[發明專利]一種芝麻未授粉子房離體培養愈傷組織誘導方法

在審

• 申請號: 202011118659.9
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN111972293A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 任西華;張小林
• 申請（專利權）人: 江蘇春之雨生物科技發展有限公司
• 主分類號: A01H4/00
• 分類號: A01H4/00
• 代理公司: 長沙新裕知識產權代理有限公司 43210
• 代理人: 劉加

本發明提供了一種芝麻未授粉子房離體培養愈傷組織誘導方法，包括以下步驟：（1）材料選取與消毒：選擇生長健壯、無病蟲害的芝麻植株，采集開花前1~2d花藥未開裂的未授粉花蕾，并進行消毒處理；（2）外植體預處理：剝取子房作為外植體，放入一定濃度的維生素C溶液中浸泡處理2h；（3）外植體接種與誘導培養：將外植體平放接種于誘導培養基上，先進行24~48h的熱激處理，然后在23~28℃的培養溫度下進行誘導培養，培養期間前30d為暗培養，后改為光照培養。通過本發明的方法成功誘導出芝麻未授粉子房愈傷組織，誘導率最高可達36.74%。本發明為進一步建立完整的芝麻未授粉子房離體培養體系奠定了物質基礎。

技術領域

本發明涉及一種芝麻未授粉子房離體培養愈傷組織誘導方法，屬于現代作物育種技術領域。

背景技術

芝麻（Sesamum indicum L.）屬胡麻科（Pedaliaceae）胡麻屬（Sesamum），是世界上最古老的油料作物之一，有2000多年的栽培歷史，主要分布在亞洲、非洲等國家，在印度、蘇丹、緬甸和我國種植面積較大，單位面積產量和總產量我國最多。芝麻在我國種植區域廣泛，主要分布于黃河及長江中下游各省，以及河南、湖北、安徽、江西、河北等省分布較多，其中河南產量最多，約占全國的30%左右。根據種皮顏色的不同，芝麻可分為白芝麻、黑芝麻、黃芝麻等類型，其中白芝麻和黑芝麻最為常見，也是種植面積最大的兩種芝麻。芝麻的營養價值很高，不僅富含脂肪、蛋白質、礦物質、維生素及膳食纖維等，還含有很多重要的活性成分，如芝麻素、芝麻酚、芝麻素酚、芝麻林素、芝麻林素酚等。現代研究表明，芝麻中所存在的活性成分對人體健康具有積極作用，例如抗氧化、清除自由基、抗衰老、預防糖尿病、預防肥胖癥、治療高血壓、抗腫瘤、抑制肝損傷等，已經在世界范圍內引起廣泛的關注。

目前世界上主要芝麻生產國都十分重視芝麻品種改良及其開發利用方面的研究工作。品種改良在促進芝麻生產發展中起關鍵作用，高產、優質、高抗品種一直是育種專家追求的目標。系統選育和雜交選育等常規育種方法是目前芝麻新品種選育的主要途徑，主要依靠育種者的經驗，存在工作繁瑣、育種周期長、效率低等問題，已經不能滿足芝麻育種的需要。利用單倍體進行作物育種，可以加快育種進程、節約時間和成本、提高育種效率，是現代作物育種中快速、有效的方法之一。通過單倍體誘導，經染色體加倍后能獲得基因位點完全純合的雙單倍體系（DH系），有效地縮短育種周期。此外，在雜合二倍體中許多不表達的隱性基因能夠在 DH 系中表達，有利于發現作物的優良表型，改良作物的優良性狀，提高作物的育種效率。此外單倍體培養和加倍過程中會出現基因突變，能夠創新種質資源，增加群體遺傳多樣性。誘變單倍體能夠快速發現隱性基因突變，有利于突變體篩選和基因功能的研究。

自然界雖然能夠自發形成單倍體，但頻率極低，僅在0.001%~0.01%，不能滿足育種的需求，因而通過人工方法獲取單倍體成為主要的手段。目前，獲得單倍體的途徑主要有以下幾種：（1）雄配子體（花藥、花粉）離體培養；（2）未受精雌核（未受精的子房和胚珠）離體培養；（3）染色體消除方法；（4）半配受精。在這些途徑中，花藥及花粉離體培養獲得單倍體的研究較為成功，已與常規雜交育種、遠緣雜交育種、誘變育種以及轉基因技術相結合，發展形成了一套育種技術體系。作為植物單倍體育種的另一條重要途徑，未受精子房及胚珠的離體培養與花藥及花粉的離體培養具有同樣重要的價值和地位，并且還具有以下獨特的優點：有些植物花藥培養至今難以成功或誘導率太低，而未受精子房或胚珠離體培養可提供一條單倍體育種新途徑；對于雄性不育的植物無法用花藥來培養獲得單倍體，可采用未受精子房或胚珠培養來誘導；未受精子房或胚珠培養的后代能產生較多的綠苗；在某些材料中花粉植株表現明顯的倍性變異和性狀變異，子房培養后代也許較為穩定。