水稻、高粱組培再生的基因型差異及其機(jī)制研究.pdf

1、水稻是最重要的農(nóng)作物之一,是世界一半以上人口的主食。水稻的組織培養(yǎng)再生始于1968年,到目前為止,已有部分品種水稻建立了良好的再生和遺傳轉(zhuǎn)化體系,如日本晴、中花11和卡薩。但許多有利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)改良價(jià)值且種植面積較廣的糧食品種,其利用成熟胚誘導(dǎo)的再生頻率卻很低,轉(zhuǎn)基因培養(yǎng)體系的建立較為困難,如中國的秈稻品種93-11。本實(shí)驗(yàn)主要通過比較分析水稻模式品種粳稻日本晴和秈稻93-11成熟胚誘導(dǎo)和分化各個(gè)時(shí)期中愈傷基礎(chǔ)生理水平的差異,對(duì)秈稻93

2、-11再生率低于粳稻日本晴的可能因?yàn)檫M(jìn)行初步探討。主要研究結(jié)果如下:
　　 1)兩個(gè)品種間愈傷誘導(dǎo)率差異明顯。93-11的平均誘導(dǎo)率是32％,而日本晴的誘導(dǎo)率則高達(dá)78.48％,是93-11誘導(dǎo)率的近2.5倍。成熟胚在誘導(dǎo)2周后,日本晴的愈傷較多且大；而93-11的愈傷很少,也較小。
　　 2)不同品種誘導(dǎo)出的愈傷生長速率明顯不同,代表愈傷活性的愈傷增重量差異。將成熟胚誘導(dǎo)2周獲得的愈傷進(jìn)行繼代培養(yǎng),2周后稱重,每克93

3、-11愈傷增重量為5.98克,而每克日本晴愈傷則增重量為8.98克。
　　 3)來自不同品種的愈傷中各類氮含量差異變化不同。日本晴各個(gè)時(shí)期的總氮和氨態(tài)氮含量均比93-11高,在誘導(dǎo)時(shí)期為一個(gè)月時(shí)差異最明顯；在分化25天以前,硝態(tài)氮含量也高于93-11。
　　 4)不同品種組培產(chǎn)物的蛋白含量不同。在細(xì)胞代謝水平上,通過對(duì)可溶性蛋白含量的差異分析表明,在愈傷誘導(dǎo)1個(gè)月至分化15天時(shí),日本晴的可溶性蛋白含量高于93-11。

4、r>　　 高粱是全球第五大禾谷類作物,具有耐旱、耐澇、耐貧瘠、耐鹽堿等多重抗性,是世界干旱、半干旱地區(qū)的糧食、飼料作物,也是釀酒業(yè)原料的重要來源,尤其對(duì)亞洲和非洲的發(fā)展中國家。高粱與其他重要作物如水稻、小麥、玉米等相比,遺傳轉(zhuǎn)化研究發(fā)展比較緩慢。其主要因?yàn)槭歉咝г偕w系的建立較難。本實(shí)驗(yàn)通過比較籽粒高粱654和甜高粱LTR108未成熟胚誘導(dǎo)再生比較,對(duì)甜高粱再生率低于籽粒高梁的可能因?yàn)檫M(jìn)行初步探討。并嘗試建立農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化體系。

5、其主要研究結(jié)果如下:
　　 1)未成熟胚愈傷誘導(dǎo)率差異。654的誘導(dǎo)率較高,最高可達(dá)82.62％,且其愈傷長勢較好,顏色呈金黃色,愈傷生長能力較好,平均誘導(dǎo)率高達(dá)78.7％,而甜高粱LTR108的愈傷誘導(dǎo)率較低,最低誘導(dǎo)率只有27.61％,其未成熟胚產(chǎn)生次生代謝物很多,褐化較嚴(yán)重,誘導(dǎo)出的愈傷也較小,顏色暗黃,愈傷生長能力較差,平均誘導(dǎo)率只有34.58％。
　　 2)愈傷繼代褐化差異。將高粱種子于4℃低溫處理24h,并添

6、加PVP和維生素C等抗氧化劑后,654的愈傷褐化現(xiàn)象得到有效抑制,次生代謝物明顯減少,其愈傷褐化率降低到10％以下。而LTR108產(chǎn)生的次生代謝物很多,其愈傷褐化率最高可達(dá)90％以上。
　　 3)愈傷分化差異。654愈傷在分化培養(yǎng)基中出現(xiàn)綠點(diǎn)較快,分化率較高,一粒愈傷經(jīng)誘導(dǎo)一般可分化出幾株苗,且最多可分化出5-6顆苗；而LXR108的愈傷在分化培養(yǎng)基中,褐化現(xiàn)象較嚴(yán)重,愈傷分化率很低。
　　 4)本實(shí)驗(yàn)嘗試建立通過農(nóng)桿菌