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1、本科生毕业论文（设计）本科生毕业论文（设计）题 目: 高粱刺胚转基因法的优化 姓 名: 万海波 学 院: 农学院 专 业: 农学 班 级: 10 农学（2）班 学 号:1118100221 指导教师: 李杰勤 职称: 讲师 2014 年 5 月 20 日安徽科技学院教务处制安徽科技学院本科生毕业论文（设计）选题申请表安徽科技学院本科生毕业论文（设计）选题申请表课题名称高粱刺胚转基因法的优化教师姓名李杰勤职称讲师课题来源A.科研 B.生产 C.教学 D.其它基 本 情 况课题类型A.论文 B. 设计选 题 理 由高粱（Sorghum bicolor)是世界五大谷类作物之一，也是中国最早进行栽 培
2、的一种禾谷类作物，它具有较强的适应性以及耐涝、耐盐碱、抗旱的特性。 在我国，高粱的栽培多为粒用高粱，同时含有饲用、糖用和工艺高粱的栽培。 伴随着高粱基因组测序工作的完成，高粱的育种工作迫切需要建立一种高 效的转基因技术。与水稻、玉米和小麦等和谷类作物相比，高粱不易导入外源 基因，建立高粱的高效转化和高频再生体系较为困难, 因此,研究高粱遗传转化 的工作进展较慢。目前，在植物上发展了一系列的转基因方法，如农杆菌介导 法、基因枪法、电击法等。迄今为止，高粱转基因技术多应用组织培养技术， 但在高粱细胞中存在大量的丹宁物质，因此其愈伤组织在培养过程中容易出现 褐化死亡的现象。所以避开组织培养的过程，采
3、用非组培的方式实现高粱的转 基因操作意义非凡。签字：万海波2013 年 2 月 25 日指 导 教 师 意 见签字：年 月 日审 题 意 见教学院（部）签章: 年 月 日安徽科技学院本科生毕业论文（设计）开题报告书安徽科技学院本科生毕业论文（设计）开题报告书题 目高粱刺胚转基因法的优化学生姓名万海波指导教师李杰勤职 称讲师研究目的意义及国内外研究状况和应用前景（附参考文献）：高粱（Sorghum bicolor)是世界五大谷类作物之一，也是中国最早进行栽 培的一种禾谷类作物，它具有较强的适应性以及耐涝、耐盐碱、抗旱的特性。 在我国，高粱的栽培多为粒用高粱，同时含有饲用、糖用和工艺高粱的栽培1。
4、伴随着高粱基因组测序工作的完成，高粱的育种工作迫切需要建立一种高 效的转基因技术。与水稻、玉米和小麦等和谷类作物相比，高粱不易导入外源 基因，建立高粱的高效转化和高频再生体系较为困难, 因此,研究高粱遗传转化 的工作进展较慢2。目前，在植物上发展了一系列的转基因方法，如农杆菌介 导法3、基因枪法4、电击法5等。迄今为止，高粱转基因技术多应用组织培 养技术，但在高粱细胞中存在大量的丹宁物质，因此其愈伤组织在培养过程中 容易出现褐化死亡的现象6。所以避开组织培养的过程，采用非组培的方式实 现高粱的转基因操作意义非凡。目前，非组培的转基因方法发展迅速，在多种作物中都有应用。真空渗透 法是一种非组培的
5、方法，1993年，Bechtold等利用该法在拟南芥的转化中获得 了成功7。真空渗透法可以不经过组织培养直接获得转化植株，并且易于重复， 有较高的可靠性。但是该法一般多用于拟南芥、油菜、白菜等双子叶植物的遗 传转化中8,9。2001年石太渊等采用花粉管通道法将PYH157基因导入高粱, 获 得了转基因植株，其转化率达到6. 8%10。但花粉通道法多应用于花器较大的 作物中，比如棉花，并且它的转化率不高。另一种非组培方法，刺胚法，利用 的是农杆菌较易侵染受伤的植物组织的特点进行转化。2005年Liu等采用该法在 菜豆上取得成功11，该方法在小麦和水稻12上也取得了成功。参考文献：参考文献：1 于
6、振文.作物栽培学各论M.北京:中国农业出版社,2003,185-185. 2 ZhuH,Muthukrishnan S,Krishnaveni S,et al.Biolistic transformation of sorghum u sing a rice chitinase geneJ.Genet Breed,1998,52:243-252. 3 Frame B R,Shou H,Chikw Amba R K,et al.Agrobacterium tumefaciens-mediated Transformation of maize embryos using a standard b
7、inary vector systemJ.Plant Physiology,2002,129(1):13-22. 4 Casas A M,Kononowicz A K,Zehr U R,et al.Transgenic sorghum plants via microprojec tile bombardmentJ. Proc.Natl.Acad.Sci.,1993,90(23):11212-11216. 5 Saw Ahel W A.Production of herbicide-resistant transgenic maize using electroporation of seed
8、-derived seed-derived embryosJ.Plant Molecular Biology Reporter,2002,20(3):303-304. 6 Liu G,Godwin I D.Highly efficient sorghum transformationJ.Plant Cell Rep.2012,31(6):999- 1007.7 任海红,任小俊,王英等.非组培遗传转化法在农作物上的应用J.山西农业科学, 2010,38(11):85- 88 8 巩振辉,Milner J J,何玉科.拟南芥基因转移新方法真空渗入法的研究J.西北植物 学报,1996，16(3):2
9、77- 283. 9 曹传增,刘凡,赵泓等.影响不结球白菜真空渗入转基因频率的几个因素J.华北农学报, 2003,18(4):35- 38. 10 石太渊.P YH157广谱抗病基因导入高粱及转基因植株的筛选与研究J.杂粮作物, 2001,21( 1) : 12- 14. 11 Liu Z,Park B, Kanno A,et al.The Novel Use of a Combination of Sonication and Vacuum Infiltration in Agrobacterium-mediated Transformation of Kidney Bean (Phaseo
10、lus vulgaris)with lea Gene.2005, 16(3):189-197. 12 Lin J,Zhou B,Yang Y,et al. Piercing and vacuum infiltration of the mature embryo:a simplified method for Agrobacterium-mediated transformation of indica riceJ. Plant Cell Rep.2009,28(7):1065- 1074.主要内容、研究方法和思路：（1）主要内容主要内容：(1) 高粱刺胚转基因法的优化本研究选用了 U68 高
11、粱品系种子为实验材料，采用正交试验设计，对影响转基因转化效率的 3 个因素：侵染时间、AS 浓度、烟草叶提取液浓度进行试验，优化了原有的高粱刺胚转基因法。(2) 高粱刺胚转基因植株鉴定方法分别用潮霉素涂抹叶片法、PCR 法对高粱转基因植株进行鉴定，比较鉴定结果，建立一种快速、高效的转基因植株鉴定方法。（2 2）研究方法和思路：研究方法和思路：（1）高粱刺胚转基因法最佳体系建立：研究 3 个因素（农杆菌侵染时间、不同的 AS 浓度和烟草叶提取液浓度）对转基因转化效率的影响，每个因素设 3 个水平，实验采用正交设计，通过实验获得最佳的处理组合，最终建立高粱刺胚转基因法的最佳体系，从而提高转化效率。
12、（2）高粱转基因阳性植株鉴定方法的建立：选择所有的转化植株为研究对象，分别用潮霉素涂抹叶片法、PCR 法来对转化植株进行鉴定和比较分析，确定一种准确、快速的转化植株的鉴定方法。总体安排和进度（包括阶段性工作内容及完成日期）：2013.3-2013.4 做好实验的前期准备工作；2013.4-2013.5 查阅相关资料，进行试验设计，讨论试验方法；2013.5-2013.7 开始试验，优化高粱刺胚转基因法方法和高粱转基因植株的筛选方法。2013.7-2013.9 从 DNA 水平对高粱转基因植株进行检测。2013.10 至今 撰写论文。指导教师意见（研究的意义、创新点、前期基础工作、存在的难点和困
13、难、建议等）：指导教师签名： 年 月 日学院领导组意见：签名： 年 月 日附件 4： 安徽科技学院本科生毕业论文（设计）指导过程记录表安徽科技学院本科生毕业论文（设计）指导过程记录表题 目高粱刺胚转基因法的优化学生姓名万海波指导教师李杰勤指导内容记录一设计试验，讲解操作中的注意事项。时间：2013 年 3 月 15 日指导内容记录二教导我们刺胚操作要点及仪器使用，如分光光度计等。时间：2013 年 4 月 3 日指导内容记录三调整试验操作和步骤，优化实验，解决实验中的问题。时间：2013 年 6 月 13 日指导内容指导我们进行数据分析。记录四时间：2014 年 4 月 3 日指导内容记录五安排论文写作，并进行修改。时间：2014 年 5 月 6 日指导内容记录六对论文进行最后的修证。时间：2014 年 5 月 15 日注：指导内容和记录的次数可根据实际情况决定，表格填写不下的内容以及其他材料可另附页。
