[發明專利]一種適用于BioNano技術DNA材料要求的香蕉組織培養方法

有效

• 申請號: 202010499472.1
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN111543324B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 劉立娜;楊寶明;鄭泗軍;黃玉玲;李永平;曾莉;李迅東;番華彩;尹可鎖;白亭亭;徐勝濤;李舒
• 申請（專利權）人: 云南省農業科學院農業環境資源研究所
• 主分類號: A01H4/00
• 分類號: A01H4/00
• 代理公司: 昆明普發諾拉知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 53209
• 代理人: 方金敏

本發明屬于植物組織培養技術領域，具體涉及一種適用于BioNano(光學圖譜系統)技術材料要求的香蕉組織培養方法。本發明通過對生根培養基的改進，使用MS液體培養基不使用瓊脂，采用脫脂棉固定，并降低蔗糖的含量，在搖床中進行培養，通過組織培養快速獲得生根苗粗壯，幼嫩。用本發明的方法培養出的生根苗，可以滿足BioNano技術對材料DNA要求，解決現有組織培養方法培養出的生根苗無法滿足BioNano技術對材料DNA的要求的技術難題；并且所得到的香焦組培苗更為幼嫩，種苗遺傳性狀穩定，能較好地保持母本特征、特性。

技術領域

本發明屬于植物組織培養技術領域，具體涉及一種香蕉組織培養方法，特別是一種適用于BioNano技術材料要求的香蕉組織培養方法。

背景技術

BioNano光學圖譜系統基于單分子光學圖譜技術，通過其特有的芯片技術使完整的單一DNA分子可以在納米通道中平行排列，拍照成像，展示更完整的基因組圖譜。通過單分子光學圖譜，提供基因組宏觀的框架支持，保證拼接組裝結果的準確性和真實性。在重復序列區域，可以準確地確定重復片段拷貝數。通過Illumina或PacBio測序，結合BioNano圖譜進行Scaffolding，使組裝指標顯著提升。BioNano光學圖譜系統有著突出的優勢：可驗證測序組裝結果的準確性，對測序組裝片段進行排序和方向定位，并且識別測序組裝中潛在的錯誤組裝；不需要將DNA分子打斷成短片段，也不進行擴增，最長讀長可達Mb級，真實地展示基因組信息；可提高基因組組裝效果，大幅度提高Scaffold N50的長度，減少Scaffold的數量；可評估相鄰序列片段之間的Gap大小。

BioNano光學圖譜系統的應用非常廣泛。目前，一些已發表的高質量基因組的組裝中，均結合了BioNano技術，如山羊、菠菜、芥菜等(Yang et al.,2016；Bickhart et al.,2017；Xu et al.,2017；Belser et al.,2018)。

但是BioNano技術對DNA材料的要求較高，對植物來說，DNA產出率高，純度好的材料主要來源于幼嫩的植株或黃化苗。也就是說要利用幼嫩植株或黃化苗進行DNA提取。BioNano技術的要求如下：對建庫等級A：DNA溶液無色澄清透明，濃度35-100ng/μL，CV0.25，主帶在300kb以上(PFGE)；B：DNA溶液無色有可見沉淀但不明顯，濃度35-100ng/μL，CV0.25，主帶在300kb以上(PFGE)；C：DNA溶液無色，有明顯可見沉淀，粘性較好，濃度偏低，0.25CV0.5，主帶在300kb以上(PFGE)；D：DNA溶液有色，渾濁，粘性差，濃度低(30ng/μL)，CV0.25，樣本有降解。其中A、B、C滿足BioNano技術對DNA材料的要求，D不滿足。

對于栽培三倍體香蕉來講，現有技術中通常采用組織培養技術進行繁殖和保種，不存在種子。而植物組織培養是在體外條件下利用人工培養基對植物器官、組織、細胞、原生質體等進行培養，使其形成完整的植株。植物組培技術在農業生產中發揮著關鍵的作用。該技術可以有效用于植物脫毒，防止品種退化，快速繁殖育苗，改良品質，不受自然條件限制等優點(陳海偉,2007；邵煜等,2019)，在單倍體、多倍體、突變體育種中作用尤為重大，如傳統三倍體植物需要通過二倍體和四倍體的有性雜交來獲得，但是該方法選育時間長且雜交難度大，組織培養技術有效解決了三倍體的育種難度。即在無菌的條件下，將香蕉的莖尖、花、芽等器官的一小部分分生組織，培養在人工控制的環境里，使其再生，形成完整的植株。組織培養技術的最大優點是，在比較短的時間內能大量繁殖出無病優質壯苗，并能保持原品種的優良性狀。