玉米成熟胚愈伤组织的诱导
玉米幼胚和成熟胚愈伤组织诱导过程中内源激素的比较
收稿日期:2008212228 接受日期:2009202224基金项目:国家高新技术研究发展计划(863计划)项目(2004AA207140)作者简介:贾小霞(19782),女,甘肃定西人,在读博士研究生,专业方向为作物遗传育种。
E 2mail :jiaxx0601@ 通讯作者:张金文(19582),男,甘肃武威人,教授,博士生导师,研究方向为作物遗传育种。
E 2mail :jwzhang305@1631com文章编号:100028551(2009)042555206玉米幼胚和成熟胚愈伤组织诱导过程中内源激素的比较贾小霞1 王汉宁1 孔维萍2 梁慧光3 张金文1(11甘肃农业大学农学院,甘肃兰州 730070;21甘肃省农业科学院,甘肃兰州 730070;31甘肃农业大学理学院,甘肃兰州 730070)摘 要:以玉米自交系87-1的幼胚和成熟胚为材料,用酶联免疫法测定了不同培养时间诱导的幼胚及成熟胚愈伤组织内源脱落酸(ABA )、吲哚乙酸(I AA )、赤霉素(G A 3)和细胞分裂素(ZR )含量的动态变化。
结果表明,在0～7d 时,幼胚及成熟胚的I AA 和G A 3含量均急剧下降,说明在胚萌发阶段I AA 和G A 3需求量较大。
在幼胚胚性愈伤组织发生初期(14d 左右),2种激素含量出现峰值,反映出幼胚较高水平的I AA 和G A 3含量,有利于胚性愈伤组织的诱导。
在胚萌发后的愈伤诱导阶段,成熟胚愈伤中I AA 、G A 3和ABA 含量以及I AA ΠABA 和G A 3ΠABA 比值明显高于幼胚愈伤,且I AA ΠABA 和G A 3ΠABA 比值均大幅度上升;而幼胚愈伤组织中I AA ΠABA 和G A 3ΠABA 比值则稳定地维持在较低的水平上。
可以认为,成熟胚愈伤组织中过高水平的I AA 、G A 3和ABA 含量及I AA ΠABA 和G A 3ΠABA 比值大幅度上升可能是导致其难以形成胚性愈伤组织的主要生理原因之一。
玉米幼胚胚性愈伤组织诱导能力候选基因GRMZM2G038183的功能初探
摘要玉米基因功能研究是玉米品种改良的重要基础，系统地分析单个基因的功能或基因之间的功能互作，是未来几年研究的重点。
植物遗传转化技术不仅被用于研究基因的功能，还被用于提升作物品质和抗性。
玉米的遗传转化需要建立快速高效的玉米遗传转化体系，而目前玉米转化体系主要建立在18-599R、C01、B104、A188和HiII 等少数能高效诱导胚性愈伤组织的优良转基因受体材料的基础上，我国的大多数骨干自交系由于胚性愈伤组织诱导率能力差仍不能直接作为转化的受体，这在很大程度上限制了我国转基因育种和功能基因研究的快速发展。
因此研究玉米幼胚诱导胚性愈伤组织的功能基因、揭示其作用的分子机制具有重要意义。
课题组前期利用全基因组关联分析和QTL定位共同检测到一个可能参与植物激素信号传导来调控玉米愈伤组织的形成的基因GRMZM2G038183，本研究进一步通过候选基因关联分析、拟南芥T-DNA插入突变体和玉米EMS突变体，拟南芥过表达等方式初步验证候选基因GRMZM2G038183在拟南芥和玉米幼胚胚性愈伤组织诱导过程中行使的生物学功能，旨在解析GRMZM2G038183基因和玉米幼胚胚性愈伤组织诱导能力的关系。
主要研究结果如下：1.在198份玉米自交系中成功克隆了GRMZM2G038183的编码序列，序列长度在2873-3300bp之间。
该基因在198份玉米自交系中共检测到318个多态性位点，包括256个SNP和62个InDel。
GRMZM2G038183与玉米幼胚愈伤组织诱导率进行关联分析，结果表明在P<0.01水平下，多态性位点S10和S2688与愈伤组织诱导率显著关联。
S10为1bp的InDel，GRMZM2G038183在5份含B73的低诱导率材料中编码的蛋白为含有UBA-like domain（DUF1421）的521个氨基酸的序列，而在5份含18-599R（18R）的高诱导率材料中由于存在S10，导致在第一个外显子上出现1个新的终止密码子，使编码蛋白序列变为38个氨基酸，缺失了DUF1421，从而导致蛋白功能失活，由此推测GRMZM2G038183负向调控玉米胚性愈伤组织的形成。
玉米幼胚胚性愈伤组织诱导和继代研究
玉米幼胚胚性愈伤组织诱导和继代研究【摘要】玉米幼胚胚性愈伤组织是利用植物胚胎的幼胚作为培养材料，通过一系列细胞培养技术，诱导形成具有再生和分化潜能的组织。
本文探讨了玉米幼胚胚性愈伤组织诱导的方法，愈伤组织的继代与分化过程，以及影响这一过程的因素。
分析了愈伤组织在玉米育种中的应用和面临的挑战。
通过对研究背景和意义的论述，阐明了玉米幼胚胚性愈伤组织诱导和继代研究的重要性和价值。
未来研究将着重解决现有培养系统的不足，提高再生效率和育种应用水平，推动玉米愈伤组织培养技术的进一步发展和应用。
【关键词】玉米、幼胚、愈伤组织、诱导、继代、分化、育种、挑战、意义、研究方向、结语。
1. 引言1.1 研究背景玉米是世界上最重要的农作物之一，广泛种植于全球各地。
随着人口的增长和农业生产的需求不断增加，玉米的育种工作变得尤为重要。
幼胚胚性愈伤组织诱导和继代研究作为玉米遗传改良的重要内容，已经引起了广泛的关注。
幼胚胚性愈伤组织是一种来源于幼胚的特殊组织，具有细胞分裂和再生功能，是进行遗传转化和育种工作的重要材料。
通过诱导幼胚胚性愈伤组织，并在适当的培养条件下继代和分化，可以获得大量的植株，并进行高效的遗传改良工作。
目前对于玉米幼胚胚性愈伤组织的诱导和继代机制尚不十分清楚，存在许多未知的问题和挑战。
开展玉米幼胚胚性愈伤组织诱导和继代研究，探讨影响因素和应用潜力，对于提高玉米育种的效率和质量具有重要的意义。
1.2 研究意义玉米幼胚胚性愈伤组织诱导和继代研究具有重要的研究意义。
通过研究幼胚胚性愈伤组织的诱导和继代过程，可以探索植物组织再生和分化的分子机制，为植物生长发育过程提供重要的理论基础。
玉米作为世界上重要的粮食作物，通过研究其愈伤组织的诱导和继代，可以为提高玉米育种效率和品质提供参考。
研究玉米幼胚胚性愈伤组织还有助于拓展植物生物技术应用领域，例如基因转化和育种技术。
深入探究玉米幼胚胚性愈伤组织诱导和继代的研究意义重大，对推动玉米生产和育种领域的发展具有积极作用。
玉米不同外植体愈伤组织的诱导及植株再生的研究
沈阳农业大学学报，２００５－１０，３６（５）：５１５－５１８ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈｅｎｙａｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ;２００５－１０，３６（５）：５１５－５１８玉米不同外植体愈伤组织的诱导及植株再生的研究王昌涛１，２，杨爱国２，高树仁２，赵琦２，赵玉锦２，张世煌２（１沈阳农业大学农学院，沈阳１１０１６１；２中国农业科学院作物育种栽培研究所玉米研究中心，北京１０００８１）摘要：以玉米自交系１８红和１８白为材料，取其幼胚、茎尖、成熟胚和下胚轴为外植体，对愈伤组织的诱导和植株再生进行了研究。
结果表明：上述４种外植体均可诱导出愈伤，但仅从幼胚和茎尖诱导出胚性愈伤组织，转入分化培养基后获得了再生植株，而成熟胚和下胚轴不能获得再生植株。
关键词：玉米；外植体；愈伤组织；植株再生；自交系中图分类号：Ｓ３３６；Ｓ５１３文献标识码：Ａ文章编号：１０００－１７００（２００５）０５－０５１５－０４ＳｔｕｄｉｅｓｏｎＩｎｄｕｃｅｍｅｎｔｏｆＣａｌｌｕｓＤｉｆｆｅｒｅｎｔＥｘｐｌａｎｔｓｏｆＭａｉｚｅａｎｄｔｈｅＰｌａｎｔＲｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎＷＡＮＧＣｈａｎｇ－ｔａｏ１，２，ＹＡＮＧＡｉ－ｇｕｏ２，ＧＡＯＳｈｕ－ｒｅｎ２，ＺＨＡＯＱｉ２，ＺｈＡＯＹｕ－ｊｉｎ２，ＺｈＡＮＧＳｈｉ－ｈｕａｎｇ２（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｇｒｏｎｏｍｙＳｈｅｎｙａｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０１６１，Ｃｈｉｎａ；２．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｒｏｐＢｒｅｅｄｉｎｇａｎｄＣｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ，ＣＡＡＳ，ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｒｏｐＧｅｎｅｔｉｃｓａｎｄＢｒｅｅｄｉｎｇ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ，１０００８１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｃａｌｌｕｓｉｎｄｕｃｅｍｅｎｔａｎｄｐｌａｎｔｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｗｉｔｈｉｍｍａｔｕｒｅｅｍｂｒｙｏ，ｍａｔｕｒｅｅｍｂｒｙｏ，ｓｔｅｍａｐｅｘａｎｄｈｙｐｏｃｏｔｙｌｓｏｆｍａｉｚｅｉｎｂｒｅｄｌｉｎｅｓ（Ｒｅｄ１８ａｎｄＷｈｉｔｅ１８）ａｓｅｘｐｌａｎｔｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｃａｌｌｕｓｃｏｕｌｄｂｅｉｎｄｕｃｅｄｆｒｏｍｔｈｅｆｏｕｒｋｉｎｄｓｏｆｍａｉｚｅｅｘｐｌａｎｔｓ．Ｔｈｅｅｍｂｒｙｏｎｉｃｃａｌｌｕｓｃｏｕｌｄｂｅｏｂｓｅｒｖｅｄｏｎｌｙｆｒｏｍｉｍｍａｔｕｒｅｅｍｂｒｙｏａｎｄｓｔｅｍａｐｅｘ．Ｔｈｅｙｏｕｎｇｓｅｅｄｌｉｎｇｓｃｏｕｌｄｂｅｒｅｇｅｎｅｒａｔｅｄａｆｔｅｒｔｒａｎｓｆｅｒｒｉｎｇｔｈｏｓｅｅｍｂｒｙｏｎｉｃｃａｌｌｕｓｏｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎｍｅｄｉｕｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍａｉｚｅ；ｅｘｐｌａｎｔｓ；ｃａｌｌｕｓ；ｐｌａｎｔｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ；ｉｎｂｒｅｄｌｉｎｅ近年来利用转基因技术培育高品质玉米新品种的研究受到国内外学者的极大关注［１］。
玉米优良自交系成熟胚愈伤组织诱导
玉米优良自交系成熟胚愈伤组织诱导周鹏;俞平高;张微微【摘要】玉米是重要的粮食作物和饲料作物,建立稳定、高效的玉米转化体系无疑具有重要的理论意义和应用价值.试验对自交系492、自交系26及自交系758的成熟胚愈伤组织诱导和植株再生的条件进行了摸索.结果表明在诱导培养基中添加4mg/L的2,4-D,可显著提高成熟胚愈伤组织诱导率;在继代培养基中添加10mg/L 的AgNO3、150mg/L的L-半胱氨酸,玉米成熟胚的胚性愈伤组织诱导率高.【期刊名称】《耕作与栽培》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】3页(P30-32)【关键词】玉米;愈伤组织诱导率;成熟胚【作者】周鹏;俞平高;张微微【作者单位】上海农林职业技术学院植物科学技术系,上海201609;上海农林职业技术学院植物科学技术系,上海201609;上海农林职业技术学院植物科学技术系,上海201609【正文语种】中文玉米是世界上最重要的粮食作物之一，其产量居世界第一。
作为全球推广面积第二的转基因作物，基因工程技术无疑已成为玉米育种的一种重要策略和途径。
但目前玉米的遗传转化还需研究，没有一套广泛的完整使用的转化体系，其中主要限制因素之一就是受体玉米的再生体系。
多年来，玉米高效再生体系自交系较少，而在我国使用的大面积优良玉米自交系的再生系统往往产生率低。
另一方面，转基因自交系需经杂交选育才能获得符合生产要求的优良品种，育种周期长。
做为遗传转化基础的玉米的再生体系，自从1975 年Green 和Philips首次在玉米幼胚上获得再生植株以来，以玉米幼胚、成熟胚、叶片、花药、幼穗、原生质体及芽尖为外植体获得再生植株的研究被相继报道。
幼胚是玉米组织培养最广泛应用的外植体，然而，玉米幼胚作为外植体，取材受到地理条件、季节和发育阶段的严格限制，与之相比，成熟胚虽然作为外植体的再生能力较差，且成熟胚组织培养的成功报道较少，可是成熟胚取材容易,不受数量和时间的限制,作为外植体较适合于玉米组织培养。
影响玉米幼胚愈伤组织诱导及植株再生因素的研究
１ ． 供试材 料 ．１ １ １ ． 试 剂 与仪 器 ．２ １
供 试材 料 为 玉米 自交 系 ５５ 齐 ｌ、 抗生素 、 生长 素 、 口膜 等购 封
３ ９ 鲁 原 ３ １５ ２ 海南 种植 。 １、 ４ 、０ ，
ｌｃ ｌｐ ａ ｔｎ ｒ ｅｅ ｔｄ ｔ ｏ ｄｕ ｔｔ ｅ ｅ ｐ ｒｍ ｅ ｔｏ ａｌ ｎ ｕｃ ｍｅ ｆｅ ｐ ａ ｔ ｏ ａ ｌ ｎ ｉｇ ｗｅ ｅｓ ｌ ｃｅ ｏ ｃ ｎ ｃ ｈ ｘ ｅ ｉ ｎ ｆｃ ｌ ｉ ｄ ｅ ｎｔｏ ｘ ｌ ｎ ．Ａ ｕ ｔ ｅｓ ｓｅ ｆｒｅ ｂ ｙ ｇｅ ｉ ｕｓ ｃ ｌｕｒ ｙ ｔｍ ｍ ｒ ｏ ｎｃ ｏ ｃ ｌｕｓｗａ ｓａ ｌｓ ｄ ｔ ｏ ｄ ｃ ｅ ｔ ｒｍ ａｅ ｉｌ ｏ ｍｉｅｇ ｎｅｉ ｒｎｓｏｍ ａｉｎ． ａ ｌ ｓｅ ｔ ｂ ｉｈｅ ｏ ｐｒｖｉｅ ａ ｅ ｐ ｏ ｔ ｒａｓｆ ｒｎ ｚ ｅ ｔ ｔａ ｆ ｒ ｔｏ ｃ
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基因过程 【外源摹困的直接受体． ｆ ｌ 】 利用 米幼胚进行组织培养是高效获得胚性愈伤组织 的主要途径 选用抗性好 、 适宜本地种植
的玉米 交系幼 进行 ｒ 外植体的愈伤组织诱导研究 ， 讧 厂 建 具有胚性 的愈伤 组织 培养体 系， 为玉米遗传转化提供 了受体材
4种骨干玉米自交系幼胚愈伤组织诱导条件的优化
ｔ ｅ ｎｇ ｎ ｔｐ ｎ ｄｕ ２ ４ｄｃ ｌｒ ｐ ｅ ｏ ｙ ｃｔ ｃ （ ，－ ｗ ｅ ｅ ｏｙ ｅａ ｄｍｅ ｉｍ； ，－ ｉ ｏｏ ｈ ｎ ｘ ａｅｉ ａｉ ２ ４Ｄ）ｗａ ｅ ｅｓｒ ｏ ａｌｓｉ— ｈ ｃ ｄ ｓｎ ｃｓａｙｆｒｃｌ ｕ ｎ
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玉米成熟胚愈伤诱导及再生体系建立
玉米成熟胚愈伤诱导及再生体系建立玉米成熟胚愈伤诱导及再生体系建立玉米（Zea mays）是世界上最重要的粮食作物之一，对人类的食品安全和经济发展起着重要作用。
然而，玉米遗传改良的过程中，传统的育种方法已经无法满足需求，因此，基因工程和转基因技术被广泛应用于玉米品种的改良。
而要进行玉米的基因工程研究，需要建立有效的再生体系，以利于对基因的转移和编辑。
成熟胚愈伤诱导是建立玉米再生体系的关键步骤之一。
成熟胚愈伤诱导是将成熟胚通过外源性因子的刺激，使其发生异常的细胞分裂和分化过程，从而形成胚性愈伤组织。
这个过程需要精确控制生理条件和培养基组分，以确保胚性愈伤组织的产生率和质量。
首先，选择适当的玉米品种非常重要。
不同品种对愈伤诱导的敏感性有所不同，所以需要进行初步的筛选和鉴定。
一般来说，耐盐碱、抗病虫害和高产量的玉米品种更适合作为愈伤诱导试验的材料。
其次，确定合适的愈伤诱导方法。
目前常用的愈伤诱导方法包括激素处理、遗传转化等。
激素处理是指利用植物生长调节剂，如激素6-BA和生长抑制素NAA，来刺激胚部组织的分裂和分化。
遗传转化是指通过转基因技术，将外源基因导入玉米细胞内，使其发生遗传改变。
这些方法都需要经过多次试验和优化，以确定最适合玉米品种和实验条件的愈伤诱导方法。
此外，培养基的配方和条件也对愈伤诱导的效果有着重要影响。
培养基中需要加入适量的营养物质和激素，以满足组织生长的需求。
同时，温度、光照和湿度等环境因素也需要进行精确控制，以提供最适宜的生长环境。
当成功建立了玉米的胚愈伤诱导体系后，就可以进行进一步的再生研究。
再生过程中，胚性愈伤组织可以分化为植株组织，培养基中的激素浓度和类型需要进行适当调整，以促进侧芽的分化和根系的生长。
再生后的植株可以用于基因表达分析、遗传转化、基因编辑等研究。
综上所述，玉米成熟胚愈伤诱导是建立玉米再生体系的重要步骤之一。
通过合理选择品种、优化愈伤诱导方法和调整培养条件，可以建立高效的成熟胚愈伤诱导和再生体系，为玉米的基因工程和遗传改良提供了重要的技术支持综合考虑激素处理和遗传转化方法以及培养基配方和条件对玉米的成熟胚愈伤诱导的影响，可以得出结论：对于建立高效的玉米成熟胚愈伤诱导和再生体系，需要选择适合的愈伤诱导方法和优化培养条件。
玉米胚性愈伤组织继代及侵染条件的优化
玉米胚性愈伤组织继代及侵染条件的优化钱丹丹焦丽邓川李晓薇张艳王庆钰李景文（吉林大学植物科学学院植物种质资源与利用实验室，130062，吉林长春）摘要设计了含有不同2，4-D浓度的6种培养基用于玉米胚性愈伤组织的继代培养，对影响转化效率的侵染条件进行了研究，根据转化后所得的抗性愈伤组织数目及其分化率的评估结果表明，选用N6为基本培养基，添加1mg/L2，4-D时，胚性愈伤组织继代长势较好，且在真空渗透的情况下，侵染5min，抗性愈伤组织数最多。
经初步的PCR鉴定，利用优化的玉米遗传转化体系得到了转基因玉米植株。
关键词玉米；愈伤组织；继代；农杆菌；转化；优化玉米是遗传学、基因组学、分子生物学研究中的一种重要单子叶植物模型，高效率的遗传转化体系是这些有价值的玉米研究的基础。
自从Green等［1］首次报道从玉米愈伤组织再生出植株以来，玉米的遗传转化得到了长足发展。
在玉米遗传转化中，最初诱导的玉米愈伤可分为三型［2］，通常选用胚性较好的II型愈伤组织做为试验材料。
使用的培养基作者简介：钱丹丹，在读硕士，研究方向为植物分子育种王庆钰和李景文为联合通讯作者基金项目：吉林省科技厅重点项目（20080204）；长春市科技计划项目（08GH10）收稿日期：2010－11－02；修回日期：2010－11－17大多是由N6、MS等基本培养基改良而成，在诱导过程中使用MS盐易产生I型愈伤组织，而N6盐则倾向于产生II型愈伤组织［2，3］。
但近年来有报道利用MS盐也能提高农杆菌介导的玉米遗传转化效率［4］，这是因为对于不同的玉米基因型，往往有不同的适用培养基［5－7］。
因某些基因型愈伤组织不能长时间保持胚性，所以继代是非常重要的一步，在继代中长势不好的愈伤往往可以通过优化的继代培养基而加以转化。
现在有很多报道集中于如何让外植体高频率地诱导出愈伤组织［8，9］，而关于继代条件的摸索却相对较少。
因此，摸索出一种适用于特定玉米材料的继代培养基配方是非常有意义的。
糯玉米的成熟胚培养
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中国农学通报
1 材料与方法 1.1 试验时间与地点
试验于 2007—2008 年在上海市农业科学院生物 技术研究所进行。 1.2 材料与方法
所用材料为“沪玉糯 2 号”和“沪玉糯 3 号”，选取饱 满的成熟种子，用 0.2%升汞消毒 10 min，无菌水冲洗 5~6 次，灭菌后用 5 mg/L 2,4-D 浸泡 72 h，在超净台上 用 解 剖 刀 沿 盾 片 切 开 ，切 口 向 下 接 种 在 诱 导 培 养 基 上。将以上外植体置于诱导 率。出愈后，愈伤组织 2~3 周继代一次。
(1Biotech Research Institute, Shanghai Academy of Agricultural Sciences, Shanghai 201106; 2Shanghai Key Laboratory of Agricultural Genetics and Breeding, Shanghai 201106;
Mature Embryo Culture in Waxy Maize He Ting1,2, Wang Yifei1,2, Lu Ruiju1,2, Chen Zhiwei1,2, Du Zhizhao1,2,
Zhang Yanmin1,2, Huang Jianhua1,2, Shen Xuefang3, Wang Yifa3
2.2 继代培养基中添加 AgNO3 对胚性愈伤组织的影 响
从表 2 可以看出，虽然成熟胚愈伤组织的诱导率 较高，但愈伤组织的质量很差，结构松散、白色，生长 缓慢，有些愈伤的周围还有粘性物质产生。这些愈伤 组织需经过继代培养，诱导胚性愈伤组织，才能进行分 化培养。继代培养基中在添加 2,4-D 2 mg/L 和 6-BA 0.2 mg/L 的基础上再添加不同浓度的 AgNO3，比较不 同浓度的 AgNO3 对胚性愈伤诱导的影响。将成熟胚 上的愈伤组织切下转移至继代培养基上，大部分愈伤 组织褐化死亡，尤其是在不添加 AgNO3的继代培养基 上，愈伤全部褐化死亡；在添加 AgNO3 的继代培养基 上也只有少数愈伤能存活，存活的愈伤在继代一段时 间后，质量有所改善，有些慢慢由白色转变为黄色，尤 其是在添加 AgNO3 10 mg/L 的继代培养基上。“沪玉糯 2 号”有 18%的愈伤能诱导出胚性愈伤，“沪玉糯 3 号” 有 16%的愈伤能诱导出胚性愈伤，胚性愈伤的诱导率 较低。
玉米愈伤组织诱导影响因素的研究进展
玉米愈伤组织诱导影响因素的研究进展作者：楚海娇来源：《农业与技术》2016年第21期摘要：在玉米组织培养中，愈伤组织的诱导率受多种因素的影响。
本文结合相关文献资料，综述了基因型、外植体种类、培养基种类、生长调节物质、温度及光照等因素对玉米胚性愈伤组织诱导率的影响，旨为玉米遗传转化受体系统的开发和利用提供重要的参考价值。
关键词：愈伤组织；外植体；基因型中图分类号： S513 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20161131018近年来，遗传转化技术在玉米育种中取得了一定效果，为玉米育种工作创造了新途径，而进行玉米遗传转化的基础工作是建立高效的遗传再生体系。
自1975年，研究者首次以玉米幼胚为材料诱导出愈伤组织并获得再生植株以来[1]，玉米组织培养研究得到迅速发展。
大量研究表明，在玉米遗传再生体系建立过程中，胚性愈伤组织的形成及生长状态受多种因素的影响。
1 基因型对玉米愈伤组织诱导的影响基因型是影响玉米胚性愈伤组织诱导率的主要因素。
胡建广等[2]研究表明，采用不同基因型玉米自交系，幼胚的愈伤组织诱导率和发育情况均不同，同时认为自交系的诱导性是可以遗传的。
Hodges等[3]研究发现玉米自交系A188的再生能力最高，并且它的杂交后代也具有较高的愈伤组织诱导率。
母贵琴等[4]研究发现，7个玉米78599选系均具有胚性愈伤组织发生能力，但由于基因型不同，其幼胚培养能力也不同。
目前仅有少数玉米基因型能够诱导产生质量、状态较好的胚性愈伤组织，而很多基因型产生的愈伤组织质地柔软、水浸化，继代后逐渐褐化死亡。
玉米基因型不同，分化长成植株的难易程度也不同。
即胚性愈伤诱导率高的基因型其愈伤组织克隆能力和分化能力较强。
2 外植体对玉米愈伤组织诱导的影响2.1 幼胚玉米幼胚的取材虽受季节和发育阶段的限制，但其具有接种方便、诱导率高，愈伤组织质量好，易分化成苗等优点，因此是遗传转化的首选材料[5]。
黄璐等[6]试验发现玉米幼胚诱导愈伤组织及再生植株的能力明显高于幼穗。
玉米愈伤组织诱导影响因素探究进展
玉米愈伤组织诱导影响因素探究进展摘要：在玉米组织培养中，愈伤组织的诱导率受多种因素的影响。
本文结合相关文献资料，综述了基因型、外植体种类、培养基种类、生长调节物质、温度及光照等因素对玉米胚性愈伤组织诱导率的影响，旨为玉米遗传转化受体系统的开发和利用提供重要的参考价值关键词：愈伤组织；外植体；基因型中图分类号：S513 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20161131018近年来，遗传转化技术在玉米育种中取得了一定效果，为玉米育种工作创造了新途径，而进行玉米遗传转化的基础工作是建立高效的遗传再生体系。
自1975年，研究者首次以玉米幼胚为材料诱导出愈伤组织并获得再生植株以来[1]，玉米组织培养研究得到迅速发展。
大量研究表明，在玉米遗传再生体系建立过程中，胚性愈伤组织的形成及生长状态受多种因素的影响1 基因型对玉米愈伤组织诱导的影响基因型是影响玉米胚性愈伤组织诱导率的主要因素。
胡建广等[2]研究表明，采用不同基因型玉米自交系，幼胚的愈伤组织诱导率和发育情况均不同，同时认为自交系的诱导性是可以遗传的。
Hodges等[3]研究发现玉米自交系A188的再生能力最高，并且它的杂交后代也具有较高的愈伤组织诱导率。
母贵琴等[4]研究发现，7个玉米78599选系均具有胚性愈伤组织发生能力，但由于基因型不同，其幼胚培养能力也不同。
目前仅有少数玉米基因型能够诱导产生质量、状态较好的胚性愈伤组织，而很多基因型产生的愈伤组织质地柔软、水浸化，继代后逐渐褐化死亡。
玉米基因型不同，分化长成植株的难易程度也不同。
即胚性愈伤诱导率高的基因型其愈伤组织克隆能力和分化能力较强2 外植体对玉米愈伤组织诱导的影响2.1 幼胚玉米幼胚的取材虽受季节和发育阶段的限制，但其具有接种方便、诱导率高，愈伤组织质量好，易分化成苗等优点，因此是遗传转化的首选材料[5]。
黄璐等[6]试验发现玉米幼胚诱导愈伤组织及再生植株的能力明显高于幼穗。
甜玉米成熟胚和幼胚再生性比较分析
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关 键 词 ： 熟 胚 ； 胚 ； 伤 组 织 ； 生 性 成 幼 愈 再
中图分类号 ：５ ３ Ｑ １． Ｓ １ ； ８ ３１
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：４ ９ ８ １ （０９ ０一 ５ ９ ｏ ０ ３ — ｌ４ ２ ０ ）３ Ｏ １一 ３
Ｃ０ ｍｐ ｒｓ ｎ Ｏ ｇ ｎ ｒ ｔ ｎ Ａｂ ｌ ｉｓ ｂ ｔ ｅ ａ ｕ ｅ Ｅｍｂ ｙ ｎ ｕ ｇ Ｅｍｂ ｙ ｎ ａ ｉＯ ｆ Ｒｅ ｅ ｅ ａ ｉ ｉ ｔ ｅｗｅ ｎ Ｍ ｔ ｒ Ｏ ｉｅ ｒ Ｏ ａ ｄ Ｙ０ ｎ ｒ Ｏ ｉ Ｓ ｅ ｒ ｗｅ ｔ ＣＯ ｎ
（． 城 学 院 生 命 科 学 系 ， １ 运 山西 运 城 ｏ４０ ； ４ ０Ｏ
２３Ｏ ） ２ ３ ０ ２淮 阴师 范 学 院植 物 生 物 技 术 研 究 所／ 苏 省 环 洪 泽 湖 生 态 农 业 生 物 技术 重点 实验 室 ， 苏 淮 安 ． 江 江
玉米成熟胚的切胚和消毒方式对愈伤诱导的染菌影响
玉米成熟胚的切胚和消毒方式对愈伤诱导的染菌影响1.玉米成熟胚概述玉米的果皮和种皮紧密地结合在一起，很难分离。
所以，一粒玉米其实是一个果实。
但是人们习惯上将玉米的果实称为种子。
其实，像玉米粒一样属于果实而不是种子的还有小麦、玉米、水稻等禾本科植物的子实，生物学上将它们统称为颖果[1]。
玉米成熟胚在玉米粒中的一侧，被黄色的胚乳包裹。
玉米成熟胚包括两个部分，子叶和胚。
子叶是异型子叶，由来在于胚体的背腹极性。
玉米胚是一个胚轴，其顶部是具胚芽鞘的胚芽，中部是具侧生子叶（盾片）的胚轴，下部是具胚根鞘的胚根。
盾片从背面到腹面包住整个胚轴系统，在胚的腹面上可见从盾片边缘衍生的左、右侧鳞的边缘相迭，只在接缝线的上、下端留下蝌蚪状的小孔，使胚芽鞘和胚根鞘的末端稍露出[2]。
2.浸泡与切胚方式在进行切胚前，首先要对胚进行消毒和适当的浸泡。
种子的浸泡可以使干燥的种子易于分离出胚和切胚。
季丽丽[3]等的研究认为，浸泡天数对愈伤组织的出愈率基本没有影响，主要影响种子浸泡的软硬程度。
浸泡天数过长会使种子发芽，消耗一部分胚，对成熟胚诱导不利。
经实验表明，种子浸泡3 d为最好。
种子的切胚要在无菌环境中进行，可以在超净工作台上，采取合适的切胚方式。
赵锦慧等[4]设计了4种切胚方式：I是将成熟胚完整的取出，放于诱导培养基上；II是将胚取出后，切去芽鞘和根鞘后放于诱导培养基上；11I是将切去芽鞘和根鞘的胚沿胚轴纵切为两部分；1V是在Ⅲ的基础上将每部分在横切一次，最终分为四部分。
多数实验表明，沿胚轴纵切可以提高诱导率，原因在于植物器官间有相互制约，不易脱分化，但是在切胚后，造成两个半胚有机械损伤，有利愈伤组织形成，同时也抑制胚的直接发生[6]。
，玉米成熟胚中更易处于脱分化状态的部位是胚芽，1974年Green等[5]首次报道了玉米成熟胚(胚芽)可以诱导愈伤组织。
3.灭菌方式3.1.灭菌对于培养皿、培养基、操作器材等，都用高压蒸汽灭菌法进行灭菌；植物激素的灭菌方法一般有过滤头灭菌、紫外线灭菌和高温灭菌。
玉米成熟胚组织培养
玉米成熟胚组织培养消毒：1、一步消毒法，取成熟玉米种子在自来水下冲洗干净，然后在超净工作台上用70％酒精表面浸泡1～5 min，用0．1％升汞灭菌5—15 min；灭菌后的种子用无菌水清洗3—6次，然后进行浸泡处理，将浸软的种子置于超净工作台上，分离出成熟胚，接种于诱导培养基上；2、两步消毒法，即取胚前消毒和取胚后消毒。
操作过程是用75％乙醇和0．1％升汞分别消毒1 min、15 min，用无菌水冲洗4～5次，浸泡18—24 h，剥胚前再用0．1％升汞消毒5～10min，无菌水冲洗4～5次，剥去种皮和胚乳，将成熟胚盾片向上接种在培养基上。
外植体预处理：1、浸泡处理，无菌水（或者4-5ml/g 2,4-D）中浸泡3d；2、切胚处理，将切去芽鞘和根鞘的胚沿胚轴纵切为两部分，作为外植体；3、变温处理，（1）成熟玉米种子消毒后在无菌水中浸泡并保存在4℃冰箱中，36 h后将胚取出接种于诱导培养基上，于34℃高温中诱导3 d；（2）成熟玉米种子消毒后置于常温(25℃)下浸泡，36 h后取出，于常温下诱导3 d。
（3）：消毒后种子浸泡在无菌2，4一D水中4℃处理36 h，后置于34℃水浴中处理36 h；（4）：种子消毒后浸泡于无菌2，4一D水中常温72 h。
培养基：愈伤诱导培养基：N6+2，4-D2．0 mg／L+脯氨酸0．7 ms／L+CH 500 mg／L+0．7％琼脂；愈伤改良培养基：N6+2，4-D 2．0mg／L+脯氨酸O．7 mg／L+CH 500 mg／L+2％甘露醇+0．7％琼脂；分化培养基：N6+KT 1．0 mg／L+CH 100 ms／L+0．7％琼脂；壮苗培养基：1／2MS盐+o．1％活性炭十O．5％琼脂。
以上各种培养基中，加3％蔗糖，调pH值5．8—6．0，121℃下灭菌20 min。
培养：将以上外植体置于愈伤组织诱导培养基上于25±l℃下暗培养．20d后对愈伤组织进行改良培养并继代培养．分别记录不同培养时期(20 d、40 d、60d)的有关数据。
玉米成熟胚愈伤组织诱导与继代培养的影响因素研究
Abstract : Twenty2eight maize genotypes were selected as experimental materials to study the factors (culture medium type , genotype , disinfection time , cut pattern of embryo , temperature , sucrose concen2 tration , CH concentration , 2 ,4 - D concentration) affecting the induction and subculture of calli from mature embryo. The result s showed that culture medium , CH concentration and 2 ,4 - D concentration had no significant on callus induction , but had obvious effect s on quality of calli in the course of subcul2 ture ; Other five factors greatly affected the induction and subculture of calli. Three materials with high cultivating ability were selected , and the suitable media were initially established. Key words : Maize ; Mat ure embryo ; Callus ; Factor
2 结果与分析
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玉米自交系成熟胚再生体系的建立王延鹏甘肃农业大学农学院，兰州（730070）E-mail：wypfff@摘要：试验选取优良玉米自交系K12、昌7-2、137、87-1、478、郑58、综3、178的成熟胚作为外植体，以MS为基本培养基，通过调节培养基中2，4-D浓度和BAP浓度，观察玉米成熟胚愈伤组织的诱导情况，对影响玉米成熟胚愈伤组织的若干因素进行研究，以建立较好的再生体系，为下一步的遗传工程操作奠定基础。
实验结果表明，玉米愈伤组织的诱导因基因型的不同有明显的差异，K12诱导率最高达95%，而郑58、综3、178、137诱导率均为0。
因此，基因型是影响玉米愈伤组织诱导和培养的一个重要因素。
当2，4-D和BAP 浓度分别为6mg/L和0.001mg/L时成熟胚愈伤组织诱导率最高达95%，由此可见，玉米成熟胚愈伤组织的诱导率受2，4-D和BAP的影响较大。
关键词：玉米；成熟胚；愈伤组织玉米是世界第三大粮食作物，种植面积仅次于水稻和小麦，是主要的粮食和饲料作物，也是制药﹑淀粉﹑糖精和酒精工业的重要原料，在国民生产中占有重要地位。
随着全世界人口的增长以及畜牧业和工业的发展，发展玉米产业具有十分重要的意义。
然而，随着栽培条件的改善，种植密度的增加，大斑病、丝黑穗病等玉米病害成为我国春玉米产区的主要病害，而小斑病等成为夏玉米产区的主要病害，严重影响我国玉米生产的产量和品质。
为了生产发展的需要，高产、优质、多抗性是玉米育种工作的基本要求。
采用常规育种周期长，耗时费力，远远不能满足生产发展的需要，更重要的是由于少数自交系长时间﹑大面积的使用导致了玉米抗性资源的极度匮乏，极大的限制了传统方法在玉米抗病育种中的成效。
近年来，遗传转化技术在玉米育种中取得一定的成果，为玉米育种工作创造了一条新的途径。
然而，建立良好的受体系统是玉米遗传转化的一个重要前提，关系到提供适宜转化的受体材料以及转化后的细胞能否再生为正常植株等问题。
自1975年，Green和Philips以A188的幼胚为材料，诱导出二倍体愈伤组织，并首次获得玉米再生植株以来，至今，人们已经能从多种外植体中诱导出愈伤组织，例如花药，雌雄幼穗，雄幼穗的颖片，未成熟花序，幼苗的芽顶分生组织，幼苗基部叶片,幼苗切段，节间芽组织，有的不但能诱导出愈伤组织，而且还成功地获得了再生植株，但以幼胚作为外植体最佳，也是目前应用最多的外植体[1，12](Lu等1982,1983;Vasil等1984;Amstrong等1985)[13，14]。
然而，玉米幼胚作为外植体，取材受到地理条件、季节和发育阶段的严格限制。
相比之下，成熟胚取材方便，不受时间和数量的限制，是一种较理想的适合于玉米遗传转化的再生体系。
在禾谷类作物中，水稻(Rueb等1994)，小麦(Ozgen等1998)，大麦(Akula等1999)，燕麦(Ward KA和Jordan 2001)等都有利用成熟胚作为外植体获得再生植株的成功报道。
在玉米中，Green 等(1974)首次报道利用成熟胚可以诱导愈伤组织，但没有再生植株。
Wang(1987)从两个玉米自交系B73和Mo17的成熟胚中诱导愈伤组织并再生植株，但再生是基因型依赖的，再生频率仅4%-5%。
本研究中我拟将选取8个国内大面积种植的优良玉米自交系，对影响玉米成熟胚愈伤组织诱导、继代及分化的若干因素进行研究，以建立较好的再生体系，为下一步的遗传工程操作奠定基础。
1.材料与方法1.1实验材料本实验所用材料为由甘肃农业大学育种组玉米课题组提供的玉米骨干自交系K12、昌7-2、137、87-1、478、郑58、综3、178的成熟种子。
1.2实验设计及方法1.2.1实验仪器烘箱、冰箱、超净工作台、蒸馏水器、温度计、酸度计、药物天平、分析天平、高压锅、可调试电炉、剪刀、酒精灯、漏斗、试管、锥形瓶、三角瓶、量筒、容量瓶、移液管、橡皮筋等。
1.2.2培养基配方的设计为研究2，4-D和BAP对玉米愈伤组织诱导的影响，实验共设计5组培养基，以MS固体培养基为基本培养基。
各组培养基配方如下：A1: MS+60%麦芽糖+ 0 mg/L2,4-D+ 0mg/LBAPA2: MS+60%麦芽糖+ 0 mg/L2,4-D+ 0.001mg/LBAPA3: MS+60%麦芽糖+ 0 mg/L2,4-D+ 0.1mg/LBAPA4: MS+60%麦芽糖+ 0 mg/L2,4-D+ 2mg/LBAPA5: MS+60%麦芽糖+ 0 mg/L2,4-D+ 3mg/LBAPB1: MS+60%麦芽糖+ 3 mg/L2,4-D+ 0mg/LBAPB2: MS+60%麦芽糖+3 mg/L2,4-D+ 0.001mg/LBAPB3: MS+60%麦芽糖+3 mg/L2,4-D+ 0.1mg/LBAPB4: MS+60%麦芽糖+3 mg/L2,4-D+ 2mg/LBAPB5: MS+60%麦芽糖+ 3 mg/L2,4-D+ 3mg/LBAPC1: MS+60%麦芽糖+ 4 mg/L2,4-D+ 0mg/LBAPC2: MS+60%麦芽糖+ 4mg/L2,4-D+ 0.001mg/LBAPC3: MS+60%麦芽糖+ 4 mg/L2,4-D+ 0.1mg/LBAPC4: MS+60%麦芽糖+ 4 mg/L2,4-D+ 2mg/LBAPC5: MS+60%麦芽糖+ 4 mg/L2,4-D+ 3mg/LBAPD1: MS+60%麦芽糖+ 6 mg/L2,4-D+ 0mg/LBAPD2: MS+60%麦芽糖+ 6mg/L2,4-D+ 0.001mg/LBAPD3: MS+60%麦芽糖+ 6 mg/L2,4-D+ 0.1mg/LBAPD4: MS+60%麦芽糖+ 6 mg/L2,4-D+ 2mg/LBAPD5: MS+60%麦芽糖+ 6 mg/L2,4-D+ 3mg/LBAPE1: MS+60%麦芽糖+ 10 mg/L2,4-D+ 0mg/LBAPE2: MS+60%麦芽糖+ 10mg/L2,4-D+ 0.001mg/LBAPE3: MS+60%麦芽糖+ 10 mg/L2,4-D+ 0.1mg/LBAPE4: MS+60%麦芽糖+ 10 mg/L2,4-D+ 2mg/LBAPE5: MS+60%麦芽糖+ 10 mg/L2,4-D+ 3mg/LBAP在实验前先配制好实验中所用到的培养基母液和各种氨基酸和激素，再配制实验所用的15种培养基。
除了激素以外，所有的培养基的其他成分混合在一起，调节PH值到5.8，加入0.7%的琼脂后加蒸馏水到1L然后加热到琼脂溶解，分装在灭菌过的100ml三角瓶中密封后放入高压灭菌锅在121℃下灭菌20分钟后取出备用。
1.3方法：1.3.1外植体的灭菌挑选大而饱满的成熟的玉米种子置于三角瓶中，采用两步消毒法，即先在超净工作台下添加75%的乙醇溶液淹没玉米种子，浸泡4～5分钟后清出乙醇溶液，再加入0.1%升汞溶液将种子浸泡10～12分钟，清出升汞溶液，然后用无菌水冲洗4～5次，最后将种子装入三角瓶中，用无菌水在4℃浸泡48小时。
1.3.2初级愈伤组织的诱导将浸泡好的玉米自交系K12种子置于灭菌好的超净工作台下，用解剖刀剥取成熟胚，将其盾片朝上接种于经高压灭菌准备好的添加了MS培养基和激素的培养皿中，每皿12粒，每处理接6个重复。
接种完密封处理，放置在26℃暗培养箱中进行暗培养。
暗培养3～5天时胚芽和胚根伸长，5～7天时可以观察到初级愈伤组织的生成。
一周后彻底除去伸长的原始胚芽和胚根，将剩余部分继续培养在同样的培养基上。
2～3周后除去盾片留下愈伤组织，并将其接到同样的培养基上继续培养；4-5周后统计愈伤组织，并将尚未诱导出愈伤组织的成熟胚继续培养。
初步筛选出诱导率最高的培养基,作为愈伤组织的继代培养基及其他几个自交系的诱导培养基。
1.3.3 胚性愈伤组织的诱导4-5周后，为了研究2，4-D浓度对胚性愈伤的影响，将初级愈伤组织转接到继代培养基（①：MS+60%麦芽糖+3 mg/L 2,4-D；②：MS+60%麦芽糖+4 mg/L 2，4-D；③：MS+60%麦芽糖+6mg/L 2,4-D；④：MS+60%麦芽糖+10 mg/L 2,4-D）上进行继代、筛选和改良。
每次继代时，注意挑选生活力强、生长旺盛、颜色鲜艳、颗粒状特征明显的愈伤组织，每2周继代一次以增殖愈伤组织。
1.3.4 不同基因型玉米自交系成熟胚愈伤组织的诱导以K12作为供试材料进行培养基筛选时，培养基6M6D1B（MS+60%麦芽糖+6mg/L2,4-D + 0.001BAP）愈伤组织的诱导率最高。
因此，在以后的实验中，以6M6D1B作为基本培养基对其他的7个玉米自交系的成熟胚在同样的条件下用同样的方法进行愈伤组织的诱导培养，并分别在4周和8周的时候统计初级愈伤组织和胚性愈伤组织的诱导率。
2 结果与分析2. 1基因型对成熟胚初级愈伤组织诱导的影响基因型是影响愈伤组织诱导诸因素中的一个重要因素[4,5,7]。
基因型不同，分化长成植株的难易程度也不同。
由表1中的数据可以看出，在相同的诱导培养上，各种基因型成熟胚愈伤组织的诱导率差异较大，在8个自交系中K12诱导率最高，达90％（图1A）；478、昌7－2、87－1等几个自交系虽诱导出愈伤组织，但在培养过程中容易出现褐化、水渍化现象而被淘汰掉；其余的4个自交系郑58、综3、178、137愈伤组织的诱导率为0，在持续的培养中仅发生膨胀，不断继代使成熟胚褐化，没有任何诱导出愈伤组织的迹象（图1B ）。
由此可见，成熟胚愈伤组织诱导是基因型依赖的。
在对玉米不同基因型的成熟胚进行离体培养的过程中，诱导率因基因型的不同有明显差异。
所以在以后的实验中，不同基因型应该选取不同的培养基进行愈伤组织的诱导。
图1 版图说明 A 在2，4-D 浓度为6mg/L 、麦芽糖浓度为60%,即采用6M6D 培养基时K12成熟胚诱导4周后愈伤组织的情况，B 其他6个品种成熟胚诱导4周后愈伤组织的情况。
表1 8个玉米自交系成熟胚在6M6D （MS+60%麦芽糖+6mg/L2,4-D ）培养基中的愈伤组织诱导率 自交系 外植体数 初级愈伤诱导率（4周后统计） 胚性愈伤诱导率（8周后统计）K12 8475（90％） 24（28％） 478 8410（12％） 5（7％） 昌7－284 7（9％） 0 87－184 5 0 郑5884 0 0 综3 84 0 0178 84 0 0137 840 0 2. 2 2,4-D 浓度对玉米成熟胚初级愈伤组织诱导的影响同其他单子叶植物一样，在生长调节物质中，2，4-D 是玉米中起主导作用的植物生长调节物质，是影响愈伤组织诱导和组织分化的关键因素，在组织培养中一般用其作为培养基中的生长激素。