大豆茎尖转化超声波辅助的外源基因导入方法 技术领域:
本发明涉及一种大豆茎尖转化超声波辅助的外源基因导入方法,是一种利用超声波为辅助手段的外源基因导入大豆,从而改良大豆的遗传性状的的操作方法,属于生物技术和现代农业技术领域。背景技术:
植物基因转化的成功,取决于是否具有良好的受体系统,即是否具有较强的植物再生能力和高频的转化率,(《植物基因工程原理与技术》王关林主编,技术出版社)。目前转基因的方法主要分为两类:1直接法,例如,花粉管通道法,微注射法,电击法,PEG法和基因枪法,2载体法,例如,农杆菌介导法和噬菌体作载体法等。其中农杆菌介导法在植物转基因中占有重要地位。尽管有人先后选用子叶节,幼胚等作为外植体转化获得了成功,但转化效率不高(0.6%)。Bechtold曾用真空渗入技术将农杆菌接种拟南芥植株得到了大量突变体(Bechtold 1993.life sciences 316:1194-99)。但此项技术在大豆上应用未见报导。因而目前存在的主要问题是提高大豆转化效率。发明内容:
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种大豆茎尖转化超声波辅助的外源基因导入方法,使大豆出芽多,再生苗能力强,提高大豆转化率。
为实现这样的目的,本发明在农杆菌介导BT基因对大豆茎尖转化的过程中,采用了超声波辅助方法,大豆种子经萌发、预培养之后,进行农杆菌感染时辅以超声波侵染处理,使种子在一定选择压力超声波的空气化效应过程中,气泡团闭合形成瞬间高压,连续不断的高压象一连串小“爆炸”不断的冲击材料表面,造成许多微损伤,避免了以往用刀割伤口对外植体造成地过度损伤,同时也增加了农杆菌与外植体之间的接触面积,提高农杆菌的感染效率。再经共培养、不定芽培养及转化芽诱导生根,得到转化植株产生的种子。
本发明的方法包括如下具体步骤:
1.取大豆种子用自来水反复冲洗,放在70%的酒精中浸泡0.5~1分钟,转入含有饱和次氯酸钠溶液中浸泡15分钟,用无菌水冲洗4~5次,然后将种子置于无菌水中浸泡18~24小时,使种子萌发。
2.剥去种皮,去除子叶,在解剖镜下去除两片原叶,暴露出顶端分生组织区,从中取出约0.5cm的茎尖,置于MSB+6-BA3.0mg/L培养基上,预培养24小时。
3.将预培养的茎尖取出,置于100ml的三角瓶中,加入制备好的农杆菌菌液(OD600nm≈0.5),三角瓶浸于超声波洗器(功率500W,工作频率50kHz)的中央,超声波侵染处理15~20分钟。
4.侵染完毕,将材料取出,用无菌滤纸吸干,放入MSB+6-BA1.0mg/L+IBA0.2mg/L(PH5.8)培养基中避光培养3天。
5.转入MSB+6-BA0.5mg/L+cb 500mg/L(PH5.8液体)连续培养3天,每天换新鲜培养基。
6.转入MSB+6-BA0.5mg/L+cb 500mg/L+KM80mg/L(PH5.8固体),每2周转接一次,至不定芽出现伸长到2~3cm。
7.切下外植体上的不定芽并放在1/2MSB+KM50mg/L(PH5.8)培养基上,进行转化芽诱导生根15~20天,移栽到大盆至获得转化植株产生的种子。
本发明采用超声波在外植体上制造微小伤口,增加了农杆菌与外植体之间的接触面积,在导入BT基因的过程中起到了很好的效果,与普通农杆菌介导的方法相比,明显提高了农杆菌的感染效率,有效的提高了出芽数量和转化苗的数量。具体实施方式:
以下结合具体的实施例对本发明的技术方案作进一步描述。实施例1
实验品种为东农43,60粒。
取大豆种子用自来水反复冲洗,放在70%的酒精中浸泡0.5分钟,转入含有饱和次氯酸钠溶液中浸泡15分钟,用无菌水冲洗4次,然后将种子置于无菌水中浸泡18小时。剥去种皮,去除子叶,在解剖镜下去除两片原叶,暴露出顶端分生组织区,从中取出约0.5cm的茎尖,置于MSB+6-BA3.0mg/L培养基上,预培养24小时,使种子萌发。
将预培养的茎尖取出,置于100ml的三角瓶中,加入制备好的农杆菌菌液(OD600nm≈0.5),三角瓶浸于超声波洗器(功率500W,工作频率50kHz)的中央,超声波侵染处理20分钟。
侵染完毕,将材料取出,用无菌滤纸吸干,放入MSB+6-BA1.0mg/L+IBA0.2mg/L(PH5.8)培养基中避光培养3天。
转入MSB+6-BA0.5mg/L+cb 500mg/L(PH5.8液体)连续培养3天,每天换新鲜培养基。
转入MSB+6-BA0.5mg/L+cb 500mg/L+KM80mg/L(PH5.8固体),每2周转接一次,至不定芽出现伸长到2cm。
切下外植体上的不定芽并放在1/2MSB+KM50mg/L(PH5.8)培养基上,进行转化芽诱导生根15天,移栽到大盆至获得转化植株产生的种子。
获得转BT基因的大豆植株东43号34株。实施例2
实验品种为吉林27,60粒。
取大豆种子用自来水反复冲洗,放在70%的酒精中浸泡1分钟,转入含有饱和次氯酸钠溶液中浸泡15分钟,用无菌水冲洗5次,然后将种子置于无菌水中浸泡24小时。剥去种皮,去除子叶,在解剖镜下去除两片原叶,暴露出顶端分生组织区,从中取出约0.5cm的茎尖,置于MSB+6-BA3.0mg/L培养基上,预培养24小时,使种子萌发。
将预培养的茎尖取出,置于100ml的三角瓶中,加入制备好的农杆菌菌液(OD600nm≈0.5),三角瓶浸于超声波洗器(功率500W,工作频率50kHz)的中央,超声波侵染处理15分钟。
侵染完毕,将材料取出,用无菌滤纸吸干,放入MSB+6-BA1.0mg/L+IBA0.2mg/L(PH5.8)培养基中避光培养3天。
转入MSB+6-BA0.5mg/L+cb 500mg/L(PH5.8液体)连续培养3天,每天换新鲜培养基。
转入MSB+6-BA0.5mg/L+cb 500mg/L+KM80mg/L(PH5.8固体),每2周转接一次,至不定芽出现伸长到3cm。
切下外植体上的不定芽并放在1/2MSB+KM50mg/L(PH5.8)培养基上,进行转化芽诱导生根20天,移栽到大盆至获得转化植株产生的种子。
获得转BT基因的大豆植株吉林27号36株。实施例3
实验品种为合丰35,60粒。
取大豆种子用自来水反复冲洗,放在70%的酒精中浸泡0.7分钟,转入含有饱和次氯酸钠溶液中浸泡15分钟,用无菌水冲洗5次,然后将种子置于无菌水中浸泡19小时。剥去种皮,去除子叶,在解剖镜下去除两片原叶,暴露出顶端分生组织区,从中取出约0.5cm的茎尖,置于MSB5+6-BA3.0mg/L培养基上,预培养24小时,使种子萌发。
将预培养的茎尖取出,置于100ml的三角瓶中,加入制备好的农杆菌菌液(OD600nm≈0.5),三角瓶浸于超声波洗器(功率500W,工作频率50kHz)的中央,超声波侵染处理18分钟。
侵染完毕,将材料取出,用无菌滤纸吸干,放入MSB+6-BA1.0mg/L+IBA0.2mg/L(PH5.8)培养基中避光培养3天。
转入MSB+6-BA0.5mg/L+cb 500mg/L(PH5.8液体)连续培养3天,每天换新鲜培养基。
转入MSB+6-BA0.5mg/L+cb 500mg/L+KM80mg/L(PH5.8固体),每2周转接一次,至不定芽出现伸长到2cm。
切下外植体上的不定芽并放在1/2MSB+KM50mg/L(PH5.8)培养基上,进行转化芽诱导生根18天,移栽到大盆至获得转化植株产生的种子。
获得转BT基因的大豆植株合丰35号37株。
本发明的方法能适合于大豆转各种基因,能快速得到较高频率的大豆转化植株。