多年生黑麦草成熟种子愈伤组织的诱导和植株再生研究
- 格式:pdf
- 大小:330.33 KB
- 文档页数:4
多年生黑麦草品种夜影再生体系的建立黄锐【摘要】分别以多年生黑麦草品种夜影的成熟胚和生长点为外植体,在6种培养基上进行愈伤组织诱导,比较接种60 d时的诱导率及愈伤组织形态,并将继代培养后的胚性愈伤组织转接到4种不同的分化培养基上进行再生苗分化。
结果表明,生长点愈伤组织诱导率和分化率明显高于成熟胚,5.0 mg/L的2,4-D是诱导黑麦草品种夜影愈伤组织的最佳浓度,胚性愈伤组织在添加1.0 mg/L 6-BA的培养基上分化率最高。
【期刊名称】《甘肃农业科技》【年(卷),期】2016(000)006【总页数】4页(P28-30,31)【关键词】黑麦草;品种;夜影;愈伤组织;再生体系【作者】黄锐【作者单位】甘肃省农业科学院产业开发管理处,甘肃兰州 730070【正文语种】中文【中图分类】S543;Q813.1黑麦草是具有世界栽培意义的牧草和草坪草[1-2]。
在草坪产业中,品种的改良一直是一个重要的问题。
传统的草坪草品种改良一直依靠常规育种方法,由于草坪草种类繁多,多为多倍体、多年生以及异交等原因,传统育种方法受到一定的限制。
近年来随着植物基因工程技术的迅速发展,转基因技术在草坪草的品种改良中受到越来越广泛的重视,而植物组织培养是进行遗传转化的基础,黑麦草组织培养体系的建立对草坪业的发展有重要意义。
笔者以常用多年生黑麦草品种夜影为供试材料,用不同外植体在含不同浓度植物激素的培养基上进行培养,旨在筛选出培养多年生黑麦草品种夜影的最佳培养基,并建立其高效再生体系。
1.1 供试材料供试材料为多年生黑麦草品种夜影,购于兰州种子供销公司。
1.2 方法1.2.1 愈伤组织的诱导采用2种不同外植体进行愈伤组织诱导。
①用解剖刀将黑麦草成熟种子消毒后沿延长轴线一分为二切开,接种于添加不同浓度外源激素的愈伤组织诱导培养基(表1)上,25 ℃暗培养。
②将黑麦草成熟种子消毒后种于MS培养基上,待发芽7 d后剪下幼苗,于解剖镜下取生长点位置上下约0.5 cm的小段,用解剖刀纵切生长点后接于不同外源激素浓度的愈伤组织诱导培养基(表1)上,25 ℃暗培养。
(完整)第三章-愈伤组织诱导编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((完整)第三章-愈伤组织诱导)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为(完整)第三章-愈伤组织诱导的全部内容。
第三章愈伤组织的诱导与培养第一节愈伤组织的诱导与继代培养愈伤组织(callus): 在培养基上,由外植体经脱分化和细胞分裂形成的一团无序生长的薄壁细胞。
大部分外植体细胞须经脱分化形成愈伤,才能再分化成完整植株,只有茎尖等少数细胞只恢复为分生状态但不分裂,直接再分化。
愈伤组织的诱导与分化是植物组培的基本环节。
一、愈伤组织的诱导及其形态特征1、愈伤组织的诱导1)起动期/诱导期(initiation/induction stage, Induction of growth)外植体细胞在外源激素作用下,经脱分化而恢复分裂状态,开始形成愈伤。
细胞外观无明显变化,代谢旺盛,合成加强,为分裂做准备.持续十几小时~几天。
2)分裂期(divition stage/phase):外植体切口边缘膨大,外层细胞迅速分裂,体积变小,具分生细胞的特征,细胞数速增。
3)形成期(formation stage/Differentiation phase):外植体表层细胞分裂减缓,内部细胞开始分裂,大量细胞形成瘤状/泡状或片状结构。
若不及时继代,将分化出拟分生组织瘤状物和维管组织,又称分化期。
2. 愈伤组织的形态特征质地:松脆易碎的颗粒状;紧密坚实的结块状;水渍或浆糊状。
颜色:白色或淡黄色;淡绿色或绿色;黄色至褐色。
一般,淡黄或淡绿/绿色松脆(近圆形)或致密的颗粒状愈伤再生能力较强,白色/灰白色或黄褐色、浆糊状或紧实(香蕉形)的愈伤再生能力差。
多年生黑麦草种质耐盐鉴定及耐性机理研究的开题报告一、研究背景与意义:随着全球气候变化和人类活动的不断加剧,盐碱化日益成为全球农业生产中的重要问题。
盐碱化对农作物的生长、发育和产量产生了不利影响,限制了农业可持续发展。
因此,在研究盐碱化控制和农业生产稳定性上,选择大面积栽培的耐盐植物作为探索方向,尤其是多年生黑麦草这样的优良种质,在深入探讨耐性机理和耐盐机制中,寻找有效的耐盐育种技术和措施具有重要意义。
二、研究目的:本课题的目的是:通过多年生黑麦草种质的筛选和鉴定,探索多年生黑麦草对盐碱化胁迫的反应和其耐性机制,为多年生黑麦草的种质改良和良种选育提供科学的理论依据。
三、研究方法:本研究采用实验室和田间综合研究的方法,包括种质筛选、生理生化测定、分子生物学技术分析等多种方法的综合应用:(1)多年生黑麦草种质筛选:选择盐碱化程度较高的土地作为筛选区,并在自然环境下对不同来源和品种的多年生黑麦草进行筛选,选出耐盐性较高、生长稳定的种质。
(2)生理生化测定:对多年生黑麦草种质在不同浓度的盐溶液和不同pH值的条件下生长的生理生化指标进行测定,如叶绿素含量、MDA 含量、POD含量等。
(3)分子生物学技术分析:对多年生黑麦草种质在胁迫条件下的基因表达进行分析,如利用RT-PCR技术、基因芯片等技术分析多年生黑麦草在盐碱化胁迫下表达的耐盐相关基因。
四、研究内容:(1)多年生黑麦草种质筛选与耐盐性鉴定:筛选出10个多年生黑麦草种质,通过对其生长、发育和产量等方面的比较分析,鉴定出具有较高耐盐性的种质。
(2)多年生黑麦草生理生化反应及调控机制探究:在盐碱化胁迫下,分析多年生黑麦草叶片叶绿素、POD等生理生化指标的变化,探究多年生黑麦草抗盐性调控的生理机制。
(3)多年生黑麦草耐盐相关基因的表达分析:利用RT-PCR和基因芯片技术,分析多年生黑麦草在盐碱化胁迫下表达的耐盐相关基因,探究多年生黑麦草抗盐性调控的分子机制。
专利名称:一种通过成熟胚愈伤诱导进行日本结缕草植株再生的方法及培养基
专利类型:发明专利
发明人:包满珠,樊晓莉,张俊卫,刘国锋,高丽萍,胡惠蓉,王文恩
申请号:CN200510019550.9
申请日:20051008
公开号:CN1748477A
公开日:
20060322
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明属于植物组织和细胞培养技术领域。
以草坪草品种日本结缕草(Zoysia japonica Steud)的成熟种子为外植体诱导愈伤组织,通过愈伤组织增殖(或通过长期继代),最后诱导分化为完整小植株。
本发明包括下列步骤:a)在含有愈伤诱导剂的培养基中培养日本结缕草的成熟种子并诱导愈伤组织;b)挑选状态良好的愈伤组织到增殖(或继代)培养基上增殖或继代;c)挑选状态良好的经过增殖或者继代的愈伤组织到分化培养基上诱导成完整小植株。
本发明还包括将增殖或继代培养基上的黄色脆性胚性愈伤接种到继代培养基上作长期继代并保持分化。
与现有技术相比,本发明显著提高了结缕草外植体愈伤诱导率和植株再生的效率。
申请人:华中农业大学
地址:430070 湖北省武汉市洪山区狮子山街1号
国籍:CN
代理机构:武汉宇晨专利事务所
代理人:王敏锋
更多信息请下载全文后查看。
燕麦成熟胚愈伤组织诱导的优化燕麦(Avena sativa L.)是一种重要的粮食作物,也是全世界最重要的饲料作物之一。
燕麦成熟胚愈伤组织是燕麦组织培养和遗传转化研究的重要原料,对于提高燕麦育种的效率以及研究植物生长发育和抗逆性等具有重要意义。
针对燕麦成熟胚愈伤组织诱导的优化,进行系统的研究对于燕麦的遗传改良和栽培种的优选具有重要意义。
本文将重点对燕麦成熟胚愈伤组织诱导的优化进行探讨。
1. 愈伤组织诱导培养基的选择燕麦成熟胚愈伤组织的诱导条件首先是培养基的选择,目前常用的燕麦成熟胚愈伤组织诱导培养基是MS基础培养基,常用的植物生长调节物质包括激素乙烯基三氯乙烯(2,4-D)、激素氯化胂(NAA)和激素吲哚乙酸(IAA)等。
通过对这些激素在不同浓度和比例下的组合和配方进行优化,可以提高燕麦成熟胚愈伤组织的诱导率和增殖率。
2. 光照和温度条件的控制光照和温度条件对于燕麦成熟胚愈伤组织的诱导和增殖也有重要影响,适宜的光照和温度条件可以提高燕麦成熟胚愈伤组织的诱导率和增殖率。
通常情况下,采用适度的光照和较低的温度条件对燕麦成熟胚愈伤组织的诱导和增殖有利。
3. 其他生理条件的控制1. 优化培养基中植物生长调节物质的配方和浓度通过对光照和温度条件的优化,可以提高燕麦成熟胚愈伤组织的诱导率和增殖率。
三、燕麦成熟胚愈伤组织诱导的优化效果及应用前景通过对燕麦成熟胚愈伤组织诱导的优化,可以提高燕麦成熟胚愈伤组织的诱导率和增殖率,为燕麦的组织培养和遗传转化研究提供更好的原料和条件。
对于提高燕麦育种的效率、研究植物生长发育和抗逆性等也具有重要意义。
燕麦是一种经济作物,其栽培种的选育一直是植物育种学的重要研究方向。
而燕麦成熟胚愈伤组织诱导的优化,不仅可以为燕麦的遗传改良和栽培种的优选提供更好的技术手段和条件,也为燕麦的遗传转化和分子育种提供了更丰富的资源和途径。
可以预见,通过燕麦成熟胚愈伤组织诱导的优化,将为燕麦的生产和育种工作带来更大的推动力和潜力,为燕麦的产量和质量提升提供更坚实的技术支撑。
燕麦成熟胚愈伤组织诱导的优化燕麦(Avena sativa L.)是一种重要的粮食和饲料作物,在全球范围内广泛种植。
燕麦的成熟胚愈伤组织是进行遗传转化和植物育种的重要材料之一。
由于燕麦成熟胚的特殊结构和生理特性,导致其愈伤组织的诱导效率较低,限制了燕麦的遗传改良进程。
对燕麦成熟胚愈伤组织的诱导进行优化是非常必要的。
选择合适的外源激素对燕麦成熟胚进行诱导是非常重要的。
燕麦成熟胚的愈伤组织可以通过外源激素的刺激来诱导,常用的外源激素包括2,4-D、NAA、IAA等。
先前的研究表明,2,4-D是一种有效的诱导剂,但其诱导出的愈伤组织具有较强的胚性特征,难以进行再生。
可以根据燕麦愈伤组织的特性来选择适合的外源激素,以提高诱导效率。
优化培养基的配方和培养条件也可以提高燕麦成熟胚愈伤组织的诱导效率。
燕麦成熟胚诱导培养基的主要成分包括植物生长素、无机盐、糖类和植物提取物等。
植物生长素的浓度和比例对愈伤组织的诱导效果有着重要影响。
光照条件、温度和pH值等培养条件也需要进行优化,以提供适合愈伤组织诱导的生长环境。
燕麦成熟胚的预处理也可以增加愈伤组织的诱导效率。
预处理可以包括种子处理、培养基预处理和生物学处理等。
种子处理可以通过较长时间的浸泡和温度处理来提高种子的萌发率和愈伤组织的形成。
培养基预处理可以通过预处理培养基来调控愈伤组织的发育。
生物学处理包括使用微生物、激素处理和基因转化等方法来影响燕麦成熟胚的生理状态和发育过程。
合理选择适宜的燕麦品种也是提高成熟胚愈伤组织诱导效率的重要因素。
燕麦品种之间的遗传差异较大,不同品种对愈伤组织诱导的响应也不同。
在进行燕麦成熟胚愈伤组织的诱导过程中,应选择诱导效果较好的品种,以提高诱导效率和愈伤组织的稳定性。
通过选择合适的外源激素、优化培养基配方和培养条件、进行预处理和选择适宜的燕麦品种等方法,可以提高燕麦成熟胚愈伤组织的诱导效率。
这对于燕麦的遗传改良和育种研究具有重要意义,也为其他作物的愈伤组织诱导提供了一定的参考。
植物激素对草地早熟禾愈伤组织的诱导一、植物激素对愈伤组织诱导的影响愈伤组织是一种脱分化的植物组织,具有较强的再生和分化能力,是植物再生过程的关键环节。
植物激素在愈伤组织的诱导过程中起着重要的调节作用,不同种类和浓度的激素对愈伤组织的形成和再生过程有着不同的影响。
常见的植物激素包括赤霉素(gibberellins,GA)、生长素(auxin)、细胞分裂素(cytokinin)、赤霉酸(abscisic acid,ABA)等。
1. 赤霉素(GA)赤霉素是一种重要的植物激素,对植物生长发育和代谢过程具有重要的调节作用。
研究表明,适当浓度的赤霉素可以促进草地早熟禾愈伤组织的形成和再生能力,加快再生植株的生长速度。
赤霉素通过促进细胞分裂和分化,提高愈伤组织中细胞分裂和再生的频率,从而加快愈伤组织形成和再生植株的发育过程。
2. 生长素(auxin)3. 细胞分裂素(cytokinin)植物激素对草地早熟禾愈伤组织的诱导作用主要通过调节愈伤组织细胞的生长、分化和再生过程实现。
植物激素可以影响细胞内激素信号传导通路和相关基因表达,从而调控愈伤组织的形成和再生过程。
1. 调节细胞分裂和增殖植物激素可以促进细胞的分裂和增殖,提高愈伤组织中细胞再生的频率和速度。
赤霉素、生长素和细胞分裂素可以促进细胞分裂和增殖,加快愈伤组织的形成和再生过程。
2. 调控基因表达植物激素可以影响细胞内激素信号传导通路和相关基因的表达,从而调控愈伤组织的形成和再生过程。
赤霉素、生长素、细胞分裂素和赤霉酸可以影响多个基因的表达,包括细胞分裂相关基因、生长发育相关基因和逆境适应相关基因等。
3. 提高抗逆性赤霉酸等植物激素可以提高植物对逆境的抗逆性,增加愈伤组织的逆境适应能力。
植物激素可以通过调节细胞内逆境信号传导通路和相关基因的表达,提高愈伤组织的抗逆性和逆境适应能力。
植物激素对草地早熟禾愈伤组织的诱导具有重要的调节作用,包括促进细胞分裂和增殖、调控基因表达和提高抗逆性等。
多年生黑麦草成熟种子愈伤组织的诱导和植株再生研究曾升坚,卞建春3,方钲,张冬霞,邹新海 (扬州大学兽医学院,江苏扬州225009)摘要 [目的]探索多年生黑麦草的愈伤组织诱导和植株再生,为多年生黑麦草的转基因研究奠定基础。
[方法]以多年生黑麦草成熟种子为外植体,施以浓度不同的外源激素,探讨不同激素组合对愈伤组织诱导、继代培养以及植株分化的影响。
[结果]在附加了8.000mg/L 的2,42D,0.025mg/L 的62BA 的MS 培养基中诱导率最高,达56.42%。
愈伤组织经过2~3次继代后分化,分化培养附加了2.0mg/L 的62BA 的培养基中分化率最高为34.14%,且愈伤组织继代后的状态明显影响分化率。
在大量元素减半的MS 培养基中附加0.5mg/L NAA 进行生根培养,生根率达98%。
[结论]建立了高频的遗传再生体系。
关键词 多年生黑麦草;成熟种子;组织培养;植株再生中图分类号 S543+6 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2009)35-17343-03Ca llus I nduction and Plant Regenera tion from M a ture Seeds of Perenn i a l Ryegra ssZENG Sheng 2ji a n et a l (College of Veterinary Medicine,Yangzhou University,Yangzhou,J iangsu 225009)Abstract [Objective ]The ai m was t o exp lore callus induction and p lant regeneration of perennial ryegrass,as well as p rovided the founda 2tion for transgenic research on perennial ryegrass .[Method ]Mature seeds of perennial ryegrass were used as exp lants t o study the effects of different hor mone compositions on callus inducti on,p roliferation and p lant differentiati on .[Result]The result showed that the inducti on rate a 2chieved its highest on 2,42D of 8.000mg/L combining with 62BA of 0.025mg/L,which was up to 56.42%.Callus were differentiated after t w o to three subculture,the highest differentiation rate 34.14%was achieved in the medium contained MS medium with 62BA of 2.0mg/L,and the differentiation rate was obvi ously affected by the callus conditi on after subculture .The r oot inducing medium,containing 0.5mg/L NAA and MS medium with half of macr oelement,gained 98%r oot inducing rate .[Conclusion ]A high frequency genetic regeneration system was established .Key words Perennial ryegrass;Mature seed;Tissue culture;Plant regenerati on基金项目 国家自然科学基金资助项目(30471274)。
作者简介 曾升坚(1984-),男,江西萍乡人,硕士研究生,研究方向:重金属污染环境修复。
3通讯作者,E 2mail:jcbian @yzu .edu .cn 。
收稿日期 2009209221 多年生黑麦草(perennial ryegrass )(下称黑麦草)是重要的冷季型禾本科牧草和草坪草,广泛分布于温带地区,其叶片光滑柔软、色泽美丽、绿色期长,分蘖能力强,成坪速度快,是一种优良的草坪草。
它既是草坪草、公路护坡的常用草种,也是我国长江中下游及以南地区重要的禾本科饲草,因此,已被广泛应用于公共绿地,家庭庭院,运动场和高尔夫球场的建设。
近年来,已有部分关于利用基因工程培育和改良黑麦草品种的研究报道[1-3],而愈伤组织可以作为基因枪法和农杆菌介导转化法的受体,因此对愈伤组织培养的研究是十分必要的[4]。
为此,笔者对多年生黑麦草的愈伤组织诱导和植株再生进行研究,建立了高频的遗传再生体系,旨在为多年生黑麦草的转基因研究奠定基础。
1 材料与方法1.1 试验材料 黑麦草的成熟种子,品种“马蒂达”,由江苏丹阳林业有限公司提供。
1.2 方法1.2.1 材料处理。
将5m l 黑麦草种子置于50m l 离心管中,先用70%酒精消毒30s,弃去酒精后加入45m l 次氯酸钠原液(加2滴T ween 220)摇动消毒40m in,于超净台中用无菌蒸馏水冲洗6~8次,放置于4℃冰箱中2~3d,然后用10%的次氯酸钠消毒10m in,无菌蒸馏水冲洗6~8次,即可用于接种[5]。
1.2.2 愈伤组织的诱导及继代培养。
将处理好的黑麦草不同外植体接种到含有不同激素处理的诱导培养基上,以MS 培养基为基础培养基,添加300mg/L 水解酪蛋白,300mg/L脯氨酸,300mg/L 谷氨酰胺,并附加不同浓度2,42D (2.000、4.000、5.000、8.000、10.000mg/L )和62BA (0.025、0.100、0.200、0.300、0.400、0.500mg/L ),pH 值调节至5.8,每个处理30个外植体,至少设6个重复。
30d 后,统计诱导率,将长出的愈伤转接到继代培养基(2,42D 减半的诱导培养基)上培养,21~28d 继代1次。
置于黑暗处,在(25±1)℃环境下培养。
1.2.3 愈伤组织的分化培养、生根及移栽。
将继代生长良好的愈伤组织转移到不同激素处理的分化培养基上,以MS 培养基为基础培养基,添加300mg/L 水解酪蛋白,300mg/L 脯氨酸,300mg/L 谷氨酰胺,并附加不同浓度62BA (0.5、1.0、2.0、3.0mg/L ),pH 值调节至5.8,每个处理20块愈伤组织,设置至少4个重复。
把分化出来的不定芽转至生根培养基中生根培养。
试管苗经3d 的室内炼苗后移栽至土中。
分化和生根光照2500lx,10h /d,培养温度(25±1)℃。
1.2.4 数据处理。
对种子愈伤组织诱导率、分化率、生根率进行统计。
所有的试验完全是随机的,所得数据进行方差分析,采用P LS D 法对诱导率的显著性进行多重比较。
愈伤组织诱导率=(出愈数/接种外植体数)×100%;愈伤组织分化率=(有芽形成的愈伤组织数/接种的愈伤组织总数)×100%;生根率=(有根形成的不定芽/接种的不定芽总数)×100%。
2 结果与分析成熟种子在愈伤诱导培养基上培养4d 后,大部分种子开始长出芽和细根。
种子在诱导培养基上中生长10d 后,大部分种子开始在盾片处长出白色水浸状、柔软松散的愈伤组织(图12A ),20d 后开始出现淡黄色的愈伤组织。
此时应及时剪芽和根,以免培养基流失过快。
2.1 2,42D 浓度对愈伤组织诱导和再生的影响 由表1可以看出,加入不同浓度的2,42D,愈伤组织诱导率出现明显的安徽农业科学,Journal of Anhui Agri .Sci .2009,37(35):17343-17345,17364责任编辑 李婷婷 责任校对 卢瑶差异。
低浓度2,42D下的诱导率较低,当2,42D浓度在2.000~8.000mg/L时,随着2,42D浓度增加,诱导率呈现上升的趋势。
而当2,42D浓度达到10.000mg/L,诱导率则降低。
因此,诱导愈伤组织的2,42D浓度以8.000mg/L为佳。
另外,不同的2,42D浓度诱导形成的愈伤组织形态、颜色均不相同,生长情况也差异较大。
根据A r m str ong等[6]的标准将愈伤组织分为3种类型:①Ⅰ型,结构致密、复杂多样、生长缓慢,通过器官发生途径分化芽和根,产生胚状体较少,不易长期继代,2,42D浓度为5.000mg/L以下时,形成的愈伤组织多为该类型;②Ⅱ型,结构松散、易碎、呈颗粒状、生长较快,长期继代仍有胚性,能通过胚状体途径再生,2,42D 浓度为8.000mg/L时,形成的愈伤组织多为该类型;③Ⅲ型,结构粘软、水浸状、白色透明或半透明,容易继代培养,但几乎丧失分化能力,为非胚性愈伤组织,2,42D浓度为10.000 mg/L时形成的愈伤组织多为此类。
结果发现,部分胚性愈伤组织在转移到分化培养基之前就已经长出芽,而非胚性愈伤组织只能形成水化结构,甚至变褐,极少长成再生植株。
2.2 62BA浓度对愈伤组织诱导的影响 由表1可以看出,在2,42D浓度为8.000mg/L的培养基中随着62BA浓度的升高,诱导率呈逐渐下降的趋势。
因此,黑麦草诱导愈伤组织的62BA浓度以0.025mg/L为最佳。
表1 不同浓度的2,42D和62BA对愈伤组织诱导的影响Table1 The effects of di fferent concen tra ti on s of2,42D and62BA on ca llus i n ducti on2,42D浓度∥mg/L 2,42D concentrati on 62BA浓度∥mg/L62BA concentrati on接种外植体数∥个Nu mber of inoculated ex p lants出愈数∥个Nu mber of callus出愈率∥%Rate of callus2.0000199189.04dC4.00001984422.11cd BC5.00001906132.10bc B8.00002259341.33ab AB8.0000.025********.42a A8.0000.10031812840.25ab AB8.0000.2001998844.22ab AB8.0000.3001937438.34bc AB8.0000.4001914221.99cd BC8.0000.5002015627.86bc BC10.00001876132.78bc B 注:P LS D0.05=0.1774,P LS D0.01=0.2328。