基因枪介导的转基因小麦的获得与鉴定

摘要：运用基因工程技术将外源抗病基因直接导入具有优良农艺性状的小麦品种中，能够获得抗赤霉病小麦新品种。采用基因枪介导的共转化法，以bar基因为筛选标记，将几丁质酶基因导入长江中下游小麦栽培品种郑麦9023，T0代经过PCR鉴定，获得6株阳性植株，表明几丁质酶基因已整合到小麦基因组中。

关键词：小麦；赤霉病；基因枪转化；几丁质酶基因

Abstract： Genetic engineering ca¿n directly introduce exogenous antifungal genes into elite wheat with to obtain new wheat varieties against FHB （Fusarium Head Blight）. Using bar as selection marker， trichoderma chitinase gene（UEch42） was introduced into immature embryos of Zhengmai 9023 by biolistic co-bombardment. PCR results showed that 6 transgenic plants were obtained in T0 generation， indicating that genes were integrated into wheat genome.

Key words： wheat； FBH （Fusarium Head Blight）； microprojectile bombardment； chitinase gene

小麦赤霉病（Fusarium Head Blight，FHB）是由禾谷镰刀菌引起的禾谷类真菌病害，其致病菌主要在开花灌浆期侵染小麦的穗部✎，造成穗腐、粒腐，引起减产，甚至颗粒无收。禾谷镰刀菌在侵染小麦的过程中会产生单端孢霉烯族毒素（Trichothecenes，单族毒素），会滞留在子粒上进入食物链，从而引起食品安全问题，危及人畜健康，近年来随着气候的变暖，小麦赤霉病在北美和欧洲大陆也时有大面积发生，这严重影响着小ญ麦生产区的粮食安全。

研究表明，几丁质是一种广泛分布于多数真菌细胞壁上的主要成分。它是N-乙酰-D-葡萄糖胺以β-1，4-糖苷键连接的多聚物。植物中的N-乙酰葡萄糖胺以糖酯键形式存在，而非线性同聚物，即植物中缺少该酶的有效底物。所以几丁质酶可以降解病原真菌细胞壁中的几丁质，破坏细胞新物质的沉积致使病原体死亡，而且产生的细胞壁碎片具有诱导作用，从而刺激寄主植物的抗病反应。通过基因工程的手段将几丁质酶基因转入小麦中，使小麦获得分泌几丁质酶（Chitinase）的能力。当禾谷镰刀菌入侵小麦时，转基因小麦分泌的几丁质酶可将此真菌的细胞壁分解，抑制真菌的侵染和繁殖，从而达到抗病的效果。

本研究采用基因枪共转化的方法，利用bar基因作为筛选标记基因，将含有几丁质酶基因用于基因枪转化，以期获得含有几丁质酶基因的转基因小麦，并探索利用几丁质酶基因改良小麦抗赤霉病性状的可行 ツ性，对小麦提高赤霉病抗性研究具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 材料

试验所用小麦品种郑麦为9023，质粒为pXJC- ch42、pBar。

[9] ZHAO Y， QIAN Q， WANG H Z， et al. Co-transformation of gene expression cassettes via particle bombardment to generate safe transgenic plant without any unwanted DNA[นJ]. In Vitro Cellular & Developmental Biology-Plant，2007，43： 328-334.