玉米胚性愈伤组织的诱导及其植株再生的研究

玉米幼胚胚性愈伤组织诱导和继代研究玉米是世界上最重要的粮食作物之一，其种植面积广泛且产量丰富。

玉米幼胚胚性愈伤组织诱导和继代研究是玉米生物技术领域的重要课题之一。

通过对玉米幼胚愈伤组织的诱导和继代研究，可以探索出更高效的育种方法和遗传改良技术，提高玉米的产量和品质，满足人们日益增长的粮食需求。

玉米幼胚胚性愈伤组织诱导是指通过特定的生物技术手段，将玉米幼胚转变为可再生愈伤组织的过程。

幼胚是玉米胚芽在初期生长阶段的胚胎组织，其具有高度的再生和分化潜能，是进行愈伤组织培养的重要材料。

愈伤组织是由植物细胞再生和分化而成的一种特殊组织，具有再生植物的能力。

通过对玉米幼胚的愈伤组织诱导，可以获得大量的再生植株，为玉米的育种工作提供了丰富的遗传资源。

在玉米幼胚胚性愈伤组织诱导过程中，外源激素的添加是至关重要的。

生长素和细胞分裂素等植物激素可以促进幼胚的再生和愈伤组织的形成，而激素的种类和浓度则会对愈伤组织的形成和再生植株的数量产生重要影响。

外界环境条件如光照、温度和培养基的配方也对玉米幼胚的愈伤组织诱导起着重要作用。

通过优化外源激素的添加和培养条件的调节，可以提高玉米幼胚胚性愈伤组织的诱导效率，为后续的遗传改良工作奠定良好的基础。

在玉米幼胚胚性愈伤组织诱导获得后，继代的研究也是十分重要的。

通过对愈伤组织的继代培养，可以获得更多的再生植株，并对其进行进一步的性状分析和遗传改良。

在愈伤组织的继代培养过程中，继代频率、植株再生率和遗传稳定性是评价指标的重要因素。

通过对这些指标的调查和分析，可以评估出最佳的继代培养条件，提高再生植株的质量和数量。

除了对玉米幼胚胚性愈伤组织诱导和继代的研究，还可以开展对再生植株的性状和遗传改良的工作。

通过对再生植株的性状的观察和分析，可以筛选出具有优良表现型的植株，为玉米的选育工作提供可靠的遗传资源。

也可以利用基因工程技术对再生植株进行遗传改良，引入抗病虫害基因或提高产量和品质相关基因，从而提高玉米的抗逆性和经济效益。

玉米自交系成熟胚再生体系的建立王延鹏甘肃农业大学农学院，兰州（730070）E-mail：wypfff@摘要：试验选取优良玉米自交系K12、昌7-2、137、87-1、478、郑58、综3、178的成熟胚作为外植体，以MS为基本培养基，通过调节培养基中2，4-D浓度和BAP浓度，观察玉米成熟胚愈伤组织的诱导情况，对影响玉米成熟胚愈伤组织的若干因素进行研究，以建立较好的再生体系，为下一步的遗传工程操作奠定基础。

实验结果表明，玉米愈伤组织的诱导因基因型的不同有明显的差异，K12诱导率最高达95%，而郑58、综3、178、137诱导率均为0。

因此，基因型是影响玉米愈伤组织诱导和培养的一个重要因素。

当2，4-D和BAP 浓度分别为6mg/L和0.001mg/L时成熟胚愈伤组织诱导率最高达95%，由此可见，玉米成熟胚愈伤组织的诱导率受2，4-D和BAP的影响较大。

关键词：玉米；成熟胚；愈伤组织玉米是世界第三大粮食作物，种植面积仅次于水稻和小麦，是主要的粮食和饲料作物，也是制药﹑淀粉﹑糖精和酒精工业的重要原料，在国民生产中占有重要地位。

随着全世界人口的增长以及畜牧业和工业的发展，发展玉米产业具有十分重要的意义。

然而，随着栽培条件的改善，种植密度的增加，大斑病、丝黑穗病等玉米病害成为我国春玉米产区的主要病害，而小斑病等成为夏玉米产区的主要病害，严重影响我国玉米生产的产量和品质。

为了生产发展的需要，高产、优质、多抗性是玉米育种工作的基本要求。

采用常规育种周期长，耗时费力，远远不能满足生产发展的需要，更重要的是由于少数自交系长时间﹑大面积的使用导致了玉米抗性资源的极度匮乏，极大的限制了传统方法在玉米抗病育种中的成效。

近年来，遗传转化技术在玉米育种中取得一定的成果，为玉米育种工作创造了一条新的途径。

然而，建立良好的受体系统是玉米遗传转化的一个重要前提，关系到提供适宜转化的受体材料以及转化后的细胞能否再生为正常植株等问题。

离体培养条件对玉米胚性愈伤组织的形成和分化的影响植物组织培养技术是一种人工控制植物的细胞分化和再生的技术，已广泛用于植物育种、生产、研究等多个领域。

其中，离体培养技术是一种常用的组织培养技术，通过从一定的母体组织中分离出生长点，并在无菌培养基上进行条件培养，培养出大量的高品质组织，如胚性愈伤组织（embryogenic callus）等。

胚性愈伤组织是植物胚的一部分，在发育过程中失去了生长点的方向性而形成的，它具有成熟胚的潜在能力，可以再生出完整的植物。

因此，研究离体培养条件对胚性愈伤组织的生长和分化具有重要的理论和实践价值。

本文将以玉米为研究对象，论述离体培养条件对玉米胚性愈伤组织的形成和分化的影响。

一、培养基对玉米胚性愈伤组织形成的影响胚性愈伤组织的形成是离体培养中最基本和最重要的过程之一，培养基的组成是影响胚性愈伤组织形成的关键因素之一。

1.1 溶质浓度和基本盐类成分NaHCO3是培养基中常见的溶质，可以调节培养基的pH值，但过高的NaHCO3浓度会抑制玉米胚性愈伤组织的形成。

同时，研究发现，添加KH2PO4和MgSO4可以提高胚性愈伤组织的诱导率和增殖效率，但过高的浓度则会抑制愈伤组织的发生。

1.2 植物生长调节剂生长调节剂是影响离体培养细胞分化的重要因素之一。

通常情况下，培养基中添加的生长调节剂主要有激素类和抑制素类两种。

激素类包括生长素（IAA）、细胞分裂素（cytokinins）、赤霉素（GA3）等，抑制素包括脱落酸（ABA）、橙色素（CCC）等。

一般而言，低浓度的IAA和cytokinins可以促进胚性愈伤组织的形成，而高浓度则会抑制胚性愈伤组织的发生。

赤霉素对玉米胚性愈伤组织的影响极小，不过添加一定浓度的CCl可以促进其形成。

这表明，在离体培养中不同激素和抑制素之间的协同作用对愈伤组织的诱导和分化起着重要作用。

二、培养时间对玉米胚性愈伤组织分化的影响离体培养的过程一般包括预处理、分化、增殖和再生四个过程，其中分化过程是愈伤组织向正常生长点分化发育的过程。

玉米幼胚胚性愈伤组织诱导和继代研究玉米是一种重要的粮食作物，其幼胚是植物再生研究中常用的实验材料之一。

玉米幼胚胚性愈伤组织诱导和继代研究是植物学和生物技术领域的热门课题，对于深入了解植物细胞再生机制以及植物遗传转化具有重要意义。

本文将就玉米幼胚胚性愈伤组织诱导和继代研究进行综述。

一、玉米幼胚胚性愈伤组织的特点玉米幼胚是种子在发育早期的胚胎期的植物胚胎，其细胞分裂活跃、生长迅速，具有较高的再生能力。

在玉米幼胚中，随着细胞分裂和分化的进行，愈伤组织逐渐形成。

愈伤组织是一种具有再生潜能的组织，其细胞具有较强的分裂和分化能力，在适当的条件下能够通过植物再生组织培养技术进行诱导和培养，形成成熟的植物器官。

玉米幼胚胚性愈伤组织的形成和培养为玉米的遗传改良、育种和种质资源保存提供了重要的工具和途径。

二、玉米幼胚胚性愈伤组织的诱导方法1. 外源激素诱导法外源激素诱导是一种常用的玉米幼胚胚性愈伤组织诱导方法。

通过外源生长调节物质的添加，可诱导玉米幼胚中的细胞分裂和再生过程。

常用的外源激素包括激素类（如激动素、生长素、赤霉素等）和抗生素类（如半胱氨酸、链霉素等）。

外源激素的种类和浓度对于玉米幼胚胚性愈伤组织的诱导效果具有重要影响，需要经过一定的试验和优化。

2. 生物诱导法生物诱导法是利用微生物的代谢产物或菌株对玉米幼胚进行诱导，促进愈伤组织的形成。

常用的生物诱导剂包括农杆菌、枯草芽孢杆菌等。

这些微生物通过其代谢产物或共培养，可以有效地刺激玉米幼胚中愈伤组织的形成和生长，提高愈伤组织的再生效率和质量。

三、玉米幼胚胚性愈伤组织的继代研究玉米幼胚胚性愈伤组织的继代研究是对愈伤组织再生能力和稳定性的研究。

通过对愈伤组织的连续培养和传代，可以评估其在不同发育阶段的再生能力和质量变化，为愈伤组织培养条件和再生机制的深入了解提供重要数据支持。

1. 继代培养条件的优化继代培养条件的优化是保证愈伤组织再生能力和稳定性的关键。

培养基成分、激素浓度、光照条件等因素对愈伤组织的继代效果有重要影响，需要通过实验设计和数据分析，进行优化和调整。

⽟⽶成熟胚的切胚和消毒⽅式对愈伤诱导的染菌影响⽟⽶成熟胚的切胚和消毒⽅式对愈伤诱导的染菌影响1.⽟⽶成熟胚概述⽟⽶的果⽪和种⽪紧密地结合在⼀起，很难分离。

所以，⼀粒⽟⽶其实是⼀个果实。

但是⼈们习惯上将⽟⽶的果实称为种⼦。

其实，像⽟⽶粒⼀样属于果实⽽不是种⼦的还有⼩麦、⽟⽶、⽔稻等⽲本科植物的⼦实，⽣物学上将它们统称为颖果[1]。

⽟⽶成熟胚在⽟⽶粒中的⼀侧，被黄⾊的胚乳包裹。

⽟⽶成熟胚包括两个部分，⼦叶和胚。

⼦叶是异型⼦叶，由来在于胚体的背腹极性。

⽟⽶胚是⼀个胚轴，其顶部是具胚芽鞘的胚芽，中部是具侧⽣⼦叶（盾⽚）的胚轴，下部是具胚根鞘的胚根。

盾⽚从背⾯到腹⾯包住整个胚轴系统，在胚的腹⾯上可见从盾⽚边缘衍⽣的左、右侧鳞的边缘相迭，只在接缝线的上、下端留下蝌蚪状的⼩孔，使胚芽鞘和胚根鞘的末端稍露出[2]。

2.浸泡与切胚⽅式在进⾏切胚前，⾸先要对胚进⾏消毒和适当的浸泡。

种⼦的浸泡可以使⼲燥的种⼦易于分离出胚和切胚。

季丽丽[3]等的研究认为，浸泡天数对愈伤组织的出愈率基本没有影响，主要影响种⼦浸泡的软硬程度。

浸泡天数过长会使种⼦发芽，消耗⼀部分胚，对成熟胚诱导不利。

经实验表明，种⼦浸泡3 d为最好。

种⼦的切胚要在⽆菌环境中进⾏，可以在超净⼯作台上，采取合适的切胚⽅式。

赵锦慧等[4]设计了4种切胚⽅式：I是将成熟胚完整的取出，放于诱导培养基上；II是将胚取出后，切去芽鞘和根鞘后放于诱导培养基上；11I是将切去芽鞘和根鞘的胚沿胚轴纵切为两部分；1V是在Ⅲ的基础上将每部分在横切⼀次，最终分为四部分。

多数实验表明，沿胚轴纵切可以提⾼诱导率，原因在于植物器官间有相互制约，不易脱分化，但是在切胚后，造成两个半胚有机械损伤，有利愈伤组织形成，同时也抑制胚的直接发⽣[6]。

，⽟⽶成熟胚中更易处于脱分化状态的部位是胚芽，1974年Green等[5]⾸次报道了⽟⽶成熟胚(胚芽)可以诱导愈伤组织。

3.灭菌⽅式3.1.灭菌对于培养⽫、培养基、操作器材等，都⽤⾼压蒸汽灭菌法进⾏灭菌；植物激素的灭菌⽅法⼀般有过滤头灭菌、紫外线灭菌和⾼温灭菌。

玉米(Zea Mays L.)是世界三大粮食作物(玉米、小麦、水稻)之一,是世界范围内种植最广、产量最大的作物。

玉米也是我国第一大粮食作物,广泛应用于深加工、食品、饲料、植物绿色清洁能源等多种产业。

传统的育种方法主要是通过不断选育优良自交系,大量的杂交选育等手段进行,这个过程主要依靠育种者的育种经验,存在工作繁琐,任务量大,育种周期长,用地面积大等问题,不利于规模化和商业化育种。

1929年Randolph和Stadler首次报道了玉米单倍体[1],开始了育种专家和遗传学家对于单倍体育种的探索和研究。

随着全球商业化玉米育种的竞争日益激烈,玉米单倍体育种这一革命性的技术被越来越多的遗传育种家和种业公司广泛应用[2]。

玉米单倍体育种技术主要是通过单倍体诱导,经染色体加倍后能获得基因位点完全纯合的双单倍体系(DH系)的育种技术,在国内外应用和发展迅速,与常规育种方法相比,具有加快育种进程、直接淘汰含有不利性状的隐性基因、作为纯合的遗传学和育种研究材料等多方面优势。

因此该技术已经与转基因育种技术、分子标记辅助育种技术共称为现代三大玉米育种技术[3]。

单倍体育种主要包括单倍体产生、单倍体鉴定、单倍体加倍产生DH系、DH系育种等几个主要步骤。

本篇文章主要就单倍体的诱导和鉴定环节进行综述。

1单倍体的产生具有配子体染色体组的个体、细胞或组织,它们分化生长出的植株称作单倍体植株。

单倍体可通过自然发生和人工干预两种方法获得。

1.1自然产生单倍体玉米单倍体自然发生的频率很低,约为0.002%~ 0.02%[4],一般是因为在生殖期出现异常所形成的,且单倍体高度不育,因此在自然界存量极小,无法满足现代育种对庞大的纯系需求,所以通过人工干预方法成为主要的手段。

玉米单倍体育种技术研究进展之单倍体的诱导与鉴定宋俊乔张盼卢道文孙海潮牛永锋董文恒李永江张莹莹张晓辉(安阳市农业科学院河南安阳455000)摘要:玉米是我国重要的粮食作物,也被广泛用于饲料及工业深加工。

玉米胚乳培养知识点总结一、玉米胚乳的获取与处理1. 玉米胚乳的获取玉米胚乳是玉米种子中的部分，它含有丰富的营养物质和植物生长调节物质，是进行体外培养的重要材料。

玉米胚乳的获取一般在玉米成熟后的1-3周内进行。

首先，需要将玉米种子收获下来，然后将种皮去除，取出胚乳部分进行培养。

2. 玉米胚乳的处理在获得玉米胚乳后，需要进行一系列的处理步骤，包括表面消毒、愈伤组织的分离等。

通常的处理步骤包括：将玉米胚乳外表面浸泡在酒精和次氯酸钠等消毒剂中进行表面消毒，然后用无菌水洗净，最后用无菌手术刀进行胚乳的切割和分离。

二、细胞分离1. 胚乳组织的分离玉米胚乳中包含不同类型的细胞组织，包括外胚乳、内胚乳和胚乳鞘等部分。

在进行培养前，需要将这些不同类型的组织进行分离。

一般的方法是将玉米胚乳切成小块，然后用酶解液或搅拌研磨的方法将细胞组织分离出来。

2. 细胞的分离和筛选得到胚乳细胞的混合液后，需要进行细胞的分离和筛选，以获取纯化的愈伤组织细胞。

这一步骤通常借助于差速离心、密度梯度离心、细胞分选仪等技术来实现。

三、培养基的配制1. 基本培养基成分玉米胚乳的培养基通常包含无机盐、有机氮源、碳源、植物生长调节物质等基本成分。

其中，无机盐提供了细胞分裂所需的元素，有机氮源和碳源提供了细胞生长所需的碳氮元素，植物生长调节物质则对愈伤组织的分化和再生起着重要作用。

2. 不同类型培养基的配制根据不同的研究目的和需要，可以选择不同的培养基配方。

比如，在进行愈伤组织诱导时可以选择含有植物生长调节物质的愈伤组织培养基，而在进行胚乳再生过程时可以选择不含植物生长调节物质的分化培养基。

四、愈伤组织的诱导1. 愈伤组织的诱导条件愈伤组织的诱导是指将胚乳细胞在特定的培养条件下诱导出植物再生的组织。

这一步骤的关键是选择适当的培养基和培养条件，通常包括植物生长调节物质的种类和浓度、光照、温度、水分等因素的控制。

2. 愈伤组织的诱导方法在进行愈伤组织的诱导时，可以采用直接培养和间接培养两种方法。