[00116011]白桦生长及材性等重要性状基因克隆及功能鉴定技术研究

白桦是东北地区珍贵落叶树种之一,但由于白桦育种周期长,遗传改良进程缓慢,传统的白桦育种技术不能按照育种目标设计改造性状,满足日益增长的社会需求。因此,开展白桦基因工程育种研究势在必行。目前,采用农杆菌介导的转化过程比较复杂,涉及转化外植体的培养、选用外植体的组织部位及生理状态、浸染等多种因素的影响,若要突破转化效率低这个瓶颈,必须进一步优化白桦转化条件,建立高效的转化体系,才能大量培育白桦转基因新品种。 白桦高效转基因技术体系,能够解决现有白桦转基因方法转化效率低,脱菌过程复杂的问题。该方法通过选择适宜生理状态的外植体,大大增强了叶片抵抗弄杆菌感染的能力、加速伤口侵染机率,脱菌次数由越来越大恩人20～25次减少到7～10次,白桦转基因效率提高了2.32～3倍。采用该技术体系成功获得的白桦转基因株系在生长及木材性状上得到较大提高。其中,3个转基因株系的树高较对照提高15%,4个株系木质素含量较对照降低50%,1个株系纤维素含量较提高20%。 目前,国际上从事桦树转基因研究的国家主要有瑞典、芬兰等国家,其研究主要涉及抗病、抗虫、抗低温、诱导开花结实等,其中,有关几丁质酶基因的遗传转化研究较多。我国在2001年采用弄杆菌介导法获得了抗虫转基因白桦,但未建立一个高效的遗传转化体系,获得的转基因株系较少。自本项目承担以来,项目组开展了全面系统的转基因研究,建立了白桦优化高效转基因体系。目前已经将BpSOC1等基因转入白桦基因组中,获得130余个转基因株系。 建立的高效白桦转基因技术体系已经被其他研究团队所应用。另外,从获得的白桦转基因株系中选择出的生长量较大、纤维素含量较高、木质素含量降低的不同育种材料,为进一步白桦转基因株系的中间试验及环境释放奠定基础。