摘要：谷氨酰胺合成酶(Glutamine synthetase,GS,E.C.6.3.1.2)是植物氨同化过程中的关键酶,对植物的氮素吸收和代谢起着至关重要的作用.谷氨酰胺合成酶还是除草剂草胺膦(Phosphinothricin(PPT)或Basta)的靶标酶.前期工作已从我国特有的豌豆(Pisum satium)品种中克隆了细胞质型谷氨酰胺合成酶(GS1)cDNA和叶绿体型谷氨酰胺合成酶(GS2)cDNA.为了验证谷氨酰胺合成酶的功能,构建了同时含有GSl cDNA和GS2 cDNA的植物表达载体p2GS.以该表达载体通过农杆菌介导法,转化小麦(Triticum aestivum)的未成熟胚愈伤组织,经PPT筛选及分化再生培养,获得了抗PPT的转基因小麦植株41株.PCR和基因组Southern杂交分析证实了GS1和GS2基因已经整合到转基因小麦的基因组.用除草剂草胺膦Basta溶液涂抹转p2GS小麦叶片,结果证明GS转基因植株可以抗高达0.3%的Basta溶液,而对照植株叶片逐渐变黄直至枯死.转基因小麦植株能正常结实.上述实验结果表明:1)GS基因在小麦植株中获得了有效表达,从而赋予小麦植株抗PPT特性;2)GS基因能够作为研究小麦遗传转化的筛选标记基因.

关键词：农杆菌介导 转基因小麦 抗除草剂特性 草胺膦 谷氨酰胺合成酶 

单位：中国农业科学院生物技术研究所; 北京; 100081; 中国农业科学院作物品种资源研究所; 北京; 100081