[发明专利]转化玉米的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种植物转化的方法，特别是涉及一种转化玉米愈伤组织的方法。

背景技术

玉米是世界三大粮食作物之一，也是重要的工业原料和生物能源物质，在我国乃至全世界的粮食生产中都占有举足轻重的地位。在提高玉米单产的诸多因素中，新品种选育的作用占40%。随着分子生物学技术的长足发展，转基因技术开始在玉米新品种选育中发挥重要作用。转基因玉米已经成为仅次于转基因大豆的全球种植面积第二大的转基因作物。

良好的受体系统是玉米遗传转化的一个重要环节，关系到提供适宜转化的受体材料以及转化后的细胞能否再生为正常植株等问题。在受体系统中，如何提高玉米体细胞的再生能力尤为关键。良好的基因转化受体系统应满足如下条件：(1)高效稳定的再生能力；(2)受体材料要有较高的遗传稳定性：植物基因转化目的是导入外源基因使之整合、表达和遗传，因此，建立受体系统要尽量避免体细胞变异的发生；(3)具有稳定的外植体来源：用于转化的受体要易于得到且可大量供应，如幼胚等；(4)对选择性抗生素敏感，即当选择性培养基中抗生素浓度达到一定值时，能抑制非转化细胞的生长、发育和分化，而转化的植物细胞由于携带抗生素的抗性基因而能正常生长、分裂和分化，得到完整的植株；(5)对农杆菌侵染有敏感性但无过敏反应。

迄今为止，在玉米的遗传转化中，最有效的受体材料包括幼胚、幼胚诱导的愈伤组织和细胞悬浮培养得到的愈伤组织，另外还有成熟胚诱导的愈伤组织、胚性愈伤组织或悬浮细胞系分离出的原生质体和茎尖分生组织等，近年来，已经有许多直接利用外植体作为转化受体系统并取得成功的报道。Koziel等利用基因枪法转化玉米幼胚获得成功。Zheng等用基因枪轰击玉米芽尖分生组织，将Gus基因导入玉米中，获转基因植株。还有文献有利用胚芽鞘诱导的愈伤组织作为外植体材料。但是，上述受体材料存在如下缺陷：

（1）季节性且稳定性差：对外植体材料要求高，且外植体获取困难，同时由于外植体的生长受天气条件的制约，材料的质量很难控制，难以满足周年稳定转化的需求；

（2）胚芽鞘作为已分化的组织诱导出的愈伤组织有较严重的组织特性从而导致得到转基因植株较为困难；

（3）转化率偏低，无法筛选出优良目标性状的单株；

（4）目前利用玉米幼胚诱导出的愈伤组织作为转化的受体材料来进行转化存在技术障碍。

发明内容

本发明的目的是提供一种转化玉米的方法，有效克服现有技术季节性、稳定性差、组织特性严重、转化率偏低等技术缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了一种转化玉米的方法，包括：

剥取玉米幼胚进行愈伤组织的诱导；

农杆菌侵染所述愈伤组织。

在上述技术方案的基础上，所述幼胚长度为0.6-1mm。

优选地，所述转化玉米的方法还包括将诱导后的所述愈伤组织预培养4-7天。

进一步地，所述农杆菌侵染所述愈伤组织具体为农杆菌在侵染培养基上侵染所述愈伤组织，所述侵染培养基中包括表面活性剂。

可选地，所述转化玉米的方法还包括将诱导后的所述愈伤组织进行继代培养至多3个月。

为实现上述目的，本发明还提供了一种生产稳定转化的玉米植物的方法，包括：

剥取玉米幼胚进行愈伤组织的诱导；

农杆菌侵染所述愈伤组织；

侵染后的愈伤组织与所述农杆菌共培养；

在含有选择剂的培养基上培养并选择转化的愈伤组织；

转化的愈伤组织再生为玉米植物。

在上述技术方案的基础上，所述幼胚长度为0.6-1mm。

优选地，所述转化玉米的方法还包括将诱导后的所述愈伤组织预培养4-7天。

进一步地，所述农杆菌侵染所述愈伤组织具体为农杆菌在侵染培养基上侵染所述愈伤组织，所述侵染培养基中包括表面活性剂。

可选地，所述转化玉米的方法还包括将诱导后的所述愈伤组织进行继代培养至多3个月。

本发明中的克隆基因、表达盒、载体（例如质粒）、蛋白和蛋白片段、以及转化的细胞核植物均可使用标准方法生产。