玉米成熟胚诱导愈伤组织体系的建立

摘要

玉米成熟胚是适合进行生物技术研究和改良玉米品种的一个良好受体系统，利用玉米成熟胚为外植体建立再生体系是近来研究中的一个重要领域。玉米成熟胚取材方便，不受时间和数量的限制，但由于玉米成熟胚比较难进行诱导，其诱导的胚性愈伤组织质量比较差，大多数品种不易于再生，并且受到品种的限制。因此，研究玉米成熟胚组织培养条件，筛选出较好的玉米品种，建立高效玉米成熟胚再生体系对进行玉米转基因研究具有重要意义。本试验通过不同品种（系），不同激素，不同外植体的研究，以寻找成熟胚诱导愈伤组织的最适体系，主要有以下几方面:
　　1、通过对不同品种（系）的玉米成熟胚愈伤组织诱导影响的研究，结果表明:在4mg/L2，4-D的诱导培养条件下，18-599W的诱导率为53.33％，HI-Ⅱ的诱导率为49.33％，CML295的诱导率为47.33％，宜单947的诱导率为9.33％。可观察到，在相同培养条件下，不同品种（系）的愈伤组织生长状况及诱导率存在显著差异。18-599W是最适合进行成熟胚愈伤组织诱导的品种（系），其次为CML295、HI-Ⅱ，最差的是宜单947。
　　2、通过IAA、BL、4mg/L2，4-D与BL配比使用时对成熟胚愈伤组织诱导影响的研究，结果表明:在IAA培养条件下，成熟胚愈伤组织的最适浓度为8mg/L，18-599W的诱导率为34.67％，HI-Ⅱ的诱导率为34.00％，CML295的诱导率为32.00％;在BL培养条件下，成熟胚愈伤组织的最适浓度为0.2mg/L，18-599W的诱导率为56.67％，HI-Ⅱ的诱导率为50.00％，CML295的诱导率为52.00％;在4mg/L2，4-D与BL配比使用时的培养条件下，成熟胚愈伤组织的最适合浓度组合为4mg/L2，4-D+0.2mg/LBL，18-599W的诱导率为93.33％，HI-Ⅱ的诱导率为90.00％，CML295的诱导率为88.67％。
　　3、通过不同激素对成熟胚愈伤组织诱导影响的研究，结果表明:18-599W在4mg/L2，4-D+0.2mg/LBL、0.2mg/LBL、4mg/L2，4-D、8mg/LIAA培养条件下的诱导率分别是93.33％、56.67％、53.33％、34.67％。可观察到，2，4-D+BL配比使用时最适合成熟胚愈伤组织的诱导培养，其次为BL、2，4-D，最差的是IAA。
　　4、不同外植体（根尖、成熟胚、下胚轴、幼叶）诱导愈伤组织的差异比较，结果表明:4mg/L2，4-D与0.2mg/LBL对不同外植体间的诱导愈伤组织效率相近，都具有较好的效果，尤其是4mg/L2，4-D+0.2mg/LBL最适合不同外植体的愈伤组织诱导。以18-599W为例，在4mg/L2，4-D+0.2mg/LBL培养条件下，根尖的诱导率为77.33％，成熟胚的诱导率为93.33％，下胚轴的诱导率为33.33％，幼叶的诱导率为16.00％。可见，成熟胚最适合作为诱导愈伤组织的外植体，其次是根尖，次之是下胚轴，最差的是幼叶。
　　5、对成熟胚和成熟胚诱导出的愈伤组织进行了初步的农杆菌遗传转化，结果表明:通过该体系培养的成熟胚可以作为农杆菌转化的受体材料。本试验成功地通过农杆菌转化法将pEGAD质粒转到成熟胚中，并通过该体系得到转基因植株。本试验筛选出适合愈伤组织诱导的品种（系）和外植体，优化了成熟胚诱导愈伤组织的诱导体系。通过诱导和遗传转化的结果证明，18-599W的成熟胚作为外植体在4mg/L2，4-D+0.2mg/LBL的培养条件下诱导的愈伤组织适合作为遗传转化的受体。

目录

声明

摘要

缩略语表

文献综述

1 玉米的组织培养及研究进展

1．1 玉米不同外植体的组织培养

1．1．1 幼胚组织培养

1．1．2 幼穗组织培养

1．1．3 芽尖组织培养

1．1．4 叶片组织培养

1．1．5 成熟胚组织培养

1．1．6 颖片组织培养

1．1．7 花药组织培养

1．1．8 悬浮细胞组织培养

1．1．9 原生质体组织培养

1．2 玉米组织培养的影响因素

1．2．1 外植体

1．2．2 品种

1．2．3 培养条件

1．2．4 植物激素

2 玉米遗传转化受体系统的研究

2．1 原生质体

2．2 悬浮培养物

2．3 胚性愈伤组织

2．4 外植体

3 本研究的目的和意义

2 材料与方法

2．1 材料

2．1．1 外植体材料

2．1．2 转化用的质粒

2．1．3 培养基材料

2．2 方法

2．2．1 组织培养

2．2．2 农杆菌转化及检测

3 结果与分析

3．1 植物激素对成熟胚愈伤组织诱导培养的影响

3．1．1 4mg／L 2，4-D对成熟胚愈伤组织诱导培养的影响

3．1．2 BL对成熟胚愈伤组织诱导培养的影响

3．1．3 4mg／L 2，4-D+BL对成熟胚愈伤组织诱导培养的影响

3．1．4 IAA对成熟胚愈伤组织诱导培养的影响

3．1．5 不同植物激素对愈伤组织诱导培养影响的差异比较

3．2 不同外植体诱导愈伤组织的差异比较

3．2．1 根尖

3．2．2 下胚轴

3．2．3 幼叶

3．2．4 不同外植体间愈伤组织诱导率的比较

3．3 成熟胚的农杆菌转化

3．3．1 转化pEGAD的GFP基因表达检测

3．3．2 转化pEGAD的Bar基因分子检测

3．3．3 成熟胚转化

4 讨论

4．1 对玉米成熟胚进行研究的优势

4．2 植物激素是组织培养的关键因素

4．3 品种是影响愈伤组织诱导的主要因素

4．4 外植体是影响愈伤组织诱导的主要因素

4．5 成熟胚，成熟胚诱导的愈伤组织适合作为遗传转化的受体

4．6 对本试验可展开的下一步工作

4．7 本试验的主要结果

参考文献

致谢

附录