[發(fā)明專(zhuān)利]一種誘導(dǎo)楊樹(shù)愈傷組織分化的方法及分化培養(yǎng)基

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110440943.2
• 申請(qǐng)日: 2011-12-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102550406A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安新民;李英;李昊;季樂(lè)翔
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京林業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): A01H4/00
• 分類(lèi)號(hào): A01H4/00
• 代理公司: 北京元本知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11308
• 代理人: 葉凡

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種植物組培的方法，特別涉及一種誘導(dǎo)楊樹(shù)愈傷組織分化的方法及分化培養(yǎng)方法，屬于植物組織培育育種領(lǐng)域。

背景技術(shù)

北京楊(Populus?beijingensis)為青楊和鉆天楊的雜交后代，是新中國(guó)成立后林業(yè)界第一次用人工雜交育種方法育成的楊樹(shù)新品種，其具有耐寒、喜水肥、樹(shù)態(tài)美等特點(diǎn)，是優(yōu)良的用材林、防護(hù)林、行道樹(shù)和“四旁”綠化樹(shù)種，深受群眾喜愛(ài)。主要分布于中國(guó)的華北和西北等地區(qū)。

楊屬植物是雌雄異株，自花授粉基本上是不可能實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)常規(guī)的雜交育種獲得純合的株系需要很長(zhǎng)的育種周期。為了獲得純合的楊樹(shù)株系，研究者以往采用自花授粉或是回交的方法，但是這一育種過(guò)程需要的育種年限很長(zhǎng)。通過(guò)花藥培養(yǎng)則可以先獲得目標(biāo)株系的單倍體，后將其進(jìn)行加倍成為雙單倍體(doubled?haploids，DHs)，這樣就明顯的縮短育種周期。此外，隨著現(xiàn)代生物分子技術(shù)的迅速發(fā)展，植物單倍體及其產(chǎn)物已經(jīng)在倍性育種、基因組測(cè)序、圖譜構(gòu)建和功能基因的發(fā)掘與鑒定等多方面成功應(yīng)用并取得了很大的成果，單倍體植物材料及其產(chǎn)物為越來(lái)越多的研究者所青睞。

目前，植物單倍體的誘導(dǎo)途徑包括花藥和花粉培養(yǎng)、孤雌生殖、染色體消除等，其中花藥培養(yǎng)是獲得植物單倍體的一種較為有效的技術(shù)。愈傷組織培養(yǎng)是一種最常見(jiàn)的培養(yǎng)方式，除莖尖分生組織培養(yǎng)和一部分器官培養(yǎng)以外，其他幾種植物組織培養(yǎng)形式最終都要經(jīng)歷愈傷組織才能產(chǎn)生植株。此外愈傷組織還常常是懸浮培養(yǎng)的細(xì)胞和原生質(zhì)體的來(lái)源。愈傷組織分為胚性愈傷組織和非胚性愈傷組織，胚性愈傷組織是指體細(xì)胞胚的愈傷組織，經(jīng)過(guò)分化成幼嫩的植株。

在離體條件下，用離體的方法培養(yǎng)花藥，人為的改變小孢子的發(fā)育途徑，使其配子體發(fā)育途徑終止，轉(zhuǎn)向孢子體發(fā)育，通過(guò)器官分化的途徑，獲得完整的單倍體植株，為人工大量生產(chǎn)單倍體提供了有效地手段。通過(guò)這一途徑再生的單倍體植株，經(jīng)過(guò)自發(fā)加倍或人工誘導(dǎo)加倍，獲得純和二倍體植株，從而為進(jìn)一步的育種和遺傳研究提供有用的材料。利用花藥花粉培養(yǎng)獲得單倍體進(jìn)行育種是植物育種技術(shù)上的一項(xiàng)重大改革，它可以與目前所采用的雜交育種、人工誘變育種、遠(yuǎn)緣雜交等方法結(jié)合，用以克服這些方法中的不足，也可以直接用此方法創(chuàng)造新的類(lèi)型。但是，以楊樹(shù)為外植體進(jìn)行花藥愈傷組織培養(yǎng)過(guò)程中存在愈傷組織誘導(dǎo)率低、愈傷組織器官分化率低的問(wèn)題，使得植物單倍體遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足研究者們的需求，因此，愈傷組織器官分化率低成為制約楊屬植物育種的瓶頸，提高楊屬植物愈傷組織的器官分化率至關(guān)重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的首要目的是針對(duì)上述楊樹(shù)愈傷組織分化培養(yǎng)方法中存在的技術(shù)問(wèn)題提供一種新的誘導(dǎo)楊樹(shù)愈傷組織分化的方法和分化培養(yǎng)基，利用本發(fā)明分化培養(yǎng)基誘導(dǎo)楊樹(shù)愈傷組織分化，楊樹(shù)愈傷組織的分化率高，并且器官分化的不定芽的質(zhì)量好，生根率高，在較短時(shí)間內(nèi)形成大量?jī)?yōu)良的楊樹(shù)單倍體試管苗，可進(jìn)行規(guī)模化、工廠化生產(chǎn)。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

本發(fā)明一方面提供一種優(yōu)化的誘導(dǎo)楊樹(shù)愈傷組織分化的培養(yǎng)基，所述培養(yǎng)基的組成是：MS培養(yǎng)基+0.6-1.0mg/L?BAP+0.1-0.5mg/L?NAA+0-0.2mg/L?GA₃+20-40g/L蔗糖+4.5-6.5g/L瓊脂；優(yōu)選為：MS培養(yǎng)基+BAP?0.6mg/L+NAA?0.1-0.2mg/L+GA₃0.02-0.2mg/L+蔗糖20g/L+瓊脂5.5g/L；進(jìn)一步優(yōu)選為：MS培養(yǎng)基+BAP?0.6mg/L+NAA?0.2mg/L+GA₃0.02mg/L+蔗糖20g/L+瓊脂5.5g/L。

特別是，所述分化培養(yǎng)基的pH為5.8，呈弱酸性。

其中，所述楊樹(shù)優(yōu)選為北京楊(Populus?beijingensis)；所述楊樹(shù)愈傷組織優(yōu)選為北京楊的花藥愈傷組織。

本發(fā)明另一方面提供一種誘導(dǎo)楊樹(shù)愈傷組織分化的方法，包括將楊樹(shù)愈傷組織接種于上述優(yōu)化的分化培養(yǎng)基中進(jìn)行分化培養(yǎng)，直至分化生長(zhǎng)出不定芽。

其中，所述楊樹(shù)優(yōu)選為北京楊(Populus?beijingensis)；所述楊樹(shù)愈傷組織為北京楊的花藥經(jīng)過(guò)愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)而成花藥愈傷組織。

特別是，所述愈傷組織按照如下順序進(jìn)行的步驟制備而成：

1)從消毒處理后楊樹(shù)花序中取出花藥，獲得無(wú)菌花藥外植體；

2)將無(wú)菌花藥接種在愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基上，進(jìn)行愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)，獲得所述的愈傷組織。