小麦遗传转化方法及其研究进展
我国小麦转基因研究的现状及前景
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２０１ １全国转基因新品种培育及产业化应用交流研讨会
３．存在的问题及前景展望
作物转基因育种和常规育种相比具有明显的发展优势，因为它不仅极大地拓 宽了育种的基因来源（如动物、植物、微生物和人工合成），而且可以实现高效 精确的遗传改良，更为重要的是抗病虫等转基因育种的发展将有效减轻农田的环 境污染。小麦是我国的重要粮食作物之一，其转基因研究无疑有非常重要的意义， 但目前小麦转基因研究中仍然存在较多的问题。
花粉管通道法是我国学者周光宇提出的一种菲常简便的植物转基因方法，其 基本原理是利用植物授粉后花粉萌发形成的花粉管，将外源ＤＮＡ送入胚囊中尚
基金项目：河南省科技厅项目（０６２３０１ １６００） 作者简介：李永春（１９７１－），男，博士，副教授，主要从事小麦功能基因组学和分子育种研究。通讯地址： 河南省郑州市农业路６２号，国家小麦中心２０５室。Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｏｎｇｃｈｕｎｌｉ７１＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．Ｃｌｌ。
２０１ １全国转基因新品种培育及产业化应用交流研讨会
我国小麦转基因研究的现状及前景
李永春，王潇，陈雷，尹钧· 河南农业大学／国家小麦工程技术研究中心，郑州，４５０００２
摘要：近年来，我国小麦转基因育种研究发展迅速，并成为常规育种的有效补充。分析了各类转基 因方法在小麦遗传转化中的应用情况，综述了我国小麦转基因分子育种的发展及现状，主要包括小 麦抗病虫、品质改良以及耐非生物逆境胁迫等方面的转基因研究，并分析了目前小麦转基因育种中 存在的问题及发展策略。
小麦LKR／SDH基因RNAi载体构建与遗传转化
江西农业 学报
２ ０ １ ３ ， ２ ５ （ １ ２ ） ： １— ６
Ａｅ ｔ ａ Ａｇ ｎｃ ｕ ｈ ｕ ｒ ａ ｅ Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｘ ｉ
小麦 Ｌ Ｋ Ｒ ／ Ｓ ＤＨ 基 因 Ｒ Ｎ Ａｉ 载体 构 建 与遗 传 转 化
孙晓波， 余桂红 ， 张 旭， 马鸿翔
（ 江苏省农业科学院 江苏省农业生物 学重点实验室 ， 江 ｔ ｒ ｕｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ＲＮＡ Ｉ ｎｔ ｅ ｒ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｖｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｏ ｆ Ｗ ｈ ｅ ａ ｔ ＬＫＲ／ Ｓ ＤＨ Ｇｅ ｎ ｅ ａ ｎ ｄ Ｇｅ ｎ ｅ ｎＣ Ｔｒ ａ ｎｓ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ
小麦遗传改良研究与应用
小麦遗传改良研究与应用一、概述小麦是世界上最重要的粮食作物之一，在全球粮食产量中占有很大比例。
然而，小麦的生长和产量往往会受到天气、病虫害等多种因素的影响，这就对小麦遗传改良提出了更高的要求。
小麦遗传改良是指通过改良小麦的基因来提高其生长性能、产量、抗病能力等诸多方面的性能。
本文将从小麦遗传改良的概述入手，分别从基因编辑、基因组学以及生物技术等方面进行介绍，以期为读者提供有关小麦遗传改良的详细知识。
二、基因编辑基因编辑是一种通过直接修改DNA序列来改变物种遗传信息的方法，是最为常用的遗传改良方法之一。
对于小麦来说，基因编辑可以通过对小麦DNA中的缺陷基因进行修改，从而提高其耐病、抗逆性等性能。
目前，常用的基因编辑方式主要包括CRISPR-Cas9技术和TALEN技术。
1. CRISPR-Cas9技术CRISPR-Cas9技术是一种基于CRISPR/Cas系统的基因编辑技术。
通过引入一个CRISPR序列和一个Cas9蛋白，可以在特定的DNA序列上实现精确的切割和编辑。
该技术已经被广泛运用于小麦的基因编辑工作，如通过对小麦去除感染CBSD和BSDV所需的基因进行靶向编辑，成功地提高了小麦的抗病性能。
2. TALEN技术TALEN技术是一种基于TALEN（Transcription activator-like effector nuclease）的基因编辑技术，是CRISPR-Cas9之前较为常用的基因编辑方法。
该技术主要通过设计一对特异性的核酸酶，将其靶向至目标基因的特定序列上，从而实现精确的基因编辑。
三、基因组学基因组学是一门研究生物体基因组及其相关信息的科学，也是现代遗传改良工作中不可或缺的一部分。
通过对小麦基因组学的研究，可以更深入地了解小麦的遗传性能以及其生长和产量特点，为小麦遗传改良提供更可靠的理论依据。
1. 小麦基因组组装小麦基因组组装是指通过将小麦基因组DNA片段拼接起来，构建一个更完整、更全面的小麦基因组序列的过程。
小麦遗传转化几个因素的研究
小麦遗传转化是指通过遗传工程的方法改变小麦的遗传特征，以达到改善品质、增加产量或抗逆性等目的。
小麦遗传转化的几个因素包括：
1 遗传材料：小麦遗传转化的前提是有可供转化的遗传材料，这包
括转化的小麦品种、转化的基因来源和转化的基因。
2 转化方法：小麦遗传转化常用的方法有转基因、转录组技术和基
因编辑等。
这些方法都有其特定的优劣，应根据实际情况选择适当的方法。
3基因转化效率：小麦遗传转化的效率取决于基因转化的方法、基因的特性和转化的小麦品种等。
4 基因表达：小麦遗传转化后，转化的基因必须能够在小麦中正常
表达，才能发挥作用。
因此，基因表达是小麦遗传转化的关键因素之一。
5 遗传安全性：小麦遗传转化后的品种必须保证遗传安全，不能对
人类或动物造成危害。
因此，遗传安全性是小麦遗传转化的重要考虑因素。
6 转化后品种的性状：小麦遗传转化后的品种必须具有较好的农艺
性状，包括较高的产量、较好的品质、较强的抗逆性等。
7环境安全性：小麦遗传转化后的品种必须保证环境安全性，不能对生态环境造成污染或危害。
因此，环境安全性也是小麦遗传转化的重要考虑因素。
小麦转基因方法及其评述
HEREDITAS (Beijing) 2011年5月, 33(5): 422―430 ISSN 0253-9772 综 述收稿日期: 2010−10−09; 修回日期: 2010−12−04基金项目:国家重大科技专项(编号：2008ZX08010-004)资助作者简介:叶兴国, 博士, 研究员, 博士生导师, 研究方向: 小麦生物技术育种。
E-mail: yexg@网络出版时间: 2011-04-02 17:53:03URL: /kcms/detail/11.1913.R.20110402.1753.005.htmlDOI: 10.3724/SP.J.1005.2011.00422小麦转基因方法及其评述叶兴国, 陈明, 杜丽璞, 徐惠君中国农业科学院作物科学研究所, 北京 100081摘要: 小麦是遗传转化比较困难的作物之一。
为了克服小麦基因工程育种和功能基因组学研究的障碍, 人们分别尝试利用基因枪、花粉管通道、超声波、离子束注入、激光微束穿刺、PEG(Polyethylene glycol)、电击和农杆菌等方法转化小麦, 涉及的受体材料包括幼胚、成熟胚、花药愈伤组织、幼穗、芽尖和花器官。
文章对小麦主要遗传转化方法及其应用进行了介绍、回顾和评述, 分析、比较了获得安全型转基因小麦的几种策略, 以期增强读者对小麦转基因技术和进展的了解, 促进小麦转化技术的持续改进和提高。
关键词: 小麦; 遗传转化Description and evaluation of transformation approaches used in wheatYE Xing-Guo, CHEN Ming, DU Li-Pu, XU Hui-JunInstitute of Crop Sciences , Chinese Academy of Agricultural Sciences , Beijing 100081, ChinaAbstract: Genetic transformation is a valuable tool for direct crop improvement and functional genomics study. Unfortu-nately, wheat is considered as a recalcitrant plant to genetic transformation due to its low efficiency and genotype depend-ency. To overcome these problems, various transformation methods such as biolistic bombardment, Agrobacterium tumefa-ciens , pollen-tube pathway, ion implantation, laser microbeams puncture, treatment with polyethylene glycol and ultrasonic wave, and electroporation have been reported in wheat using various types of explants including immature embryos, mature embryos, anthers derived calluses, inflorescences, apical meristems, and other floral organs. In this review, several major transformation approaches and their applications in wheat are reviewed, and potential strategies for the development of safe transgenic wheat plants are discussed. The objective of this review is to provide an update on current status of wheat trans-formation, and to stimulate further research for improving transformation efficiency in wheat.Keywords: wheat; genetic transformation小麦是世界上重要的粮食作物之一, 与社会经济发展、粮食安全供给和人类营养健康密切相关。
小麦分蘖成穗规律研究进展
小麦分蘖成穗规律研究进展作者：佟汉文彭敏刘易科黄玫珽邹娟朱展望陈泠张宇庆高春保来源：《湖北农业科学》2017年第24期摘要：围绕小麦分蘖及其成穗规律，在前人的研究基础之上，从遗传、动态变化、田管措施、以及利用分蘖成穗规律取得高产的技术途径等方面进行了梳理，为小麦的品种选择、耕作管理和高效生产提供参考。
关键词：小麦；分蘖成穗；研究进展中图分类号：S512.1 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）24-4700-03分蘖作为田间管理是否壮苗的重要指标，是影响小麦产量的一个重要性状。
根据分蘖是否成穗，小麦分蘖分为有效分蘖和无效分蘖。
有效分蘖是产量形成的基础，生产上力求减少无效分蘖，多发壮蘖，以提高个体竞争力，进而增加有效分蘖数，提高产量。
无效分蘖可给有效分蘖提供营养，在一定条件下也能转化为有效分蘖，对产量起到补偿作用。
而过多的无效分蘖会造成群体资源的消耗，限制产量进一步提高。
据报道，中国小麦在生长过程中的无效分蘖高达50%～70%[1，2]，成为阻碍产量提高的重要因素之一。
周羊梅等[3]研究表明一级无效分蘖的同化物，主要运送给主茎，二级无效分蘖主要运送给其母蘖，蘖位越低输出的光合产物比例也越低。
小麦生产中存在优质低耗的最佳茎蘖组合。
王思宇等[4]通过剪蘖处理，发现保留主茎和1个分蘖，消除了无效分蘖对资源的浪费，减少了内耗，是四川小麦优质、低耗、高产的最佳茎蘖组合。
了解小麦分蘖成穗规律，寻求恰当的分蘖动态指标，实现高产田合理群体，是小麦高产高效生产的重要途径之一。
1 小麦分蘖及其成穗规律遗传1.1 小麦分蘖遗传分蘖是小麦等禾谷类作物重要的生物学特性，主要受主效基因和微效基因的共同控制，表现为典型的数量性状遗传。
如谢玥等[5]研究发现，小麦品系H461的寡分蘖遗传特性不受播期、地点及细胞质的影响，主要由自身遗传物质控制，可能受2对主效核基因和一些微效基因的共同控制，其中1对基因对另1对基因有抑制作用。
小麦基因组学的研究进展
小麦基因组学的研究进展小麦是全球重要的粮食作物之一，对于保障全球粮食安全发挥了重要作用。
小麦基因组学的研究，则为小麦育种和生产提供了重要的理论和技术支持，成为现代农业的重要方向之一。
本文将对小麦基因组学的研究进展进行探讨。
一、小麦基因组的测序小麦基因组的测序是小麦基因组学的重要组成部分，也是小麦基因组学发展的重要里程碑。
小麦基因组的测序主要包括两个方面，一个是小麦的芯片测序，另一个是小麦的全基因组测序。
目前，小麦芯片测序已经相对成熟。
芯片技术可以同时检测小麦的几千万个位点，为小麦遗传基础的研究提供了强有力的技术手段。
另一个是小麦的全基因组测序。
2001年，国际小麦基因组组织启动了全球性的小麦基因组计划。
经过多年的努力，2018年，国际小麦基因组计划宣布实现了小麦比较完整的全基因组测序，该测序覆盖了小麦的17条染色体，包括了98%以上的小麦基因组。
小麦基因组的测序为小麦基因组学的深入研究提供了资料基础。
二、小麦功能基因组学的研究小麦是经济作物之一，其抗逆性和品质等性状都是决定其生产价值的重要因素。
而小麦的性状表现则受到多种基因的综合影响，这就需要对小麦的功能基因组学研究进行深入。
小麦的功能基因组学主要包括三个方面。
一是小麦基因表达谱的解析；二是小麦基因功能的研究；三是小麦基因调控网络的分析。
通过这些研究，人们逐步揭示了小麦基因功能的多样性和信号传递机制。
这对小麦抗逆、品质改良等方面的研究，以及小麦新品种选育等具有重要意义。
三、小麦基因转化及基因编辑技术的研究小麦基因转化和基因编辑技术是小麦基因组学的另一个重要组成部分。
目前，小麦基因转化的主要方法有农杆菌介导转化、生物弹道转化、电穿孔等。
通过这些技术可以使小麦中具有重要生理功能的基因进行定向调整，促进小麦的抗逆、品质改良等方面的发展。
与之类似，基因编辑技术同样为小麦的基因调控带来了新的希望。
它可以使基因进行更为精准的调整，甚至可以进行特异性修剪和替换。
小麦农杆菌遗传转化流程
小麦农杆菌遗传转化流程下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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小麦成熟胚组织培养及遗传转化研究进展_陶丽莉
麦类作物学报 2008,28(4):713-718Journal of Triticeae Crops小麦成熟胚组织培养及遗传转化研究进展陶丽莉1,殷桂香2,1,叶兴国1(1.中国农业科学院作物科学研究所/农业部作物遗传育种重点实验室/国家基因资源与遗传改良重大科学工程,北京100081;2.长江大学农学院,湖北荆州434025) 摘 要:小麦成熟胚转化体系的建立对促进小麦基因工程研究和功能基因组研究具有重要意义。
小麦成熟胚具有取材方便、不受季节限制等优点,已成功应用于小麦组织培养及遗传转化研究,可望取代幼胚成为小麦遗传转化的方便受体。
本文就目前小麦成熟胚组织培养及遗传转化研究进行了综述,目的是为进一步建立和完善小麦成熟胚再生体系和转化体系提供参考。
目前国内外采用较多的小麦成熟胚培养方式主要有完整成熟胚培养、胚乳支撑成熟胚培养、成熟胚刮碎培养和成熟胚切割培养等。
对培养基中激素种类、浓度配比的优化也进行了较多研究,并取得了一定结果。
利用基因枪轰击法和农杆菌介导法转化小麦成熟胚均成功获得了转基因植株,证明小麦成熟胚及其愈伤组织作为受体进行遗传转化研究具有可行性。
关键词:小麦;成熟胚;组织培养;遗传转化 中图分类号:S512.1;S336 文献标识码:A 文章编号:100921041(2008)0420713207Progress Outline of Wheat Tissue Culture and G enetic T ransformationby Using Wheat Mature Embryos As ExplantsTAO Li2li1,YIN G ui2xiang2,1,YE Xing2guo1(1.National Key Facilities for Crop Gene Resources and Genetic Improvement,Key Laboratory for Crop Genetics and Breedingof Agricultural Ministry,Crop Sciences Institute,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing100081,China;2.Agronomy College of Yangtze University,Jingzhou,Hubei434025,China)Abstract:Wheat mat ure embryo has been regarded as a high potential explant s for plant regeneration and genetic t ransformation because of some distinguish advantages such as easy collection all t he year round,consistent p hysiological stat us and econo mic experiment p rocess.In t he last ten years a great success has been achieved on t he tissue cult ure and t ransformation of wheat by using mat ure embryos worldwide.To get good regeneration system,t he mat ure embryo s are tested to be cult ured by several ways including whole embryo cult ure,endosperm2supported embryo cult ure,t hin embryo fragment s cult ure,and cutting embryo cult ure t reat ment s.The effect s of concent rations and combinations of va2 rious growt h regulators on callus induction and plant regeneration have also been st udied,and some a2 vailable result s obtained.U sing t he mat ure embryo s as target tissues,transgenic plant s have been re2 ported mediated wit h Agrobacterium technique and biolistic particle approach,proving t he bright pos2 sibility of t he explant s employed in wheat t ransformatio n.We summarized here t he progress of wheat mat ure embryo cult ure and t ransformation to p rovide reference for t he optimization of t he bot h sys2 tems.Efficient systems of t he wheat mat ure embryo cult ure and t ransformation will remarkably p ro2 mote wheat genetic engineering improvement and f unctional genomics st udy.K ey w ords:Wheat;Mat ure embryo s;Tissue cult ure;Transformation3收稿日期:2008202205 修回日期:2008205220基金项目:国家“863”项目(2007AA10Z129)。
小麦转基因技术研究及其应用
小麦转基因技术研究及其应用发表时间：2016-11-18T15:35:11.400Z 来源：《低碳地产》2016年10月第19期作者：石绍华[导读] 【摘要】文章以小麦转基因的概述为出发点，对转基因技术的发展进行了阐述，最后根据实际情况对小麦转基因技术研究及其应用进行了讨论。
山东省济南市长清区崮云湖街道办事处山东济南 250307【摘要】文章以小麦转基因的概述为出发点，对转基因技术的发展进行了阐述，最后根据实际情况对小麦转基因技术研究及其应用进行了讨论。
【关键词】小麦；转基因技术；研究；应用1.前言小麦作为中国的主要粮食产物。
科学家们利用生物技术对农作物的基因分子水平进行充分的研究，把提高农作物产量问题归结到基因水平，找到相关的控制基因并改良以达到提高产量的目的。
2.小麦转基因的概述2.1小麦转基因的原理具有外源物种基因的小麦叫做转基因小麦,一般通过基因工程获得。
基因工程是指按照人们的意愿用人工方法在体外对各种不同生物的DNA进行重组,构成遗传物质的新组合,并使其在受体细胞内持续稳定繁殖,从而获得大量新物种的技术。
获得转基因小麦需要具备3个要素:小麦受体、目的基因和转化方法。
受体的选择要考虑很多因素,如是否会对人类健康和生态环境有不利影响,是否有演变为杂草的可能,是否有敏感源和是否有毒等等。
转基因的目的也应考虑进去,例如,选择合适的受体小麦是生产转基因小麦口服疫苗的关键,合适的受体小麦可以使疫苗兼具表达量高、耐储藏和适宜于口服等优点。
又如,为了利用转基因小麦处理土壤污染,则尽量选择大型小麦,以提高处理污染的效率。
目的基因的选择也是根据具体研究的需要,截取需要表达的特性对应的基因。
2.2小麦转基因的方法小麦转基因方法可分为生物学、化学和物理学方法三大类。
生物学方法有农杆菌介导转化法、花粉管通道法、病毒介导法等;物理学方法包括基因枪法、显微注射法和电激穿孔法等;化学方法包括聚乙二醇法、脂质体法等。
在上述多种方法中,占主导地位的是农杆菌介导法,常用的还有基因枪法。
小麦育种技术研究进展
小麦育种技术研究进展一、引言小麦是我国的重要粮食作物之一，也是世界上广泛种植的重要粮食作物之一。
小麦育种技术的发展，可以为农民增产增收，为粮食保障做出贡献。
随着生物技术、分子遗传学、生物信息学等新技术的应用，小麦育种技术的进展日新月异，本文将从育种目标、传统育种和现代育种、基因编辑技术、分子标记辅助选择等方面分析小麦育种技术的研究进展。
二、小麦育种的目标小麦育种的目标是培育具有高产、优质、耐逆性以及抗病虫害性等优良性状的品种。
小麦在各生育期间都面临不同的生物、环境甚至人为的压力，谋求培育具有多种性状的优良品种，应该根据不同目标培育不同的品种。
例如：早熟麦是一种具有早熟、矮秆、高产的小麦，适合在避开旱季期间种植。
而增强抗病、耐逆的品种，可以避免由于外界环境因素导致的收成下降。
三、传统育种和现代育种传统育种是通过对小麦自然基因变异的利用，进行品系选育，选出具有良好性状的品系。
但是，由于自然变异的种群数量较少，育种进展缓慢，后来引入的外来种和材料，加速了小麦育种的进程。
现代育种则是利用生物技术手段，针对性地改良小麦的生命体征、环境适应能力和抗病性等性状。
具体操作有：基因编辑技术、遗传转化技术、基因组学等。
四、基因编辑技术目前主流的基因编辑技术包括ZFN（锌指核酸酶）、TALEN （转录激活样核酸酶）、CRISPR/Cas9等。
这些技术均可用于小麦的基因突变和遗传转化。
例如，一项研究证明了通过CRISPR/Cas9基因编辑，可以在小麦中增强耐旱性。
利用这一技术，科学家们成功改善了小麦的环境适应能力，为小麦生产提供了新思路。
五、分子标记辅助选择分子标记辅助选择是利用分子标记和其他辅助手段来筛选有利基因组合的有效技术。
它主要分为基因型、表型和剪贴控制等。
这项技术已经被广泛应用于小麦的育种中，它可以通过对小麦基因型和表型的分析预判出一些乐观小麦材料的株系，可以根据株系进行培育。
六、结论小麦育种技术日新月异，不断推进，研究进展不断地提升，其发展意义重大。
小麦遗传转化中潮霉素筛选体系的建立及应用
小麦遗传转化中潮霉素筛选体系的建立及应用小麦是世界上最重要的粮食作物之一，但由于其遭受多种生物、非生物逆境的影响，给小麦的生产带来了很大的挑战。
因此，利用遗传转化技术对小麦进行基因改良，以提高其逆境抗性成为了当前研究的热点。
然而，遗传转化技术具有高度特异性和低效率的特点，因此筛选出真正成功遗传变异的转化小麦植株，对于遗传转化技术的有效应用具有重要意义。
潮霉素作为一种广谱抗生素，具有较好的筛选应用价值。
本文基于小麦遗传转化技术，建立了一套潮霉素筛选体系，以提高小麦遗传转化效率，并通过实验证明该体系具有较高的筛选效率和筛选特异性。
首先，本研究在转化小麦愈伤组织中，优化了不同浓度潮霉素对小麦品种的筛选效果，研究结果表明，对于转化爆米花小麦的愈伤组织，2-4mg/L潮霉素处理效果最佳，对于转化恢复生长诱导基质小麦的愈伤组织，1-2mg/L处理效果最佳。
接着，建立了基于筛选桥接建模的分子分析模型，通过分子分析模型可以筛选出真正发生了基因改良的选材个体，并用真核系统重复验证了选材的筛选特异性和效率。
最后，本研究选用潮霉素筛选法成功筛选出了表达洋葱flavonoid 3'-O-hydroxylase（F3'H）基因的转化小麦植株，并用荧光、酶联等技术对表达情况进行了验证。
综上，本研究成功建立了一套潮霉素筛选体系，提高了小麦遗传转化效率，可为小麦的基因改良提供技术支撑。
同时，基于筛选桥接建模的分子分析模型可以在遗传转化技术中发挥重要作用，实现了基因改良个体的准确筛选，为小麦种质资源的开发和利用提供了有力支持。
此外，该体系还有一些进一步的应用，例如在小麦的抗病性研究中，利用潮霉素筛选体系可以筛选出抗病小麦植株，特别是针对一些对传统药剂不敏感的病原菌，潮霉素筛选体系仍可以发挥重要作用。
此外，还可以利用该体系筛选出抗逆境的小麦植株或特定的基因变异体，以提高小麦逆境抗性。
此外，该体系还可为小麦的生产过程中的药物加温等操作提供辅助，并实现小麦农药应用量的控制，从而保证农业可持续发展。
卡那霉素在小麦愈伤组织遗传转化中的应用
卡那霉素在小麦愈伤组织遗传转化中的应用本文旨在探讨卡那霉素（carnosine）在小麦愈伤组织遗传转化中的应用研究。
近年来，利用生物工程技术引入外源基因的技术被用于生物防治植物病害，而卡那霉素作为一种重要的生物多样性及其保护功能，可以起到一定的抗病毒作用。
因此，将卡那霉素引入小麦愈伤组织中，通过遗传转化技术，可以大大提高小麦的抗病毒能力。
本文首先介绍了卡那霉素在小麦愈伤组织遗传转化中的研究现状，然后介绍了在该研究过程中采用的遗传转化技术，包括选择表达载体、选择转录因子、选择克隆技术等；最后介绍了卡那霉素在小麦愈伤组织遗传转化中的应用展望。
综上所述，卡那霉素在植物抗病毒中的应用具有广阔的前景，因此，未来有望研究出更多关于卡那霉素在小麦愈伤组织遗传转化中的抗病毒作用的新知识。
抗病毒作用的提升主要是通过改变小麦愈伤组织外源基因的表达水平来实现的。
在遗传转化的过程中，有多种方法可以保证卡那霉素的表达效果。
一种是采用胁迫响应元件（PR element）加上其他控制序列等对卡那霉素基因调控剂进行精准调控，使之表达在抗病毒时有显著提升作用；另一种是采用嵌合体技术将多个关键基因组装在一起，利用组合效应改善卡那霉素的效果；此外，利用反义タRNATechnologies （RNAi），可以抑制植物感染病毒的病原体，进而达到抗病毒的效果。
另外，除了采用上述遗传转化技术之外，利用传统的改良育种技术也可以提高小麦的抗病毒能力。
目前，有许多研究表明，卡那霉素可以有效促进小麦的抗病毒能力，具有重要的应用价值。
同时，有必要加强对卡那霉素与抗病毒机理的研究，以期为小麦抗病毒提供有效的防护措施。
另外，植物病害的防护还可以通过利用植物在愈伤时产生的特定信号分子来实现。
这些信号分子可以调节植物在愈伤过程中的激素水平以及各种蛋白质的表达水平，从而影响植物的抗病毒性。
例如，卡那霉素可以降低小麦中激素水平，而高水平的激素则会导致抗病毒效果减弱。
小麦转基因技术的研究现状
1.小麦转基因技术的发展方向答：利用现代基因工程技术进行小麦的品种改良是当前小麦育种的一个新方向。
其主要手段是利用生物及物理化学等手段，将外源基因导入植物细胞以获得转基因植物的植物转基因技术.对于小麦的遗传转化已发展的方法主要有PEG 法、电激法、离子束介导法、花粉管通道法、基因枪法及农杆菌介导法等，转化的基因也从最初的报告基因扩展到抗病虫害基因、抗逆基因、抗除草剂基因和品质相关基因等。
作物转基因育种和常规育种相比具有明显的发展优势，因为它不仅极大地拓宽了育种的基因来源（如动物、植物、微生物和人工合成），而且可以实现高效精确的遗传改良，更为重要的是抗病虫等转基因育种的发展将有效减轻农田的环境污染。
未来几年，小麦转基因技术的发展方向可归纳为以下四点：(1)小麦转基因技术的发展还不够成熟。
目前，国内仍以花粉通道法为主进行小麦转基因研究，但是由于花粉管通道法的遗传转化的效率还较低，而且外源基因整合的随机性很强等明显的缺点还是限制了其发展速度。
基因枪法的不足是成本昂贵、转化率因受体材料基因型不同变化较大、外源基因拷贝数高，而且转基因时插入片段的确定性较差。
农杆菌介导法也因为受基因型的影响很大，所以在小麦转化中效率较低，转基因的方法还不够成熟。
在组织培养方面，小麦胚性愈伤组织的获得还比较困难，实验的成功与否在很大程度上依赖于研究者的经验这也是限制小麦转基因发展的重要因素。
总的来看，农杆菌介导法小麦转基因研究已经取得一些初步进展，而且其发展速度很快，未来几年内关于农杆菌介导法小麦转基因的研究将会迅速增加。
不过，以花粉管通道法和粒子束介导法为主的DNA直接转化技术在近几年内将仍占主导地位。
(2)小麦转基因育种的功能基因还非常有限，可用于小麦转基因育种的功能基因，特别是控制小麦重要性状的功能基因还非常有限，这是限制小麦转基因育种发展的主要因素。
比如抗虫转基因育种中，目前可以利用的主要是Bt 基因、蛋白酶抑制剂基因和外源凝集素基因等非常有限的几种；改善品质的基因目前仍主要局限于高分子量谷蛋白亚基基因等有限的范围内等。
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小麦遗传转化方法及其研究进展资源与环境学院姓名：漆海龙学号：3115701060摘要:在粮食作物中，小麦属于遗传转化最为困难的作物，加上转基因研究起步较晚，基因工程育种进程明显落后于其它作物。
随着基因枪的问世、新的选择标记基因和高效启动子的运用，1991年以后小麦转基因研究开始增多。
目前小麦遗传转化尽管有多种方法, 但转化效率仍然很低, 一个重要原因是遗传转化方法尚不成熟, 因此建立合适的转化方法是小麦遗传转化成功的关键. 本文综述了小麦基因枪转化、农杆菌介导的遗传转化和花粉管通道法等几种重要遗传转化方法研究的最新进展, 分析了各种方法的基本原理、优缺点及其影响因素. 关键词:小麦遗传转化, 基因枪法, 农杆菌介导法, 花粉管通道法正文：小麦是世界上最重要的粮食作物之一, 在中国是仅次于水稻的第二大作物，也是人类重要的植物蛋白质来源( 约占谷物蛋白质的38% ) . 其种植面积和产量约占谷物种植面积的30%. 小麦面粉约含70%~ 80% 的淀粉.通过遗传转化可以打破物种之间的遗传限制，利用转基因技术将外源基因导入小麦，可以实现新品种的定向改良，从而创造新的小麦品种。
与国外小麦相比, 我国小麦的蛋白质总量不低, 但是在加工品质上有较大差距, 主要原因是我国小麦贮藏蛋白缺少优质蛋白质亚基。
目前在小麦品质改良领域中主要有两个热点:一是通过特异地改变某些亚基的构成与比例, 增加小麦中蛋白质及必需氨基酸含量来改良其营养品质, 进而提高烘烤品质. 二是调节淀粉生物合成途径, 以培育直链淀粉含量少甚至没有蜡质的小麦品种,提高其加工品质. 近几年来,基因工程技术的发展和完善, 为小麦品种改良提供了一条新的途径. 小麦转基因研究大多采用授粉后13～14 d 的幼胚为受体材料，表达载体构建中普遍采用Ubi、E35S 等启动子和bar、nptⅡ、EPSPS 等筛选标记基因，筛选剂一般使用Bialaphos、Glufosinate、G418 和Glyphosate 等，成功利用的农杆菌菌系包括ABI、Agl1、c58C1、LBA4404 和CP4 等。
总之，小麦转基因研究涉及报告基因或标记基因较多，目的基因较少，所用的受体基因型大多是Bobwhite。
因此，拓宽小麦遗传转化的受体范围，完善农杆菌转化小麦的技术体系，将一些控制抗病、优质、抗逆和抗虫的外源基因导入小麦，是今后小麦转基因研究的重点。
小麦遗传转化研究开始于20 世纪80 年代末期, 所谓的小麦遗传转化就是将目的基因导入小麦, 整合在染色体上, 并获得携带目的基因后代的过程. 与其他作物相比, 小麦转基因成功的例子较少, 转化率也只有百分之几, 限制其发展的一个重要因素是组织培养植株的再生频率低, 而且建立稳定的小麦再生体系比较困难. 另一个原因是小麦基因组比较大, 具有17 Gb, 而且生长在世界各地的用于制造面包、具有烘烤品质的小麦, 95%是六倍体, 其他的则是四倍体硬粒小麦.另外,小麦的遗传转化体系也不完善.到目前为止,小麦转基因最常用的方法仍集中为基因枪法( microprojectile bombardment ) 、农杆菌介导法(Agrobacterium mediated transformation)和花粉管通道法( polly tube pathway).虽然也有一些其他转化方法的报道, 比如: 聚乙二醇法( polyethyleneglycol mediated transformation of protoplasts ) 、电击法( electroporation) 、碳化硅纤维介导法( silicon carbide whiskers) 、激光微束穿刺法( Microinjection) 和低能离子束介导法( ion irradiation) 等, 但随着基因枪法、农杆菌介导法的不断改进, 这些转化方法已经被逐步淘汰. 现在基因枪法( microprojiectile bombardment )，农杆菌介导法( Agrobacterium mediated transformation) 和花粉管通道法( polly tube pathway ) 是小麦成功转化的基础方法, 以下主要介绍这三种方法介导的小麦遗传转化及影响因素.1基因枪法由于小麦不是农杆菌的天然宿主及禾谷类植物对农杆菌没有伤反应现象,所以小麦农杆菌介导的基因转移一直是世界上的一道难题. 截止到2001年, 在获得小麦转基因植株的报道中, 基因枪法占90% 左右, 其它方法仅占10%.原因在于其受体来源广泛( 包括胚性愈伤组织、幼胚、成熟胚盾片、茎尖、分生组织等) 、很少受基因型的限制、方法相对简单. 因此由基因枪介导的小麦遗传转化作为改良小麦性状、提高小麦抗性的主要手段之一被广为应用. 基因枪转化法是借助高速运动的金属微粒使附着于其表面的核酸分子穿过受体的细胞壁, 释放出的DNA 分子随机整合到植物基因组中, 然后通过细胞和组织培养技术, 再生出植株. 在进行基因枪轰击后, 小麦幼胚能否长出胚性愈伤组织是转基因小麦成苗的关键因素之一. 因为小麦幼胚在经过基因枪轰击后, 组织会受到一定损伤, 再生能力会大大下降, 随着基因型的不同, 小麦自身的修复和抵御伤害的能力也有所不同，所以, 选择良好基因型的小麦幼胚作为轰击对象是进行基因枪遗传转化的首要条件。
同时金粒制备质量的好坏也直接影响到小麦幼胚在轰击后的成活及转化率. 经过充分混匀金粒悬浮液可以减少幼胚损伤和提高转化频率, 而且研究发现对子弹涡旋振荡后再进行超声波振荡的效果会更好，但不同受体基因型要求的处理的时间与浓度也不尽相同. 究其原因可能是, 细胞在高渗条件下发生了质壁分离, 从而大大减少了在微弹穿孔时细胞质的泄漏, 提高了细胞的生存能力, 而另一个原因可能是高渗处理造成愈伤组织的渗透胁迫, 从而启动内在调节系统, 使愈伤组织重获活力, 使受损的细胞得以恢复。
2农杆菌介导法因为农杆菌具有将其Ti质粒上一段DNA(T-DNA)插入寄主植物细胞染色体中的能力，所以将目的基因插入T-DNA中间后就可以借助于农杆菌将目的基因导入受体植物细胞，并利用细胞的全能性获得转基因植株，这就是农杆菌介导法植物转基因的基本原理。
该方法具有易操作、低费用、高效率、插入片段的确定性好及拷贝数低等独特优点，所以已成为目前多数作物转基因的首选方法。
农杆菌介导法最大的不足就是能否转化和转化效率极大地受寄主植物基因型的限制，单子叶植物因不是农杆菌的天然寄主所以转化更加困难。
令人欣慰的是，近年来农杆菌介导法在玉米、水稻、大麦和小麦(Cheng等，1997)等单子叶作物的遗传转化方面也取得了一系列突破性进展。
1998年，刘庆法等首次在国内报道了开展农杆菌介导法小麦遗传转化的研究工作。
1999年，夏光敏等再次报道了利用农杆菌介导法小麦遗传转化的工作，部分小麦品种的转化效率达到了5.9%。
2000年后农杆菌介导法小麦转基因的研究报道迅速增多，而且抗病虫小麦转基因研究成为研究的重点。
从2002年开始，农杆菌介导法小麦转基因研究的报道以每年8～10篇左右的速度快速增长，到2006年累计发表相关论文达到40余篇(图1)，约占小麦转基因研究报道总数的15%。
3花粉管通道法20 世纪70 年代兴起的原生质体融合体细胞杂交技术以及后来的植物离体受精技术都属于染色体水平的基因转移, 在转移优良性状的同时, 会带入连锁的不良经济性状. 花粉管通道法就是在这种情况下产生的, 它的出现刚开始是为了解决远缘杂交的问题, 但随着20 世纪80 年代基因工程的兴起, 花粉管通道法就几乎是与其它的基因导入方法一起成为品种改良、新品种培育和创造新物种的重要方法. 其原理是利用开花植物授粉后形成的花粉管通道, 直接将外源DNA 导入尚不具备正常细胞壁的卵、合子或早期胚胎细胞, 是一种直接、简便和有效的转基因技术. 同时由于进入受体基因组的是部分DNA 片段或目的基因, 因此导入的DNA 易于整合. 转移基因所控制的性状在受体植株中易于稳定, 节约了育种时间. 4其它遗传转化方法PEG 转化法、电激转化法主要以原生质体为转化受体, 由于小麦原生质体再生困难, 所以限制了电激转化法、PEG 转化法的应用. 而且从原生质体转化得到的转基因植株, 普遍存在结实率低, 外源DNA拷贝数高、片段化、基因重排以及基因表达沉默等问题. 离子束介导法可转移活性裸露的DNA 大分子, 可获得带有目的性状的转化后代, 为远缘物种间遗传物质交流提供了一种简便有效的途径, 但是离子注入过程需要在真空条件下进行, 这就使得以含水量较高的活体组织为受体材料受到限制. 因此相比于上述三种方法, PEG 转化法、电激转化法等方法很少在小麦遗传转化中得到普遍应用.存在的问题及发展前景作物转基因育种和常规育种相比具有明显的发展优势，因为它不仅极大地拓宽了育种的基因来源(如动物、植物、微生物和人工合成)，而且可以实现高效精确的遗传改良，更为重要的是抗病虫等转基因育种的发展将有效减轻农田的环境污染。
但其研究仍然存在较多的问题。
1小麦转基因技术的发展还不够成熟，目前，国内仍以花粉通道法为主进行小麦转基因研究，但是由于花粉管通道法的遗传转化的效率还较低，而且外源基因整合的随机性很强等明显的缺点还是限制了其发展速度，基因枪法的不足是成本昂贵、转化率因受体材料基因型不同变化较大、外援基因拷贝数高，而且转基因时插入片段的确定性较差。
农杆菌介导法也因为受基因型的影响很大，所以在小麦转化中效率较低，转基因的方法还不成熟。
在组织培养方面，小麦胚性愈伤组织的获得还比较困难，实验的成功与否在很大程度上依赖于研究者的经验这也是限制小麦转基因发展的重要因素。
总的来看，农杆菌介导法小麦转基因研究已经取得一些初步进展，而且其发展速度很快，未来几年内关于农杆菌介导法小麦转基因的研究将会迅速增加。
不过，以花粉管通道法和粒子束介导法为主的DNA直接转化技术在近几年内将仍占主导地位。
2小麦转基因育种的功能基因还非常有限。
可用于小麦转基因育种的功能基因，特别是控制小麦重要性状的功能基因还非常有限，这是限制小麦转基因育种发展的主要因素。
比如抗虫转基因育种中，目前可以利用的主要是Bt基因、蛋白酶抑制剂基因和外源凝集素基因等非常有限的几种；改善品质的基因目前仍主要局限于高分子量谷蛋白亚基基因等有限的范围内等。
所以，未来关于小麦功能基因的深入研究和开发将仍是研究的重点，特别是那些与高产、优质、抗逆性、株型、高光效密切相关的基因将是研究的热点。
3转基因小麦的生物安全性仍是研究重点。
转基因小麦的生物安全性可分为生态安全性和食品安全性两类：生态安全性主要表现在转基因的飘移方面，食品安全性主要集中在标记基因的水平转移和表达产物是否会对食用这产生副作用方面。