刘晏东

小麦作为一种主要粮食作物，其产量影响着国民的生活品质，其品质也会影响小麦类食品的食品品质。利用转基因技术实现对小麦遗传性的改良，可以实现对小麦产量、品质的提升，同时转基因小麦也能具有更强的抗病虫害能力及抗逆性，这对促进我国小麦种植业的发展有着中啊哟的意义。为此，在小麦研究工作中，我们应该做好对转基因技术的应用研究工作，掌握相应的应用方法，了解小麦转基因技术应用过程中的现存问题，这对日后的小麦品种改良工作有重要意义。

一、小麦转基因技术的概述

小麦转基因技术的技术原理是通过人工导入的方式，将外源基因或DNA植入小麦细胞之中，通过外源基因或DNA与小麦细胞的稳定融合，实现对小麦遗传基因的改良。利用小麦转基因技术，能够达到有目的性的基因转化，根据小麦品种的改良目标，给予有针对性的转基因操作。目前，小麦的基因转化主要的组织培养方法有两种，第一种是通过农杆菌介导、基因枪介导或花粉管通道法实现;第二种是通过PEG法、电激法来实现，而第一种组织培养方法为小麦遗传改良中的最常见技术手段。

1、转基因技术在小麦遗传改良中的改良方向

转基因技术应用在小麦遗传改良之中，可以在小麦基因中加入除草剂基因、品质改良基因、抗病虫基因、抗逆性基因以及雄性不育基因等，通过这些基因的加入，可以显著提高小麦的品质与产量，同时也能减少小麦病虫害的发生，小麦对环境的适应能力也能显著提高。

2、小麦遗传改良的转化受体

在小麦遗传改良之中，其转化受体可分为幼胚、成熟胚、胚性愈伤组织、盾片组织、茎尖组织以及幼穗等组织。而高效的再生体系是实现小麦转基因的基础，为此，在进行小麦遗传改良时，应该为其建立高效的小麦组织培养体系。在早期的小麦转基因的研究工作中，其悬浮细胞组织的再生能力较弱，这也让电激法的介导效果不佳，使小麦遗传改良受到了阻碍。相关研究发现，小麦幼胚组织的愈合能力以及植株再生能力较高，符合小麦遗传改良的基础条件，可以作为遗传改良的理想转化受体，因此，目前的小麦转基因研究主要以小麦幼胚组织作为主要转化受体。

二、转基因技术在小麦遗传改良中的应用

1、基因枪法

基因枪法是小麦转基因的主要方法之一，该方法具有操作简单的积极效果。但是基因枪法在应用中还存在一些技术上的缺陷，其中就包括易形成嵌合体、多拷贝整合的操作中，容易出现共抑制的问题，同时还可能产生基因沉默的问题，在外源基因的后代中容易丢失该基因片段。与此同时，基因枪法的操作成本较高，这也造成了基因枪法难以真正普及应用。

基因枪法具体操作原理如下：外源基因的介导以火药爆炸、高压气流或高压放电做为动力，将外源基因的金粉、鎢粉等金属微粒进行加速，进而让其进入受体细胞之中。该方法是在20世纪90年代被提出的，通过该方法获得了第一株转基因小麦，因此该方法一直被作为小麦转基因技术的主流方法而沿用至今。

2、农杆菌介导法

与基因枪法相比，农杆菌介导法的操作更加简单，操作成本更低，可以获取更大的片段基因，可以实现外源基因的有效整合，其外源基因整合为单拷贝模式，获取的遗传基因更加稳定，这也能有效避免基因片段丢失，鉴于这些技术优势，目前的小麦遗传基因研究中，农杆菌介导法已经被广泛得以应用。但该介导方法也存在一定程度的技术缺陷，主要是在小麦遗传改良过程中，可能受到外植体基因型、农杆菌污染、侵染时间以及培养时间等因素的影响，造成转化率过低的问题。

在利用农杆菌介导法进行的小麦转基因研究中，研究人员使用根癌农杆菌C58进行遗传改良，转化受体采用小麦幼胚、成熟胚以及幼胚愈伤组织，均获取了相应的再生植株。

3、花粉管通道法

花粉管通道发也是一种小麦遗传改良的常见方法，其利用植物自然生殖的特点，可以打破受体基因型及愈伤分化能力的限制，进而实现整株的遗传转化，该遗传转化方法的操作难度较低，具体操作可在试验田或温室盆栽中进行。因此，该方法已经越来越得到小麦育种研究工作人员的认可。该方法的不足之处在于，小麦转基因的效果会受到培养环境的影响，获取到的转基因结果不易复制，因此，其得到的转基因植株后代也存在多变性，这加大了转化体的选取难度。

在利用花粉管通道法进行小麦遗传改良时，研究人员将谷子抗逆基因介导到小麦植株个体之中，通过授粉、柱头处理的方法，对小麦的结实率进行分析，研究结果表明，授粉方式可明显影响小麦的结实率，而其他因素对结实率的影响较小，其扩增的基因片段可能与目的基因片段存在偏差。

4、低能离子束介导法

低能离子束介导法主要通过离子束将外源基因导入经过DNA处理的小麦种子之中，让注入外源基因的小麦种子发芽生长，进而得到转化后的小麦植株。该方法省去了组织培养的环节，其让小麦种子成为转化受体，因此，该方法不收季节与小麦生长期的限制，这也是该方法的独有特点。但是，由于低能离子束注入需要在真空的环境中进行，这也导致对小麦种子的含水量有一定的要求。于此同时，该方法在我国的小麦遗传改良研究中应用较晚，还没有积累出丰富的应用经验，这也影响着该方法的应用效果，所以还没有到达普及应用的阶段。

为了提高转基因技术在小麦遗传改良中的应用水平，在后续研究工作中，我们应该加深对小麦遗传转化基础理论的总结，特别关注外源基因在植物染色体中的整合方式，同时分析各种基因之间的相互作用，这有利于减少转基因后沉默现象的发生。尽管目前的转基因技术均存在一定的不足，但遗传改良后的转基因小麦仍然具有抗病虫害能力强、抗逆性强的技术优势，加强对小麦转基因技术的研究，可以促进我国小麦种植业的发展，进而更好的满足国内市场对小麦的消费需求。

（作者单位：164300黑龙江省黑河市爱辉区幸福乡农村经济技术服务中心）