四、影响因素

1.受体材料本身

基因转化中，受体材料的细胞状态占主导作用。外植体种类、细胞的生理状态都决定了其接受外源DNA 的能力。外植体可以是胚性愈伤组织、愈伤组织、悬浮细胞系、小孢子、幼胚、成熟胚、子叶、叶片、下胚轴等，一般选择细胞处于有丝分裂旺盛的外植体作为转化受体，即受体细胞是否处于感受态对转化率至关重要。权军利等（2007）在采用基因枪轰击法对小麦幼胚愈伤组织进行转化的体系中认为，受体愈伤的最佳发育阶段为胚性启动前期。

虽然基因枪技术对于受体材料基因型和外植体种类没有要求，但从基因枪转化细胞到转基因植株需要经过植株再生，所以受体材料的基因型、组织培养特性也是获得成功转化的关键影响因素之一。李艳等（2015）研究发现，生长于具备较高CO2浓度和温度的温室中的周麦19 和郑麦7698，作为基因枪转化受体材料时的转化率高于大田种植的同一基因型受体材料，分析原因在于温室生长的受体材料的组织培养特性优于大田材料。

基因枪轰击前和轰击后对受体细胞的高渗处理可显著提高其转化率，其原因可能在于高渗处理使受体细胞发生可恢复性的质壁分离，易于外源DNA 进入细胞，减少微弹穿孔时的细胞质泄漏，减少轰击对细胞的损伤，提高细胞的活性。高渗处理所用的渗透剂种类、浓度及处理时间不同作物、不同实验室各有差异。常用的渗透剂主要有甘露醇、山梨醇、麦芽糖、蔗糖、PEG，以山梨醇和甘露醇最为常用。权军利等以小麦幼胚愈伤组织为基因枪转化受体，认为高渗处理可以使基因枪转化频率得到明显提高，但处理时间过长对愈伤组织的增殖和分化又有明显的抑制作用，用蔗糖进行高渗处理对愈伤组织生长及再生的抑制作用较用甘露醇弱；用0.6 mol/L 蔗糖和0.5 mol/L 甘露醇分别在轰击前6 h 和轰击后18 h进行高渗处理，转化效果均较佳。

2.DNA微弹(https://www.daowen.com)

其内容包括包裹金属颗粒大小、DNA 沉淀辅助剂、DNA 浓度和纯度等。DNA 纯度越高越容易转化成功，DNA 浓度对转化的影响目前意见不一致，一方面较高浓度的DNA 使整合入植物基因组的概率提高，另一方面也增加了对植物细胞机体的损伤。DNA载体复杂程度也影响成功转化，越来越多的基因枪转化实例中以不含骨架载体序列的线性DNA 表达盒作为转化载体，这样一方面便于整合，另一方面减少了导入过多的外源DNA 带来的生物安全潜在风险。

作为DNA 包裹体的金属微粒，金粉和钨粉各有特点：钨粉廉价易得，但会对植物产生一层有害的氧化物，碳化处理后的钨粉克服了这一缺点，应用较广泛；虽然多项研究报道指出，金粉颗粒转化率高于钨粉，但由于其价格昂贵，应用较少。

3.基因枪轰击参数

基因枪轰击参数主要包括轰击距离、轰击压力和真空度、金粉颗粒大小等。选择合适的基因表达载体及受体组织、优化基因枪轰击参数可有效提高基因枪的转化效率。目前，在小麦基因枪遗传转化研究中，真空度多采用27～28 inches Hg，但金粉颗粒大小、轰击距离、轰击压力这3 个参数变化较大。应用最多的是Bio-Rad 0.6 μm 和1.0 μm 的金粉颗粒，轰击距离一般为6～12 cm，轰击压力一般在650～1550 psi 之间。Rasco-Gaunt 等认为，用0.6 μm 的金粉能获得好的效果，相比1.0 μm 对细胞的损伤更小。李艳等研究发现，在基因枪轰击小麦幼穗的转化实验中，金粉用量为每枪250 μg 的转化率高于每枪50 μg 和每枪450 μg 的转化率，轰击距离为9 cm 的转化率高于6 cm 和12 cm 的，轰击压力为1100 psi的转化率高于900 psi和1350 psi的，轰击次数为1次的转化率高于2次的。Indra等提出，轰击距离影响金粉的分布，12 cm 比6 cm 或9 cm 时金粉分布更均匀，轰击效果更好。