基本信息
- 项目名称：
- 转抗菌蛋白基因LTP小麦的筛选与检测
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 该项目是以检测导入抗菌蛋白基因的小麦植株为主，为进一步培育具抗菌蛋白的小麦品种提供了可能，也为该技术的进一步应用奠定强有力的基础。同时筛选了小麦品种西农1376愈伤组织分化筛选的最适PPT浓度，为以后小麦组培技术及小麦愈伤组织的筛选提供参考资料。
- 详细介绍：
- 该项目是以检测导入抗菌蛋白基因的小麦植株为主，为进一步培育具抗菌蛋白的小麦品种提供了可能，也为该技术的进一步应用奠定强有力的基础。本项目通过对打过基因枪的小麦幼胚愈伤组织的诱导、筛选、分化与植株再生，对获得的转基因小麦植株进行PCR分析和抗除草剂反应鉴定，进一步筛选导入抗菌蛋白基因的小麦植株。同时本实验筛选了小麦品种西农1376愈伤组织分化筛选的最适PPT浓度，为以后小麦组培技术及小麦愈伤组织的筛选提供参考资料。本项目为以后实验室转基因研究奠定了基础，优化了小麦品种西农1376愈伤组织筛选的最佳PPT浓度，进一步肯定了基因枪法在转基因技术中的地位，并在实验室条件下获得了具有目的基因的转基因小麦植株，以期获得对小麦条锈病具有抗性的小麦新品种。一旦选育出抗性品种，将为以后培育新品种提供良好的育种材料。
作品图片
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：本实验以检测导入抗菌蛋白基因的小麦植株为主，为获得具有抗菌蛋白的小麦植株提供技术支持。同时，优化小麦愈伤组织分化筛选的最适PPT浓度，对小麦品种西农1376组织培养及小麦愈伤组织的筛选提供参考资料。 基本思路：基因枪轰击小麦幼胚愈伤组织，对轰击后的愈伤组织进行诱导、筛选、分化及植株再生，将获得的转基因小麦植株进行PCR检测和抗除草剂反应筛选，初步得到导入抗菌蛋白基因的小麦植株。
科学性、先进性及独特之处
- 本实验勇于创新与突破，其先进独特之处在于：①首次利用基因枪转化法将来自中草药益母草种子的抗菌蛋白基因LTP 导入小麦品种西农1376；②通过对愈伤组织分化筛选的PPT浓度的选择，采用了最适的PPT浓度（2 mg/L）对其进行筛选，以获得再生小麦植株；③ 针对目的基因片段过小，在PCR检测时容易出现假阳性这一现象，专门设计了跨Bar基因和目的基因位点的引物，进行PCR扩增，获得理想的检测效果。
应用价值和现实意义
- 本次实验为以后实验室转基因研究奠定了基础，优化了小麦愈伤组织筛选的最佳PPT浓度，肯定了基因枪法在转基因技术中的地位，并在实验室条件下获得了具有目的基因的转基因小麦植株。一旦选育出抗性品种，将为以后培育新品种提供良好的育种材料。
学术论文摘要
- 论文摘要:为了进一步明确基因枪介导的转基因作物导入目的基因的准确性，本实验以西农1376幼胚为受体，以来自中草药益母草种子的抗菌蛋白基因LTP（同时导入bar基因即抗除草剂基因）为目的基因，采用基因枪法转化受体小麦品种，经优化的最适PPT浓度对其进行分化筛选，而后进行除草剂抗性筛选 和对目的基因的PCR检测，从而获得高转化率的转基因抗菌蛋白植株，为获得对小麦条锈病具有抗性的小麦新品种奠定基础。
获奖情况
- 获第八届西安高新“挑战杯”陕西省大学生课外学术科技作品竞赛一等奖 获西北农林科技大学第五届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛一等奖
鉴定结果
- 优秀作品
参考文献
- 使用技术： PCR分析、抗除草剂反应、基因枪法、SDS法、琼脂糖凝胶电泳检测技术等。参考文献：[1]Xingyong Yang,et al Peptides,Isolation and characterization of a novel thermostable non-specific lipid transfer protein-like antimicrobial protein from motherwort seeds[J].Peptides,2006,27(12):3122-3128. [2]BlechlA E,Olin DA.Expression of a novel high-molecular-weight gluten in subunit gene in transgenic wheat [J].Nature Biotechnology,1996,(14):875-879. [3]BliffeldM,Mundy J,Potrykus I,et al.Genetic engineering of wheat for increased resistance to powdery mildew disease [J]. TheorAppl Genet,1999,98:1079- 1086. [4]XU Zhao-Shi1,DU Li-Pu1,XU Hui-Jun1.Cojectile Bombardment[J].Acta Agronomica Sinica,2007,33(9):1548- 1552. [5]Molina A,Garcia O F.Enhanced tolerance to bacterial pathogens caused by the transgenic expression of barlry lipid transfer protein LTP[J].Plant J,1997,12:669-675. [6]GeX,etal.ResistancefunctionofricelipidtransferproteinLTP10[J].Biochera.Mol.Biol,2003,36:603-607.
同类课题研究水平概述
- 在粮食作物中，小麦属于遗传转化最为困难的作物之一，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，自1991年以后小麦转基因研究开始增多。Vasil等利用基因枪介导法将bar基因导入了小麦，获得了世界上第一例小麦转基因植株。Weeks等利用基因枪介导法将GUS 基因、bar基因导入了小麦，建立了基因枪法转化小麦的技术体系。在随后的几年内，小麦转基因研究基本上借助于基因枪介导法，Zhou等利用基因枪介导法将CP4基因和GOX基因导入了小麦，获得了转基因植株。Blechl等将编码高分子量谷蛋白亚基HMW-GS基因导入了小麦幼胚和幼穗，获得了稳定表达的转基因植株。2001年以来，小麦转基因研究的重点由转化体系建立转为功能基因转移。徐惠君等利用基因枪介导法将Nib8复制酶基因导入了小麦，徐琼芳等、梁辉等分别利用基因枪介导法将 GNA基因导入了小麦，转基因小麦对黄花叶病毒病、蚜虫表现较强抗性，目前已进人环境释放阶段。随着分子生物技术的发展，国内外对小麦转基因的研究进入了一个跨越式的发展时期，本次实验对转基因小麦的检测与筛选具有很重要现实指导意义。
