玉米成熟胚愈伤组织诱导及再生体系建立

论文摘要

玉米作为一种经、粮、饲兼用作物,在我国具有很大的发展潜力。玉米的品种改良现多集中于品质改良及各种抗性的研究,以玉米成熟胚为外植体建立再生体系的研究较少,鲜有报道。玉米成熟胚由于取材不受时间限制,数量保证,是进行生物技术研究和创新玉米品种资源的一个良好试验系统。但成熟胚培养诱导胚性愈伤组织的质量较差,大部分品种难以再生,严重妨碍了玉米基因工程研究的顺利开展。因此,研究玉米成熟胚组织培养条件和植株再生频率的影响因素,建立玉米成熟胚高效再生体系对于有效开展玉米转基因研究具有重要的意义。本试验以成熟玉米种子K12为材料,通过对种子不同的切割方式、碳源、培养基、激素等对不同外植体愈伤组织诱导、继代及分化培养影响的研究,以寻求适合愈伤组织诱导、继代、分化培养的外植体、碳源以及不同激素及激素间浓度配比等方面提供一个可参考的理论依据。1.通过种子不同切割方式（纵切、横切）对愈伤组织诱导影响的研究,结果表明:种子全胚纵切的愈伤组织诱导率显著高于横切,部分种子横切甚至不能诱导出愈伤组织。种子的这种切割方式可能与完整的成熟种子相类似,器官间相互制约,不易脱分化形成愈伤组织。对种子纵切,一方面,由于两个半胚机械损伤作用,有助于愈伤组织形成;另一方面,可抑制胚胎直接发生,有助于愈伤组织诱导。2.通过切取不同外植体（全胚、胚根、胚轴）对愈伤组织诱导影响的研究,结果表明:不同外植体对相同激素及激素浓度所需量不同,同时,在相同激素及激素浓度条件下,不同外植体愈伤组织生长状况差异显著。胚根较适合愈伤组织诱导,其次为胚轴,全胚最差。3.通过碳源（麦芽糖、蔗糖）及培养基（LS、N6、MS）对愈伤组织诱导、继代及分化培养影响的研究,结果表明:麦芽糖较蔗糖更适合玉米成熟胚愈伤组织诱导、继代及分化培养;LS培养基最有利于玉米成熟胚愈伤组织诱导、继代及分化培养,其次为N6培养基。4.通过2.4-D、NAA对愈伤组织诱导及继代培养影响的研究,结果表明:低浓度及高浓度的2.4-D均不适宜玉米成熟胚愈伤组织的诱导及继代培养。2.4-D浓度低于1.0mg/L全胚、胚根、胚轴愈伤组织诱导及继代过程中生长缓慢,长势差;2.4-D浓度高于2.0mg/L全胚、胚轴愈伤组织生长受到伤害;2.4-D浓度高于2.5mg/L不利于胚根愈伤组织生长。5.通过NAA对愈伤组织继代及分化影响的研究,结果表明:NAA浓度为0.5mg/L时较适合以全胚、胚轴愈伤组织继代培养;NAA浓度为0.5～0.6mg/L范围内明显促进胚根愈伤组织生长;并且,分别与浓度为2.0～2.5mg/L的2.4-D配合使用其继代效果更加明显;NAA的浓度为0.5mg/L时,较适合不同外植体上愈伤组织的分化的培养。6.通过6-BA对愈伤组织继代及分化影响的研究,结果表明:6-BA的浓度为0.2mg/L时适合全胚、胚根、胚轴胚性愈伤组织的继代培养;但高浓度的6-BA是导致试管苗变异的一个主要因素,所以,在分化过程中6-BA浓度不应太高,当6-BA的浓度为1.5mg/L时较适合玉米不同外植体愈伤组织的分化培养。7.通过2.4-D与6-BA配合使用对愈伤组织继代影响的研究,结果表明:2.5mg/L的2.4-D与0.2mg/L的6-BA配比适合全胚、胚根、胚轴愈伤组织的继代培养;8.通过NAA与6-BA配合使用对愈伤组织继代及分化影响的研究,结果表明:在培养基中添加0.5mg/L的NAA和1.5mg/L的6-BA更有利于玉米成熟种子不同外植体上愈伤组织的分化培养。另外,本研究在继代过程中发现,继代次数严重影响着愈伤组织的质量。继代次数少,愈伤组织水啧化严重,继代次数多,褐化现象严重。

论文目录

• 摘要
• SUMMARY
• 第一章 文献综述
• 1.1 发展玉米产业的重要性
• 1.2 玉米育种的现状及其面临的问题
• 1.2.1 玉米育种的现状
• 1.2.2 玉米育种面临的问题
• 1.3 玉米育种发展前景
• 1.4 玉米组织培养的研究进展及其在玉米育种中的应用
• 1.4.1 玉米花粉和花药组织培养的研究
• 1.4.2 玉米茎尖和根尖离体组织培养研究
• 1.4.3 玉米子房和幼胚系统的组织培养研究
• 1.5 玉米成熟胚组织培养的重要性
• 1.6 本研究的目的及意义
• 1.7 技术路线及创新点
• 1.7.1 技术路线
• 1.7.2 创新点
• 第二章 材料与方法
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 外植体材料
• 2.1.2 培养基材料
• 2.2 接种方法
• 2.2.1 外植体处理
• 2.2.2 培养基处理
• 2.2.3 全胚的切取
• 2.2.4 胚根、胚轴的切取
• 2.2.5 外植体培养
• 2.2.6 愈伤组织继代及分化培养
• 2.2.7 愈伤组织统计分析
• 第三章 结果与分析
• 3.1 外植体无菌体系的建立
• 3.2 初代愈伤组织类型
• 3.3 培养基对愈伤组织诱导培养的影响
• 3.4 碳源对愈伤组织诱导培养的影响
• 3.5 不同外植体对愈伤组织诱导培养的影响
• 3.6 激素对愈伤组织诱导培养的影响
• 3.6.1 2.4-D 对诱导全胚愈伤组织的影响
• 3.6.2 2.4-D 对外植体胚根愈伤组织诱导培养的影响
• D 对外植体胚轴愈伤组织诱导培养的影响'>3.6.3 2.4_D对外植体胚轴愈伤组织诱导培养的影响
• 3.6.4 NAA 对愈伤组织诱导培养的影响
• 3.6.5 2.4-D 与NAA 配合使用对愈伤组织诱导培养的影响
• 3.7 激素对愈伤组织继代培养的影响
• 3.7.1 2.4-D 对不同外植体愈伤组织继代培养的影响
• 3.7.2 2.4-D 对外植体全胚愈伤组织继代培养的影响
• 3.7.3 2.4-D 对外植体胚根愈伤组织继代培养的影响
• 3.7.4 2.4-D 对胚轴愈伤组织继代培养的影响
• 3.7.5 6-BA 对不同外植体愈伤组织继代培养的影响
• 3.7.6 2.4-D 与6-BA 配比对愈伤组织继代培养的影响
• 3.8 其它条件对愈伤组织继代培养的影响
• 3.9 激素对愈伤组织分化培养的影响
• 3.9.1 6-BA 对不同外植体愈伤组织分化培养的影响
• 3.9.2 NAA 对不同外植体愈伤组织分化培养的影响
• 3.9.3 NAA 于6-BA 配比使用对外植体愈伤组织分化培养的影响
• 第四章 讨论
• 4.1 种子的切割方式对诱导愈伤组织的影响
• 4.2 不同外植体对诱导及继代愈伤组织的影响
• 4.3 碳源及培养基对诱导愈伤组织的影响
• 4.4 激素对愈伤组织诱导及继代培养的影响
• 4.4.1 2.4-D 对愈伤组织诱导及继代培养中的应用
• 4.4.2 NAA 对玉米不同外植体愈伤组织诱导及分化培养的作用
• 4.5 2.4-D 与NAA 配比对不同外植体愈伤组织诱导效果的影响
• 4.6 2.4-D 与6-BA 配合使用对玉米不同外植体愈伤组织继代培养的影响
• 4.7 NAA 与 6-BA 配合使用对愈伤组织继代及分化培养的影响
• 4.8 继代次数对愈伤组织的影响
• 4.9 愈伤组织在继代过程中发生褐化现象的原因
• 致谢
• 参考文献
• 图版
• 图片说明
• 作者简介
• 导师简介