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小麦是世界上种植范围最广的粮食作物之一,改良品质、增强抗性及提高产量已尤为重要。遗传转化是小麦品种分子改良的重要手段,而建立高效的小麦离体组织培养再生体系是小麦遗传转化的基础。目前,小麦遗传转化的主要受体是小麦幼胚愈伤组织,但其取材受季节限制、转化植株的嵌合特性及依赖于基因抢的遗传转化方法限制了这一技术的推广和应用,利用茎尖作为受体进行遗传转化在水稻、玉米等作物上已有了应用,但由于小麦茎尖离体培养特性差,因此,至今未见到离体培养成功的报道,而茎尖作为受体可以为农杆菌介导的小麦遗传转化体系的建立及解决遗传转化中存在的嵌合体现象提供新的途径和方法,因此,本研究以小麦幼胚和成熟胚为材料,通过供体材料的预处理、芽萌发培养和诱导培养过程中不同影响因子的优化,进行了小麦茎尖组织诱导丛生芽分化研究,旨在探索影响小麦幼胚及成熟胚茎尖组织丛生芽诱导的条件和因素,建立高效的小麦幼胚及成熟胚茎尖组织诱导丛生芽的技术体系,为小麦转基因分子育种提供更优良的转化受体,取得了以下研究结果:1.为了解决遗传转化中离体芽直接转化成苗出现的嵌合体现象,以5个普通小麦品种(系)的幼胚为材料,研究了TDZ(噻二唑苯基脲)、6-BA(6-苄基脲嘌呤)、4-PU(N—苯基—N′—4—脲)、TDZ与IBA(吲哚丁酸)复配及TDZ与6-BA复配对小麦幼胚茎尖丛生芽诱导的影响。结果表明,在萌发培养基中添加TDZ对小麦的幼胚萌发率有一定影响:在设计的浓度梯度范围内,随着TDZ浓度的增加,西农183的幼胚萌发率呈增加趋势;而千斤早、小偃22、扬麦12及扬麦18的幼胚萌发率呈先增加后降低的趋势,萌发率均在4mg·L-1时达到最大,且千斤早的最高幼胚萌发率可达92.2%,较对照提高了20.4%,同时,萌发培养基中添加TDZ有利于丛生芽的诱导。在诱导培养过程中,不同激素种类、浓度及复配对小麦幼胚茎尖丛生芽的分化有重要影响,5种诱导处理在最佳浓度及复配组合的前提下,3mg·L-1 TDZ与0.5mg·L-1 IBA复配诱导效果最好、3mg·L-1 TDZ与1mg·L-1 6-BA复配次之、3mg·L-1 TDZ单独诱导偏差、1mg·L-1 6-BA较差、2mg·L-1 4-PU最差。因此,小麦幼胚茎尖丛生芽形成的最优激素处理为4mg·L-1 TDZ诱导萌发,3mg·L-1 TDZ与0.5mg·L-1 IBA复配诱导不定芽和丛生芽的形成和发育。5个供试材料的幼胚茎尖丛生芽分化效果也有差异,其扬麦18的茎尖丛生芽诱导率、平均不定芽个数最高、扬麦12次之、千斤早偏低、西农183较低及小偃22最低。本研究结果可以为建立高效的小麦幼胚茎尖丛生芽诱导体系及转基因育种选择优良的转化受体提供一些参考。2.为了给遗传转化提供更好的受体,从而降低离体芽转化直接成苗出现的嵌合体现象,以5个普通小麦品种(系)为材料,研究了小麦籽粒TDZ浸泡预处理及激素对小麦成熟胚茎尖组织丛生芽形成的影响。结果表明,TDZ浸泡预处理降低了小麦成熟胚萌发率,但显著提高了小麦茎尖组织丛生芽的分化,在TDZ最佳浓度5mg·L-1时,5种供试小麦材料的成熟胚茎尖组织丛生芽诱导率和平均不定芽个数均达到最高;萌发培养基中TDZ浓度为4mg·L-1时,小麦成熟胚茎尖组织丛生芽的诱导率和平均不定芽个数最高;诱导培养基中细胞分裂素TDZ和6-BA浓度均为3mg·L-1时,诱导小麦成熟胚茎尖组织丛生芽的效果最佳,并且TDZ诱导效果优于6-BA;细胞分裂素与生长素配合诱导时,在3mg·L-1 TDZ和0.5mg·L-1 IBA复配、3mg·L-1 6-BA与0.05mg·L-1 2,4-D(2,4-二氯苯氧乙酸)复配时,诱导效果较好,但低于细胞分裂素单独诱导的效果;诱导培养基中附加不同有机添加物和诱导培养时间不同对小麦成熟胚茎尖组织丛生芽诱导均有一定影响。结果表明,诱导培养中添加500 mg·L-1水解酪蛋白、250 mg·L-1 L-天门冬酰胺和200mg·L-1L-谷氨酰胺,诱导天数为30天时,5种供试材料的成熟胚茎尖组织丛生芽诱导率最高和平均不定芽个数最多,其中,扬麦18的最高成熟胚茎尖组织丛生芽诱导率及最多平均不定芽个数分别达到84.1%和7.99个,比对照分别提高了7.1%和1.28个;同时基因型对小麦茎尖丛生芽诱导有重要影响,供试的5个材料中,扬麦18的丛生芽诱导率最高,扬麦12次之,千斤早、西农183较差、小偃22最差。5种供试材料的不定芽个数显著增加,扬麦18最多,小偃22最少。3.综合考虑,在实验设计范围内,幼胚茎尖组织诱导丛生芽的最佳程序为:4mg·L-1TDZ促其萌发,3mg·L-1 TDZ与0.5mg·L-1 IBA复配诱导不定芽和丛生芽的发育。成熟胚茎尖组织诱导丛生芽的最佳程序为:5mg·L-1 TDZ预处理浸泡小麦籽粒,4mg·L-1 TDZ促其萌发,在诱导培养基中添加3mg·L-1 TDZ、500mg·L-1水解络蛋白、250mg·L-1 L-天门冬酰胺和200mg·L-1L-谷氨酰胺进行诱导,诱导天数为30d。