【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及植物转基因，更具体的说是涉及一种生物质纳米纤维素cnc介导的植物遗传转化方法及应用。
技术介绍
1、转基因技术在农业生产上应用十分广泛，世界首例转基因植物出现在1983年。后来经过不断的发展，转基因农产品的应用越来越广泛，影响着人们的方方面面。因此，转基因技术发展至关重要。传统的转基因技术有农杆菌介导法、基因枪法、花粉管通道法等。农杆菌介导法具有感染效率高、费用低、拷贝数低等特点。但由于农杆菌侵染的宿主主要为双子叶植物，因此转化植物种类存在限制、且容易导致与其他核酸整合而使dna失去活性。基因枪法则具有费用高、转化效率低等缺点。花粉管通道法具有转化难度大，工作效率低等不足。所以，探索方便快捷的植物转基因技术具有重要意义。
2、纳米材料是介于1-100nm之间的材料，关于纳米材料的研究是一个快速发展的新兴领域。纳米材料的研究应用方向主要有基因载体、药物载体、生物检测等。更多的应用是在生物医学方面，如在药物治疗上，药物载体可以携带药物进行长距离运输。但纳米材料在植物方面的研究相对较少。因为纳米材料具有独特的物理化学性质，如良好的生物相容性、大的表面积与质量比、超小的尺寸和高的反应性，这些特性使得纳米材料无需外力手段即可实现外源基因的转导，克服传统的转基因技术中的一些局限性。以纳米材料为载体，结合常规转基因技术，有效弥补了常规操作方法的不足，更是创立了新的转基因技术。该技术扩大了转基因技术的使用范围，在单子叶，双子叶植物上均可使用、操作也更加简便、省时省力、可以有效突破植物细胞壁的屏障。纳米材料作为遗传转化的
3、虽然现阶段纳米材料种类繁多，但部分纳米材料却具有胚胎毒性、细胞毒性或者遗传毒性安全性较低，且现阶段无论是纳米材料还是传统转基因技术，其遗传转化过程复杂，需要借助外力才可以实现外源基因的有效转染，仅限于实验室模式，无法在农业生产中大规模应用。
4、因此，如何提供一种安全性更高、操作简便，转化率高、成本相对低廉且可大规模应用的植物遗传转化方法是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种生物质纳米纤维素cnc介导的植物遗传转化方法及应用，采用小麦秸秆为原料制备生物质纳米纤维素cnc，将其作为搭载介质与外源质粒pdna进行孵育整合，构建pdna-cnc复合物，将该复合物涂抹或喷洒至植物体上，可以实现pdna的转化和外源基因的有效介导表达，有效提高了外源基因的转化效率、提高了遗传转化的安全性，为生物质纳米材料cnc在植物遗传转化中的应用提供了技术支持。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种生物质纳米纤维素cnc介导的植物遗传转化方法，将生物质纳米纤维素cnc与外源质粒pdna孵育搭载后，构建成pdna-cnc复合物，将该复合物涂抹或喷洒到与植物体上，进而实现外源基因的遗传转化。
4、优选的，所述外源基因为单质粒dna、混合质粒dna或线性dna；
5、优选的，所述生物质纳米纤维素cnc采用如下方法制备得到：
6、(1)取未干燥的小麦秸秆亚硫酸盐纸浆加入5wt％的氢氧化钠溶液进行稀释，得稀释液；
7、(2)在搅拌条件下向稀释液中加入2,3-环氧丙基三甲基氯化铵，在65℃下反应8小时，反应结束后，用1m盐酸中和至ph＝7；
8、(3)过滤去除氯离子，高压均质，得生物质纳米纤维素cnc，其纳米颗粒呈现刚性棒状晶体，直径为5-20nm，长度为50-300nm，带有正电荷。
9、优选的，步骤(1)所述稀释液中小麦秸秆亚硫酸盐纸浆的浓度为5wt％。
10、优选的，步骤(2)所述2,3-环氧丙基三甲基氯化铵的加入量为：10个当量/agu基团。
11、优选的，步骤(3)所述高压均质的压力为500bar，连续进行3个均质循环。
12、优选的，所述生物质纳米纤维素cnc与外源质粒pdna按照8:1-10:1的质量比混匀，静置孵育30min，构建pdna-cnc复合物。
13、优选的，pdna-cnc复合物与植物体共培养时间为6d。
14、优选的，所述植物为本氏烟、甘薯或番茄。
15、本专利技术的另一目的在于提供上述方法在植物遗传转化中的应用。
16、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
17、1)本专利技术提供了一种生物质纳米纤维素cnc介导的植物遗传转化方法及应用，采用生物质纳米纤维素cnc为载体介质，与外源质粒进行共孵育制备成pdna-cnc复合物，实现了外源质粒的有效转化，突破了植物种属的限制，在单子叶，双子叶植物上均可使用。另一方面生物质纳米纤维素cnc采用小麦秸秆为原料，成本低廉，不仅实现了小麦秸秆的废物利用，且安全性更高，不具备组织以及遗传毒性。
18、2)且本专利技术遗传转化方法操作简便、将pdna-cnc复合物直接涂抹或喷洒至植物体，就可以实现外源基因的转化与表达，更加省时省力、为生物质纳米材料在大规模农业化应用提供了技术支持。
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1.一种生物质纳米纤维素CNC介导的植物遗传转化方法，其特征在于，将生物质纳米纤维素CNC与外源质粒pDNA孵育搭载后，构建成pDNA-CNC复合物，将该复合物涂抹或喷洒到植物体上，进而实现外源基因的遗传转化。
2.根据权利要求1所述的生物质纳米纤维素CNC介导的植物遗传转化的方法，其特征在于，所述外源质粒为单质粒DNA、混合质粒DNA或线性DNA。
3.根据权利要求1所述的生物质纳米纤维素CNC介导的植物遗传转化的方法，其特征在于，所述生物质纳米纤维素CNC采用如下方法制备得到：
4.根据权利要求3所述的生物质纳米纤维素CNC介导的植物遗传转化的方法，其特征在于，步骤(1)所述稀释液中小麦秸秆亚硫酸盐纸浆的浓度为5wt％。
5.根据权利要求3所述的生物质纳米纤维素CNC介导的植物遗传转化的方法，其特征在于，步骤(2)所述2,3-环氧丙基三甲基氯化铵的加入量为：10个当量/AGU基团。
6.根据权利要求3所述的生物质纳米纤维素CNC介导的植物遗传转化的方法，其特征在于，步骤(3)所述高压均质的压力为500bar，连续进行
7.根据权利要求1所述的生物质纳米纤维素CNC介导的植物遗传转化的方法，其特征在于，所述生物质纳米纤维素CNC与外源质粒pDNA按照8:1～10:1的质量比混匀，常温静置孵育30min，构建pDNA-CNC复合物。
8.根据权利要求1所述的生物质纳米纤维素CNC介导的植物遗传转化的方法，其特征在于，pDNA-CNC复合物与植物体共培养时间为6d。
9.根据权利要求1所述的生物质纳米纤维素CNC介导的植物遗传转化的方法，其特征在于，所述植物为本氏烟、甘薯或番茄。
10.根据权利要求1-9任一所述方法在植物遗传转化中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种生物质纳米纤维素cnc介导的植物遗传转化方法，其特征在于，将生物质纳米纤维素cnc与外源质粒pdna孵育搭载后，构建成pdna-cnc复合物，将该复合物涂抹或喷洒到植物体上，进而实现外源基因的遗传转化。
2.根据权利要求1所述的生物质纳米纤维素cnc介导的植物遗传转化的方法，其特征在于，所述外源质粒为单质粒dna、混合质粒dna或线性dna。
3.根据权利要求1所述的生物质纳米纤维素cnc介导的植物遗传转化的方法，其特征在于，所述生物质纳米纤维素cnc采用如下方法制备得到：
4.根据权利要求3所述的生物质纳米纤维素cnc介导的植物遗传转化的方法，其特征在于，步骤(1)所述稀释液中小麦秸秆亚硫酸盐纸浆的浓度为5wt％。
5.根据权利要求3所述的生物质纳米纤维素cnc介导的植物遗传转化的方法，其特征在于，步骤(2)所述2,3-环氧...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘起丽，李成伟，姜良良，郎剑锋，杜建峰，胡海燕，郭广统，王海荣，曾孙孟，雷闪闪，
申请(专利权)人：河南科技学院，
类型：发明
国别省市：
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