华北落叶松体细胞胚胎发生与遗传转化系统建立的研究

华北落叶松体细胞胚胎发生与遗传转化系统建立的研究

宋跃, 甄成, 张含国, 李淑娟[1]2016年在《长白落叶松胚性愈伤组织诱导及体细胞胚胎发生》文中指出【目的】以长白落叶松的未成熟合子胚为外植体,进行胚性愈伤组织的诱导、增殖培养及体细胞胚胎发生的相关研究,揭示影响长白落叶松胚性愈伤组织诱导的关键因素,并探讨继代培养过程中添加不同种类、浓度的生长调节剂对胚性愈伤组织增殖及体胚发生的影响。【方法】采集长白落叶松3个家系优良单株的种子,诱导胚性愈伤组织,比较外植体采集时间、家系、2,4-D浓度及基本培养基对胚性愈伤组织诱导的影响。诱导出的胚性愈伤组织继代于含不同种类、浓度生长调节剂的增殖培养基,通过体胚发生途径获得体细胞胚。选取发育正常的体胚进行萌发,待体胚生根后移栽。【结果】不同时间采集的未成熟合子胚,其胚性愈伤组织诱导率存在较大差别,授粉后63天的合子胚诱导率为5.61%,授粉后70天诱导率为22.35%,而授粉后80天未诱导出胚性愈伤组织;‘长77-22’、‘长77-37’和‘长73-50’3个家系胚性愈伤组织的平均诱导率分别为6.69%,11.17%和3.11%;2,4-D浓度对长白落叶松胚性愈伤组织诱导具有一定影响,在一定范围内胚性愈伤组织的诱导率会随2,4-D浓度升高而升高,当其浓度为1.5 mg·L~(-1)时胚性愈伤组织的诱导率最高,达到11.11%,而当2,4-D浓度超过1.5 mg·L~(-1)时,胚性愈伤组织的诱导率则开始下降;BM,MS,S培养基均能诱导出胚性愈伤组织,其中,BM培养基的诱导率最高,S培养基的诱导率次之,MS培养基的诱导率最低。胚性愈伤组织在含2,4-D 0.3 mg·L~(-1)、6-BA0.1 mg·L~(-1)及KT 0.1 mg·L~(-1)的BM培养基上增殖15天可获得相对较多的胚性愈伤组织,增殖率为345.93%;在含2,4-D 1.5 mg·L~(-1)、6-BA 0.5 mg·L~(-1)及KT 0.5 mg·L~(-1)的BM培养基上培养14天,再经诱导可获得较多的体细胞胚胎,每克愈伤组织平均诱导179.87个体胚,并且这些体胚的萌发率及植株再生率相对较高,分别为75.00%,66.67%;再生植株移栽成活率为27.08%。【结论】不同长白落叶松家系的胚性愈伤组织诱导率不同,散粉后70天的合子胚适合诱导胚性愈伤组织,基本培养基为BM,添加2,4-D 1.5 mg·L~(-1)。胚性愈伤组织长期继代在含高浓度生长调节剂的培养基上易丧失胚性,且增殖速度慢,但体胚的发生量及萌发率相对较高;适当降低生长调节剂浓度利于愈伤组织保持胚性及增殖,但体胚的发生量及体胚的萌发率有所下降;当培养基中生长调节剂浓度较低时,不利于愈伤组织的增殖,但仍能使其胚性长期保持;采用浓度为0.5 mg·L~(-1)的NAA代替0.15 mg·L~(-1)的2,4-D有助于胚性愈伤组织的增殖,并能在一定程度上提高体胚的萌发率。因此,可根据不同阶段的培养目的,选择添加不同种类和浓度生长调节剂的增殖培养基进行继代。

牛姗姗[2]2006年在《无子西瓜体细胞胚胎的诱导及其影响因素的研究》文中指出本文研究了无子西瓜体细胞胚胎发生的条件及其影响因素,找出了无子西瓜体细胞胚胎的最适诱导条件,并对体细胞胚胎的发生过程进行了细胞学观察,应用ELISA研究了在体细胞胚胎的发生过程中外源激素对内源激素表达水平的影响。 1、对3种基因型无子西瓜体细胞胚胎发生研究结果表明,郑抗无子4号体细胞胚胎的诱导率为25.0%,高于农大无子五号和台湾新一号。 2、以子叶为外植体,无菌苗苗龄6d时诱导体细胞胚胎的效果最好。体细胞胚胎的发生有直接和间接两种途径,以间接途径为主。 3、2,4-D及其与6-BA配合使用诱导的多为非胚性愈伤组织;IAA的诱导效果明显好于2,4-D,与6-BA组合可诱导出少量农大无子五号和台湾新一号的胚性愈伤组织;6-BA、KT和GA3搭配使用可诱导出大量郑抗无子4号的体细胞胚胎。30g·L~(-1)的蔗糖为诱导体细胞胚胎的最佳碳源。前期对外植体的暗处理是体细胞胚胎诱导的必需条件,后期需要在16h光/8h暗的条件下培养。 4、不同基因型无子西瓜体细胞胚胎诱导的最适培养基不同,台湾新一号为MS+6-BA3.0mg·L~(-1)+IAA1.0mg·L~(-1),农大无子五号为MS+6-BA3.0mg·L~(-1)+IAA0.5mg·L~(-1),郑抗无子4号为MS+6-BA2.0mg·L~(-1)+KT1.0mg·L~(-1)+GA_31.0mg·L~(-1)。 5、继代次数对愈伤组织诱导有较大影响,以继代3次时愈伤组织的诱导率最高,此后逐渐下降。 6、较高的内源IAA水平、子叶高水平的内源ZR、适当的GAs含量是诱导愈伤组织、胚状体和不定芽的前提条件。IAA/ZR比值处于高水平,容易诱导愈伤组织和胚状体以及不定芽的分化;IAA/GAs值和IAA/ABA值较高容易诱导出愈伤组织和胚状体;高ZR/GAs水平是诱导胚状体的条件,诱导出来以后,需要在低ZR/GAs水平,胚状体才能生长良好。1.0mg·L~(-1)GA_3促进内源激素IAA、ZR和ABA表达,有利于细胞的分化,KT通过提高内源IAA和ZR的表达水平来促进体细胞胚胎的发生。 7、在附加物质抗褐变的处理中,添加AC的褐变率仅为21.3%,低于添加LH和Vc的褐变率;就体细胞胚胎诱导率而言,除CK处理外也是添加AC时的诱导率最高,为21.5%。 8、石蜡切片观察表明,体细胞胚发生从胚性细胞起,历经早期原胚、球形胚、心形胚利鱼雷胚,最后到成熟子叶胚,与合子胚胎发育过程相似。子叶胚经培养即可发育为再生植株。 9、郑抗无子四号在IBA浓度为0.1mg·L~(-1)时,生根率最高为86.7%;农大无子五号在IBA浓度为0.3mg·L~(-1)时,生根率最高为86.7%;台湾新一号在IBA浓度为0.5mg·L~(-1)时,生根率最高为83.8%。郑抗无子四号生根最好;农大无子五号和台湾新一号须根多,无明显主

参考文献:

[1]. 长白落叶松胚性愈伤组织诱导及体细胞胚胎发生[J]. 宋跃, 甄成, 张含国, 李淑娟. 林业科学. 2016

[2]. 无子西瓜体细胞胚胎的诱导及其影响因素的研究[D]. 牛姗姗. 河南农业大学. 2006

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