｊｕ ａ ｏ ｈ ｎｈｉ ｏｍａ Ｕ ｉ ｒｔ（ ａ ｒｌ ｃｅｃｓ ｏ ｒ ｌ ｆ ａｇ ａ Ｎ ｒ ｌ ｎｖ ｓｙ Ｎ ｔ ａ Ｓｉ ｅ） ｎ Ｓ ｅｉ ｕ ｎ
大豆育种与遗传改良的研究进展
大豆育种与遗传改良的研究进展近年来，随着全球对于粮食安全和可持续农业的关注日益增加，大豆作为一种重要的粮食作物也受到了广泛关注。
大豆育种和遗传改良成为提高大豆产量和品质的关键手段。
本文将介绍大豆育种与遗传改良的研究进展，探讨其对大豆产业的意义和发展前景。
一、大豆育种的目标和策略大豆育种的目标是培育出适应不同环境条件、高产优质的大豆品种。
为了实现这一目标，育种工作者采用了多种策略。
首先，通过遴选具有高产性、抗病害和适应不同种植区域条件的优良种质资源，为后续的育种工作提供基础。
其次，利用现代分子生物学和基因工程技术，研究大豆的遗传规律和基因功能，探索与产量和品质相关的关键基因，从而为后续的分子辅助选择和转基因改良提供理论依据。
此外，还可以通过杂交育种、突变育种等手段，快速获得具有新性状或改良性状的大豆品种。
二、大豆遗传改良的研究进展在大豆遗传改良方面，研究人员取得了一系列重要成果。
首先，通过基因组学研究，确定了大豆基因组的组成和功能，并发现了一些与产量和品质相关的重要基因。
例如，研究人员鉴定了控制大豆花荚颜色的重要基因，为进一步培育色素丰富的大豆品种奠定了基础。
其次，利用分子标记辅助选择技术，在大豆育种中实现了高效率的品种选择，加速了育种进程。
通过与具有抗病性的优良品种进行杂交，研究人员还成功培育出多个抗病性强的大豆品种，提高了大豆抗病能力。
此外，还开展了大豆转基因改良的研究。
研究人员通过转基因技术向大豆中导入抗虫基因和耐逆基因，增强大豆的抗虫性和逆境适应能力，提高了大豆产量和品质。
三、大豆育种与遗传改良的意义和前景大豆育种与遗传改良对于提高大豆产量和品质、促进粮食安全和可持续农业具有重要意义。
首先，通过培育高产优质的大豆品种，可以提高大豆产量，满足人们不断增长的粮食需求。
其次，通过提高大豆的抗病性和耐逆性，可以减少农药的使用，降低农业对环境的负担，并提高农业的可持续性。
此外，大豆还是一种重要的蛋白质来源，改良大豆的品质可以提高人们的蛋白质摄入水平，满足人们对高品质膳食的需求。
大豆遗传转化的研究进展及在农业上的应用
够诱导被侵染 的植物细胞产生 毛发状根 。Ｔ 质粒 ｉ （ 包括 Ｒ 质粒 ） ｉ 上有一段转移 Ｄ Ａ在农杆菌侵染植 Ｎ
物 时 ，这段 Ｄ Ａ可 以插 入 到植 物 基 因组 中 ，使其 Ｎ
携 带 的基 因在 植 物 中得 以表 达 。 ： 大 豆 ；遗 传 转 化 ；再 生 ；基 因 中图 分 类 号 ：￥ ６ ．；￥ ／９０ １ ５ ５１ ５５ １ ３ 文 献 标 识码 ：Ａ
转基 因技术是将人工分离和修饰过 的基 因导
入 到 目标 生 物 体基 因组 中 ，达 到 改 造 生 物 体 的 目 的 ，是 利用 遗 传 转 化 培 育 特 有 目标 性 状 的 植 物 新
一
给后代 。它可 以扩大有用 的 目的基 因的范 围 ，并
可 以创 造 出为 人类 所 利 用 的新 的 物种 材料 。 大 豆是公认 的难转化 植物 ，主 要原 因是转 化 的 细胞或组 织分化 再 生植株 较 困难 ，再 生频率 相对 较 高的再生 系统还 不能 和现 有 的植 物转 化方法 很好 的 结合 。大 豆转基 因技术 中以农杆 菌转化 法为 主导且
文章编号
１０ — ３ ９ ２０ ） ３ ０２ — ５ ０ ５ ９ ６ （０ ８０ — １０ ０
大 豆 遗传 转 化 的研 究进 展 及 在 农业 上 的应 用
冯 涛 ，孙聪姝 ，刘丽君 ，祖 伟 ，韩天富
（． １ 东北 农业 大 学 农 学 院 ， 哈 尔 滨 １０ ３ ；２ 中 国 农业 科 学院 ，北 京 １０ ８ ） ５０ ０ ． ０ ０ １
摘
要：文章介 绍 了应 用于大豆遗传转化 的研 究方 法，讨论 了遗传转化过程 中存在 的再 生系统不 完善 以及转
化 效率低等 问题 ，以及遗传 转化在农 业应 用上取得的一些成果 ，以便拓展其在农业上的应用 范围。 因此 ，建立高 效的大豆组织培养再生体 系，使之 广泛应 用于大豆生产成为亟待解 决的 问题。
大豆瞬时转化体系和遗传转化体系的建立与应用
大豆瞬时转化体系和遗传转化体系的建立与应用一、引言大豆（Glycine max）是我国的主要农作物之一，其种子含有丰富的优质蛋白质和油脂，被广泛用于食品加工、饲料生产和生物能源开发等领域。
然而，提高大豆的产量和抗逆性一直是大豆育种领域面临的挑战。
为了解决这一问题，科研人员不断努力，建立了大豆瞬时转化体系和遗传转化体系，并将其应用于大豆育种中，取得了显著的成果。
二、大豆瞬时转化体系的建立与应用1. 大豆瞬时转化体系的概念及原理大豆瞬时转化体系是指利用农杆菌介导法将外源基因导入大豆离体部分，经瞬时表达后再转移到植株体内的一种转化技术。
该技术的核心原理是通过利用农杆菌的T-DNA片段将目的基因导入大豆受体细胞，利用激素和植物生长物质的作用，实现外源基因在大豆植株体内的转化和表达。
大豆瞬时转化体系的建立为大豆遗传改良提供了重要的技术手段。
2. 大豆瞬时转化体系的应用进展利用大豆瞬时转化体系，科研人员已经成功地转化了多种外源基因，并将其导入大豆植株体内。
通过该技术，不仅可以实现外源基因在大豆植株体内的高效表达，还可以实现特定基因的靶向编辑和调控。
利用大豆瞬时转化体系成功导入了抗病基因、抗逆基因和营养改良基因等，为大豆的抗病、抗旱、抗寒和产量性状的改良提供了重要的技术支持。
三、大豆遗传转化体系的建立与应用1. 大豆遗传转化体系的概念及原理大豆遗传转化体系是指利用基因编辑技术，通过CRISPR/Cas9系统等工具对大豆基因组进行精准编辑和改造的一种转化技术。
该技术的核心原理是利用CRISPR/Cas9系统的靶向特异性，将Cas9蛋白和RNA 导向的DNA裂解酶导入大豆细胞内，通过靶向编辑特定基因，实现对大豆遗传特性的调控和改良。
2. 大豆遗传转化体系的应用进展近年来，大豆遗传转化体系的应用进展迅速，科研人员已经成功地利用CRISPR/Cas9系统对大豆的多种性状进行精准编辑和改良。
通过该技术，不仅可以实现对大豆产量、品质和抗逆性状的调控，还可以实现对大豆次生代谢途径和生长发育过程的精准编辑。
菜用大豆胚尖转化再生体系优化研究
Ｈ Ｕ Ｒｕｎ － ｆ ａ ｎ ｇ，ＺＨ Ａ Ｎ Ｇ Ｙｕ — ｍｅ ｉ ， ＺＨ Ａ Ｎ Ｇ Ｇｕａ ｎｇ － ｑｉ ｎ ｇ， ＬＩ Ｎ Ｇｕ ｏ — ｑ ｉ ａ ｎｇ
（ Ｃｒ ｏ ｐ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ，Ｆｕ Ｊ ｉ ａ ｎ Ａｃ ａ ｄ ｅ ｍｙ ｏ ｆ Ａｇｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ，Ｆｕ ｚ ｈ ｏ ｕ，Ｆｕ Ｊ ｉ ａ ｎ ３ ５ ０ ０ １ ３，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｅ ｍｂ ｒ ｙ ｏ ｎ ｉ ｃ பைடு நூலகம்ｔ ｉ ｐ ｓ ｆ ｒ ｏ ｍ ‘ Ｍｉ ｎ ｄ ｏ ｕ Ｎｏ ． ５’ ｗｅ ｒ ｅ ｕ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ Ｎａ Ｃ Ｉ Ｏ ｏ ｎ ｓ ｔ ｅ ｒ ｉ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ
摘
要 ： 以福 建 省 菜 用 大 豆 新 品种 闽豆 ５号 的胚 尖 为 材 料 ，研 究 次 氯 酸 钠 消毒 方 法 及 不 同 浓 度 潮 霉 素 Ｂ培 养 基
对 不 定 芽 的诱 导 和 生 根 的影 响 。结 果 表 明 ： 以 １ ０ 的次 氯 酸钠 消 毒 １ ０ ｍｉ ｎ为 宜 ；芽 伸 长 阶 段 潮 霉 素 Ｂ筛 选 压 力
转基因技术在大豆育种上的研究进展及发展趋势
转基因技术在大豆育种上的研究进展及发展趋势摘要：近年来，转基因技术在大豆上的研究重点主要集中在建立高效再生体系和稳定地遗传转化体系方面，随着遗传转化技术的发展，我国已获得了抗病、抗虫转基因的大豆植株并取得突破性进展。
本文就大豆遗传转化在受体系统(器官发生受体系统、体细胞胚胎发生受体系统、原生质体受体系统)以及转化方法(农杆菌介导法、基因枪法)等方面的研究进展情况进行了综述，并对今后大豆转基因研究方向进行了探讨。
关键词：大豆；遗传转化；转基因；农杆菌；基因枪1 大豆再生体系研究进展大豆的组织培养于20世纪60年代开始，一直到80年代分别建立了组织、细胞、原生质体水平的植株再生技术，为大豆的外源DNA导人提供了有效的受体系统。
1．1 大豆体细胞胚胎发生再生系统大豆体细胞胚胎发生本身繁殖快、单细胞起源、两极性等优点，是遗传转化的基础，不会出现嵌合体问题，而且体细胞胚团高密度高质量，遗传上稳定，可以一次获得大量植株；体细胞胚团可以在适宜的条件下保存，仍然具有再生能力，因此是基因枪和农杆菌转化的最适宜的受体系统。
大豆体细胞胚胎发生再生系统采用的外植体主要为未成熟子叶、胚轴、完整幼胚。
诱导培养基主要为Ms以及改良培养基，生长调节物质主要为2，4．D和NAA。
80年代初期，Christianson等旧1以幼胚轴为外植体，诱导体细胞胚胎发生，首先获得再生植株。
随后，Ranch等对2，4．D诱导的大豆未成熟胚的体细胞胚胎发生系统进行了较为详细的研究。
Lazzeri等用10mg．L～2，4．D诱导了大豆幼胚子叶的体细胞胚胎发生。
他们认为2，4一D诱导大豆体细胞胚胎发生虽然频率高，但形态不正常，难以萌发形成完整植株。
NAA诱导的大豆体细胞胚胎发生虽然频率低，但是形态正常，可以不经过愈伤组织而直接生成子叶期体细胞胚。
最后获得可育再生植株。
周思军等通过大豆幼胚培养，经过体细胞胚胎发生和组织培养获得再生植株，并对影响大豆体细胞胚胎发生的因素进行了系统研究。
农杆菌介导大豆遗传转化的研究进展
１８ ９ ８年 ， 志 明等 报道 了大 豆 原生 质 体再 生 卫
１ 大 豆 遗传 转化 再 生 体 系 的研 究 进 展
随着生 物技 术 的迅 速发展 及植 物基 因工程 发展 的需要 ， 豆遗 传转 化体 系不 断得 到改 良． Ｃ ｅ ｇ 大 自 ｈ ｎ 等首次用大豆无 菌苗子 叶节获得 再生植 株后 ， 已有许 多研究 报道 ， 目前应 用于大 豆转 基 因的受 体系统 主要 有 以下 ３种 ： 定 芽器 官发 生 途径 的再 生体 系 、 生 不 原
体细胞 胚 胎再 生体 系是 目前 大豆再 生 系统研 究
的另 一个 重要 部分 ， 认 为是 解 决 大 豆 遗传 转 化 中 被
嵌 合 体 问题 的 最 有 潜 力 的再 生 体 系． ｈ ｉ ｉ ｓ ｎ Ｃ ｒ ｔ ｎ ｏ ｓａ
芽器 官发 生 系统 中 ， 植 体 内 已存 在 的分 生 组 织 和 外
豆是 最早 引入 商业 化 种 植 的农 作 物 之 一 ， 种 面 积 播
最大， 占转 基 因作 物 总 种 植 面 积 的 ６ ， 量 占世 Ｏ 产 界 大豆 总产量 的 ５ 以上 ， 且 这 一趋 势 还 将 进 一 ０ 而
间的保 护作 用 以及外 植体 本身 的抗 性对 于转 化后 的 筛 选工 作不 利等 缺点 ． 外 ， 另 由于不 定芽 多数 为多 细
第３ 卷 第 １ Ｏ 期
Ｖｏ１ ３ ｏ ． Ｏ Ｎ ．１
农 业 科 学 研 究
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＡｇ ｉｕｔ ｒｌＳ ｉｎ ｅ ｏ ｒ ａ ｒｃ ｌｕ ａ ｃｅ ｃ ｓ ｏ
２０年３ ０９ 月
Ｍ ａ ． ２０ ｒ ０９
文 章 编 号 ：６３０ ４ （０ ９ ０—０ ７０ １ ７ — ７ ７ ２ ０ ） １０ ４ —４
大豆品种吉林35胚尖再生体系的建立及对农杆菌的敏感性
大豆品种吉林35胚尖再生体系的建立及对农杆菌的敏感性闫帆;孙昕;翟莹;雷婷;张庆林;苏连泰;王英;李景文;王庆钰【摘要】为建立一个简便、高效、稳定的大豆胚尖再生体系,以吉林35为材料,胚尖为外植体,研究氯气、升汞、酒精3种消毒方法对不定芽出芽率的影响和6 - BA 对不定芽再生率的影响.同时,为检测吉林35的农杆菌易感性,对平安8、东农42、吉林47和吉林35四个大豆品种进行gus基因组织化学染色.研究表明,酒精消毒法对种子伤害较小,可以保证较高的出芽率.6 - BA对不定芽再生作用显著,单独使用或配合IBA使用均可获得较高的再生率.gus基因组织化学染色结果表明吉林35的农杆菌易感性强,明显优于其它品种.吉林35胚尖外植体再生率较高且对农杆菌较敏感,是遗传转化良好的受体材料.%To establish a convenient efficient and stable soybean regeneration system, using the embryotic tip of Jilin35 as explant, we studied the influence on inductivity of 3 different sterilizing methods including chlorine gas, corrosive sublimate and alcohol. The influence of different 6 - BA concentration on shoot regeneration frequencies was also investigated. To determine the susceptivity to A. Tumefaciens of Jilin35 histochemical assays of gus activity was carried out on four soybean cultivars Ping' an8, Dongnong42, Jilin47 and Jilin 35. Our research showed that sterilization of alcohol injured seeds less than the other two methods, and higher shoot growth frequencies could be achieved. 6 - BA significantly increased the shoot regeneration frequencies when 6 - BA alone or a combination of 6 - BA and IBA were used. The result of GUS assay suggested that Jilin35 showed higher sensitivity than other genotypes. The explant embryonic tip of Jilin35 obtained higherregeneration frequencies and was more sensitive to A. Tumefaciens, which could be used as an excellent receptor material of genetic transformation.【期刊名称】《中国油料作物学报》【年(卷),期】2012(034)001【总页数】4页(P92-95)【关键词】大豆;胚尖;出芽率;再生率;易感性【作者】闫帆;孙昕;翟莹;雷婷;张庆林;苏连泰;王英;李景文;王庆钰【作者单位】吉林大学植物科学学院,吉林长春,130062;吉林大学植物科学学院,吉林长春,130062;吉林大学植物科学学院,吉林长春,130062;吉林大学植物科学学院,吉林长春,130062;吉林大学植物科学学院,吉林长春,130062;吉林大学植物科学学院,吉林长春,130062;吉林大学植物科学学院,吉林长春,130062;吉林大学植物科学学院,吉林长春,130062;吉林大学植物科学学院,吉林长春,130062【正文语种】中文【中图分类】S565.103大豆是重要的粮食作物和油料作物，其组织培养始于20世纪60年代［1］，直至80年代才取得突破性进展，通过大豆原生质体、下胚轴、小真叶、幼胚、子叶节等相继获得了再生植株［2～7］。
大豆胚芽尖再生体系的建立
大 豆 （ ｌｃｎ ？ ｘ（ ． Ｇ ｙ ｉｅｎ ａ Ｉ ）Ｍｅｒ ） ｒ． 属豆科 大 豆属植 物 ，起源 于 中国 ， 相继 传入 日本 、欧洲 和美 国等 ， 后 其 种子 （ 大豆 ） 人类 主要 的植物性 蛋 白质来 源 ，也是重 要 的家畜 饲 料和 工业 原 料 ，具 有很 大 的医学 价值 ｎ ］ 是 ．
系 ．此后 ， 各种 不 同的大 豆再生 体系逐 渐被 建立．本试 验 以 ‘ 豆 ３号 ’ ３个大 豆 品种 为材料 ，以胚 芽 西 等 尖为外 植体建 立 了离体再 生体 系 ，为大 豆品质 性状 的转基 因改 良奠定 了基 础．
１ 材 料 与 方 法
试验 材料 为大豆 （ ｙ ｉｅ ｘ Ｍｅｒ ） Ｇｌｃｎ ｒ． 品种 ‘ ｍａ 西豆 ３号 ’ 西豆 ８号 ’ ‘ ｌ ８ ，其种子 由西 南大学农 学 、‘ 和 ９ｌ’
２１ ０ ０年 ２月
Ｆｅ ． ２ ０ ｂ ０１
文 章 编 号 ：１ ０ —５ ７ （ ０ ０ ０ — １ ８— ４ ０ ０ ４ １ ２ １ ） １ ０ ２ ０
大 豆 胚 芽 尖 再 生 体 系 的 建 立
宋 波 ， 张兴 国， 苏承 刚 ， 曲淑 娟 ， 张香 琴
西 南 大学 园艺 园林 学 院 ，重 庆 ４ ０ １ ０７６ 摘 要 ：以 ‘ 豆 ３号 ’ ３个 大 豆 品种 为材 料 ，以 胚 芽 尖 为外 植 体 ，研 究 种 子 萌 发 时 间 、 物 生 长 调 节 剂 对 不定 芽 分 西 等 植
加强大豆种质资源创新与利用,提升大豆新品种科技水平
加强大豆种质资源创新与利用,提升大豆新品种科技水平加强大豆种质资源创新与利用，提升大豆新品种科技水平大豆作为我国重要的粮油作物之一，对农业生产和国民经济发展起着举足轻重的作用。
如何加强大豆种质资源创新与利用，提升大豆新品种的科技水平，对于保障国家粮食安全、促进农业可持续发展具有重要意义。
本文将从大豆种质资源的创新与利用以及大豆新品种的科技提升两个方面进行探讨。
一、加强大豆种质资源创新与利用大豆种质资源创新与利用是培育高产、优质、抗逆品种的基础。
针对我国大豆种质资源性状单一、遗传背景较窄的问题，应加强大豆种质资源的收集、评估和利用。
1. 种质资源收集与保护通过系统的采集、整理和保存工作，获取大量丰富的大豆种质资源样本。
建立大豆种质资源库，开展大豆种质资源的鉴定、鉴定和鉴定工作，为后续的科研和新品种培育工作奠定基础。
2. 种质资源评估与筛选对收集到的大豆种质资源进行系统评估，分析其形态特征、遗传背景和农艺性状等。
通过筛选和鉴定出具有高产、优质、抗逆性状的优良种质，为后续的杂交育种工作提供优质材料。
3. 种质资源利用与创新利用鉴定出的优良品种进行杂交育种工作，通过优势互补、遗传改良等手段，培育出适应我国不同气候、土壤条件的优质大豆新品种。
同时，利用生物技术手段对种质资源进行基因改造，提高大豆的抗病虫害和抗逆能力，进一步提升大豆产量和品质。
二、提升大豆新品种科技水平提升大豆新品种的科技水平，是实现大豆高效生产的关键。
在育种技术、遗传改良和栽培管理等方面进行创新，推动大豆新品种的发展。
1. 培育技术创新加强对大豆育种的技术创新研究，包括基因工程、分子标记辅助育种、杂交育种等。
通过精准选育和高效筛选的手段，缩短育种周期，提高育种效率，加速新品种的推广应用。
2. 遗传改良研究利用现代生物技术手段对大豆基因组进行深入研究，揭示与大豆品质相关的关键基因和调控网络。
通过基因改造、转基因技术等手段，培育出具有高抗病虫害、高产和高品质的新品种。
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大豆再生体系的研究进展孙文丽1,2,刘昱辉2*,吴元华1(1.沈阳农业大学植物保护学院,辽宁沈阳110161;2.中国农业科学院生物技术研究所,北京100081)摘要 大豆的再生体系一直是大豆遗传转化发展的主要障碍,近些年随着研究的深入,得到了很大的发展。
文章对大豆遗传转化体系的各种再生体系优缺点进行了比较和综述,并对大豆再生体系的前景进行了展望。
关键词 大豆;组培;再生体系中图分类号 S 336 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2008)16-06660-03Adv ance in R esearch on the R egeneration System o f Soybea n SU N Wen li et al (C ollege of Plant Protection,Shenyan g Agricultu ral Universi ty,S henyan g,Liaoni ng 110161)Abstract The regenerati on s ystem of soybean had al ways been the mai n obstacle in the devel op ment of i ts genetic transform ation.It got great develop ment alon g with the research goi ng deep er in recent years.The advan tages an d disadvantages of vari ou s regeneration s ystem s i n the gen etic transformati on system of soybean were com pared and s um marized and the foregroun d of the regeneration system of soybean was p rospected in thi s article.Key w ords Soyb ean;Tissu e cultivation;Regeneration system作者简介 孙文丽(1980-),女,辽宁沈阳人,博士研究生,研究方向:大豆抗病基因工程。
*通讯作者。
收稿日期 2008 04 21大豆是重要的经济作物,因此提高和优化大豆品质成为人们关注的热点。
人们利用转基因技术提高大豆品质的同时,大豆的组织培养也得到了广泛的研究,20世纪60年代人们曾采用过各种不同的外植体,但植株再生一度十分困难,即使有再生植株发生,频率和重演性极低。
进入20世纪80年代以来,大豆的再生体系有了突破性的进展。
1980年,Che ng 等首先报道用无菌苗的子叶节为外植体,在含高浓度B A(10~50 mol/L)的改良B5培养基上诱导丛生芽获得高频率的再生植株[1]。
此后,各种不同的再生体系逐渐为人们所发现。
建立一个良好的组培再生系统,是大豆遗传转化成功的前提。
因此,笔者对目前研究应用比较多的再生体系的优缺点进行了综述。
1 胚轴再生体系胚轴作为外植体,是目前研究应用较多的农杆菌转化受体。
有许多成功的转化事例,早在1983年陈云昭等就以大豆上胚轴和下胚轴为外植体培养出再生植株[2]。
徐香玲等和苏彦等分别将Bt 基因,SMV C P 基因、几丁质酶基因通过农杆菌介导法以胚轴为受体转入吉林29和中黄4等品种中[3-5]。
至今,人们对影响胚轴再生的各种因素进行了研究,极大地提高了胚轴的再生频率。
1983年Christianson 等以幼胚轴为外植体,在以柠檬酸铵为氮源并含有5mg/L 2,4 D 的改良MS 培养基上诱导了体细胞胚胎发生,获得再生植株[6]。
Ka neda 等1997年报道,当用发芽种子的下胚轴外植体时,2.0mg/L TDZ 诱导不定芽的效率比1.5mg/L B A 要高[7]。
Zhou 等1998年认为TDZ 具有很强的细胞分裂素活性,激素组合以1.0mg/L TD Z+ 1.5mg/L B A+0.4mg/L N AA 的诱导效率最高,是适合于多种大豆基因型的高效率诱导培养基[8]。
2000年张晓娟等通过进一步改变TDZ 和B A 浓度配比,提高了在相同时间内获得完整再生植株的效率,在诱导培养基中适当增加NA A,有助于提高萌动种子胚轴作外植体的植株再生效率[9]。
何恩铭等2005年研究表明,激素种类及合适的浓度对愈伤组织的诱导是很重要的,过高或过低都不利于愈伤组织的诱导,对诱导大豆胚轴愈伤组织,2.0mg/L的2,4 D 是比较合适的[10]。
2005年余泽高等以鄂豆6号成熟种子无菌苗下胚轴1/2切段、1/3切段为外植体,在添加N AA 0.1mg/L+K T 1.0mg/L 培养基中下胚轴生根率较高,添加NA A 0.1mg/L+KT 1.0mg/L 、2,4 D 0.1mg/L+6 BA 1.5mg/L 、2,4 D 0.1mg/L+K T 1.5mg/L 可诱导芽的发生;1/2切段生根和发芽比1/3切段的好;反插根的发生较多,顺插有利于芽的形成[11]。
2006年,汲逢源在共培养基中加入硫代硫酸钠、L-半胱氨酸以及二硫苏糖醇等抗氧化剂,可以有效地抑制大豆下胚轴在组培过程中褐化的发生,并大幅度提高农杆菌在下胚轴的瞬时表达率[12]。
2 子叶节再生体系由于子叶节具有取材不受季节限制、诱导再生快、转化突变率低等优点,获得了多个成功的转化。
Z ho u 等用子叶节为受体分别将几丁质酶基因、Bt 基因,玉米转座子AC 基因,SMV CP 基因等转入Peking 等大豆品种中,另外李海燕等用农杆菌转化大豆子叶节获得同时整合chi 和rip 基因的转基因大豆[3-5,13-15]。
但其也存在再生频率低、受基因型限制,转化株的嵌合体等问题。
Me urer 等摸索了农杆菌转化大豆子叶节的影响因素,发现经超声处理过的子叶节较对照容易转化,而且由野生农杆菌Chry5改造而得的农杆菌菌株K YR T 1的转化效果明显优于过去常用的E HA105和LB A4404[16]。
王关林等和刘艳芝等研究表明大豆苗龄同时影响子叶节不定芽的再生能力和对农杆菌的感受能力,大豆子叶节以苗龄4d 的转化效率最高,随着苗龄的延长转化率降低[17-18]。
不同的培养基对大豆子叶节的丛生芽率也有明显的影响,基本培养基MSB 诱导丛生芽的效果好于B5,在基本培养基中附加1.1或1.7mg/L 的6 苄氨基嘌呤对诱导子叶节丛生芽有显著的促进作用,子叶节丛生芽诱导率在大豆不同基因型间存在差异[19]。
李海燕等2006年研究表明,在大豆萌发时,加入1.0mg/L 6 BA 和2.0mg/L 2,4 D 子叶节分化的芽数较高[20]。
2006年,潘川芝等为获得大豆子叶节高效离体再生体系的优化方案,选用5个大豆品种的子叶节作为外植体,研究了种子萌发天数、外植体大小、不同激素浓度对大豆子叶节再生的影响。
结果显示,大豆苗龄以5~7d 最佳;外植体以保留全部子叶为宜;外植体的萌发和诱导均存在基因型差异,292黄豆的最佳萌发培养基为1/2MS +1安徽农业科学,Journal of Anh ui Agri.Sci.2008,36(16):6660-6662,6665 责任编辑 王淼 责任校对 况玲玲mg/L6 BA,而鄂8157、湘春豆18号、湘春豆13号、湘春豆15号的最佳萌发培养基为1/2MS+2mg/L6 BA,292黄豆、鄂8157、湘春豆18号、湘春豆13号、湘春豆15号的最佳诱导培养基组合分别为MS+2mg/L6 B A、MS+2mg/L6 BA、MS+1 mg/L6 B A、1/2MS+2mg/L6 BA+0.05mg/L I BA、MS+2 mg/L6 BA,丛生芽诱导率分别为60.00%、62.50%、81.25%、77.27%和47.5%。
子叶节丛生芽生根时IB A浓度以2mg/L 为宜[21]。
2007年李文霞等试验结果表明,大豆基因型对子叶节丛生芽诱导及对农杆菌的易感性均有较大影响,她们筛选出了11个丛生芽分化率在70%以上的大豆基因型,筛选出最易感的大豆品种为黑农35,其次为绥农14和合丰35[22]。
3 子叶再生体系以子叶作为外植体,主要用于基因枪法的转化,叶片面积小,较为经济,同时它还可以克服以子叶节诱导丛生芽转化所产生的嵌合体。
Che ng等首先报道用无菌苗的子叶节为外植体,在含高浓度BA(10~50 mol/L)的改良B5培养基上诱导丛生芽获得高频率的再生植株[23]。
1988年H inc he e首先以农杆菌和子叶共培养,将npt 基因和草甘瞵抗性基因导入了大豆获得大豆转基因植株[24]。
Lazzeri等1985年用10 mg/L N AA诱导了大豆幼胚子叶的体细胞胚胎发生[25]。
1987年Lazzzeri等从一对未成熟子叶外植体,用MSN1O培养基能产生多至25个体细胞胚,并可用于多种基因型。
Hildebra nd、Lazzeri、Le e和苏彦辉等以未成熟子叶为材料对大豆基因型、激素、子叶切割方法进行了研究,并证明了未成熟子叶组织培养时芽增殖数和植株再生率因基因型、激素、切割位点等不同而有明显差异[26-29]。
王萍等2002年研究表明大豆未成熟子叶诱导体细胞胚胎发生主要与未成熟子叶长度有关,取材最佳时间与大豆品种的生育期有关[30]。
同年他们又进行低温处理对子叶节外植体的影响试验,选用3个栽培大豆品种的未成熟子叶在接种前用4 低温预处理幼荚0、2、3、4、5、6d,研究低温预处理对大豆体细胞胚胎发生的影响。
结果表明,4 低温预处理幼荚3~4d,可刺激大豆体细胞胚胎发生,提高胚胎发生频率。
不同品种对低温预处理的反应基本一致[31]。
LI Hai Yan等,2002年也对大豆子叶进行了4 低温预处理,发现基因型与低温预处理的时间存在相互作用,不同基因型低温预处理的最适时间为1~3d[32]。
李海燕等2002年选用黑龙江省5个大豆品种的幼胚子叶,建立了胚性悬浮培养体系,并由悬浮体系增殖产生次生胚。
结果表明,高效体细胞胚诱导培养基为MSB+40mg/L2,4 D+6%蔗糖。
高效球型胚增殖培养基为10mg/L2,4 D+1/2MS氮源+5 mmol/L谷氨酰胺+5mmol/L天门冬酰胺。
培养8周后的次生胚成熟率和再生率显著提高,到第12周分别达63%和35%,之后提高幅度减小[33]。
王萍等2003年研究表明大豆不同基因型的未成熟子叶对卡那霉素浓度的反应在出愈率上表现相似,而在卡那霉素浓度间存在显著差异,在25mg/L 卡那霉素浓度时出愈率明显降低,在50mg/L卡那霉素时出愈率仅10%左右。