新疆盐渍化条件下面包烘烤品质小麦分子改良研究

新疆地区土地盐渍化一直是制约粮食生产的主要因素，结合我国国情，为加快干旱区小麦优质化健康生产步伐，进行面包烘烤品质和耐盐品质的并重研究已迫在眉睫。该项目采用基因枪法实现面包烘烤品质主效基因1Dx5无框架表达载体序列在新疆耐盐小麦中的遗传转化；运用PCR二分法快速确认转基因植株；多代幼胚梯度富盐培养，SDS-PAGE检测技术筛选出外源面包烘烤品质正常表达的转基因小麦纯合株系；结合田间试验，最终培育出适于新疆地区盐碱地生长的安全型面包小麦；建立并优化高效型、安全型的新疆小麦品质改良技术体系。该项目的实施可以实现新疆小麦耐盐性与面包烘烤品质的并行改良，为干旱区耐盐面包专用小麦的培育提供理论依据、前提基础研究和技术指导，为进一步进行产业化示范生产，提高我区小麦质量和市场竞争力，减小优质面包小麦的进口成本做出贡献，同时对新疆大面积盐渍化土地的高效利用和节水工程奠定坚实的基础。

长期以来，受粮食总量不足的制约，我国对小麦育种和品质改良方面重视程度不够，品质性状遗传改良研究相对滞后。新疆土地盐渍化程度严重一直是制约粮食生产的主要因素。为实现干旱区小麦的健康发展，该项目选取新疆首个耐盐小麦品种新冬26，对其品质性状开展深入系统的研究。首先建立高效小麦幼胚盾片的再生体系，并基因枪转化参数进行优化。采用基因枪法，实现含面包烘烤品质主效基因1Dx5清洁载体（无载体框架序列）对新疆特色耐盐小麦品种的遗传转化，采用现代分子生物学技术，检测、筛选转化子。.研究结果表明，2,4-D与Dicamba组合的诱导激素在再生分化上显著优于2,4-D和Dicamba。以添加1.5 mg•L-1 2,4-D和0.5 mg•L-1 Dicamba为诱导培养基，分化培养基添加1 mg•L-1 ZT和0.01 mg•L-1 2,4-D对愈伤组织分化效果为最佳，绿苗分化率最高可达90%。分化培养基中1 mg•L-1 ZT有利于根的分化。轰击压强为1100psi和轰击距离为9cm时为最佳基因枪介导转化新冬26的技术参数。利用基因枪将无选择标记线性1Dx5基因转入不含该亚基的小麦品种新冬26幼胚盾片中，经PCR二分法筛选，从转化的2000块幼胚盾片中共获得5株转基因阳性植株，转化效率0.25%。利用SDS-PAGE分析目的基因在转基因后代籽粒中的表达。转基因植株后代种子分析表明，1Dx5在转基因后代部分种子中表达。本研究成功地将无选择标记的线性1Dx5片段导入普通小麦新冬26中，并在后代部分种子中得到了表达。项目的完成为利用优质亚基基因改良小麦加工品质奠定基础。