[發(fā)明專利]一種單子葉植物的組織培養(yǎng)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410046615.8
• 申請(qǐng)日: 2014-02-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103766221A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張萬(wàn)軍;劉燕蓉;馬寧;葉文興;張?zhí)N薇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): A01H4/00
• 分類號(hào): A01H4/00
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 關(guān)暢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于植物組培領(lǐng)域，涉及一種單子葉植物的組織培養(yǎng)方法。

背景技術(shù)

單子葉植物的細(xì)胞再生多通過(guò)體細(xì)胞胚發(fā)生途徑。高效、快速獲得高頻再生的胚性愈傷組織是單子葉植物進(jìn)行生物技術(shù)育種的基礎(chǔ)。但是對(duì)于大多數(shù)單子葉植物如柳枝稷、小麥、玉米的自交系要獲得高效再生而且還可以進(jìn)行遺傳轉(zhuǎn)化的胚性細(xì)胞系需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的愈傷組織培養(yǎng)。

柳枝稷（Panicum?virgatum?L.）屬禾本科（Gramineae）黍亞科（Panicoideae）黍?qū)伲瑸槎嗄晟荼局参铮a(chǎn)于北美大陸，適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)土壤環(huán)境要求低，生物量大，被作為新型的能源植物。但由于柳枝稷木質(zhì)素含量高，抗逆性方面還有待提高，要獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益，有必要對(duì)柳枝稷進(jìn)行相應(yīng)性狀的遺傳育種改良。柳枝稷具自交不親和性和異源多倍體的遺傳特性，采用傳統(tǒng)育種方法難度較大，為此，目前的研究多采用生物技術(shù)及基因工程的方法。基因工程育種的關(guān)鍵是建立高效再生體系，以提供擬改良目標(biāo)性狀基因的受體材料和遺傳轉(zhuǎn)化后受體細(xì)胞的培養(yǎng)系統(tǒng)。但已報(bào)道的柳枝稷植株再生成功方面的研究主要集中在低地型品種，且再生周期長(zhǎng)、效率低，有必要優(yōu)化柳枝稷的再生體系，以便對(duì)其進(jìn)行高效率遺傳改良。

在柳枝稷遺傳轉(zhuǎn)化體系的建立過(guò)程中，獲得再生能力強(qiáng)，轉(zhuǎn)化效率高的愈傷組織一直是研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)。在優(yōu)良愈傷組織獲得方面，雖有多例報(bào)道，但因?yàn)樘暨x效率低或應(yīng)用特殊的外植體材料等難以普遍應(yīng)用，并且組培材料局限于低地型柳枝稷品種Performer、Alamo及Alamo衍生材料。2009年Burris等（Burris?J?N,Mann?D?G?J,Joyce?B?L,et?al.An?improved?tissue?culture?system?for?embryogenic?callus?production?and?plant?regeneration?in?switchgrass(Panicum?virgatum?L.)[J].BioEnergy?Research,2009,2(4):267-274）以柳枝稷Alamo2花序?yàn)橥庵搀w進(jìn)行再生研究時(shí)首次描述了柳枝稷優(yōu)良愈傷的形態(tài)，表明此類愈傷與玉米的Ⅱ型愈傷相似。但使用花序?yàn)橥庵搀w受季節(jié)限制，不能得到廣泛應(yīng)用。隨后，2011年Li等（Li?R?Y,Qu?R?D.High?throughput?Agrobacterium-mediated?switchgrass?transformation[J].Biomass?and?Bioenergy,2011,35(3):1046-1054）以成熟種子為外植體建立的遺傳轉(zhuǎn)化體系中再一次提到柳枝稷黃色、干燥、易碎的愈傷易于再生，此類愈傷的再生率達(dá)90%以上。但是，就其報(bào)道來(lái)看，獲得此類愈傷組織比較困難，需經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的愈傷培養(yǎng)（6個(gè)月以上）才可以挑選到約10%的胚性愈傷，期間有大量愈傷組織需要繼代培養(yǎng)，工作量大，挑選效率低。并且，隨著培養(yǎng)基組分的不同、柳枝稷品種的不同，優(yōu)良愈傷的形態(tài)顏色也會(huì)發(fā)生變化。因此，僅根據(jù)對(duì)優(yōu)良愈傷組織的描述很難挑出該類愈傷組織。為獲得柳枝稷高效再生的材料，2011年Xu等（Xu?B,Huang?L?k,Shen?Z?X,et?al.Selection?and?characterization?of?a?new?switchgrass(Panicum?virgatum?L.)line?with?high?somatic?embryogenic?capacity?for?genetic?transformation[J].Scientia?Horticulturae,2011,129(4):854-861）通過(guò)對(duì)500粒Alamo成熟種子的愈傷組織進(jìn)行篩選，獲得再生能力較高的愈傷組織細(xì)胞系，篩選出的愈傷再生獲得苗結(jié)實(shí)后，對(duì)其種子再進(jìn)行一次篩選，獲得新種HR8，據(jù)報(bào)道84.9%的HR8成熟種子能產(chǎn)生胚性愈傷。篩選培育高再生能力的柳枝稷材料或許是一種有效的方法，但對(duì)于大多數(shù)柳枝稷品種要獲得高再生的新品系難度大、工作量大、篩選周期長(zhǎng)，至少需要2-3輪（年）選擇才能可能獲得高效再生的材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種單子葉植物的組織培養(yǎng)方法。

本發(fā)明所提供的單子葉植物的組織培養(yǎng)方法，涉及一種獲得單子葉植物II型愈傷組織的方法，該方法也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明所提供的獲得單子葉植物II型愈傷組織的方法，具體可包括如下步驟：

（1）以單子葉植物的成熟種子為外植體，接種于愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基上，25±2℃（如25℃）避光誘導(dǎo)培養(yǎng)4-6周（如6周），獲得愈傷組織1；