水稻幼穗培养高效再生系统的建立

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
在基本培养基 MS 中添加不同的营养物和激素,配制如下: 诱导(继代)培养基(YS-Y):MS基本培养基 + Pro(脯氨酸)500 mg/L + CH(水解酪蛋白)300 mg/L + Gln(谷氨酰胺)500 mg/L + 2,4-D 2 mg/L + KT 0.5 mg/L+ Sucrose(蔗糖) 30 g/L + Phytage(l 植 物凝胶)3.0 g/L,pH=5.8。 预分化培养基(YS-YF) : MS基本培养基 + Pro 500 mg/L + CH 300 mg/L + Gln 500 mg/L+ 6- BA 2 mg/L + NAA 1 mg/L + ABA 5 mg/L + Sucrose 30 g/L + Phytagel 3.0 g/L,pH=5.8。 芽 分 化 培 养 基( YS-F), 其 中 出 芽 培 养 基( YS-F1):MS 基 本 培 养 基 + Pro 500 mg/L + CH 300 mg/L + Gln 500 mg/L + 6-BA 3 mg/L + NAA 0.5 mg/L+ Sucrose 30 g/L + Agar(琼脂粉)8.6 g/L; 长苗培养基(YS-F2) :MS基本培养基 + Pro 500 mg/L + CH 300 mg/L + Gln 500 mg/L + KT 3 mg/ L + NAA 0.5 mg/L + Sucrose 30 g/L + Agar 8.6 g/L,pH=5.8。 生 根 培 养 基( YS-SG):1/2 MS 大 量 、微 量 元 素 及 铁 盐 + 1/2 维 生 素 B5 + NAA 0.1 mg/L + Sucrose 30 g/L + Agar 8.6 g/L ,pH=5.8。 1.3 取 材 与 接 种 在水稻处于幼穗分化期间,按幼穗长度分成0.5 ̄1.0 cm(幼穗分化第1 ̄2期)、1.1 ̄2.0 c(m 幼 穗分化第3 ̄4期)、2.1 ̄4.0 cm(幼穗分化第5期)和4.1 ̄6.0 cm(幼穗分化第6期)(韦鹏霄等,1993; 吴殿星等,1996)四组, 取生长一致的植株,剥去主茎外层、叶鞘,保留两层幼叶包被,用消 毒纱布包好,在超净工作台上先用70%酒精浸1 min,再用0.5%次氯酸钾消毒20 min, 无菌水
当苗长至5 ̄8 cm时即可转入生根培养基YS-SG诱导生根,大约1 ̄2周根已长粗、长密时便 可除去瓶盖炼苗2 ̄3 d,然后取出,细心洗净根部残留的培养基移植到无阳光直射的网盆中, 并罩以塑料薄膜,加水保持一定湿度,成活后可移至大田种植。
2 实 验 结 果
2.1 幼 穗 取 材 时 期 对 不 同 基 因 型 水 稻 愈 伤 组 织 诱 导 、芽 分 化 的 影 响 水稻幼穗接种一周左右开始膨大变形,两周后在幼穗颖花部位陆续产生愈伤组织(图
Efficient Regeneration from In Vitro Culture of Young Panicles of Rice (Oryza sativa L.)
1WANG Ya-Qin 1DUAN Zhong-Gang 2HUANG Jiang-Kang 1LIANG Cheng-Ye
摘 要 本文测试了不同基因型幼穗取材时期、消毒方式、4℃下处理时间、愈伤组织诱导、分化及生 根条件等对水稻幼穗培养再生成株的影响,实验结果表明,在优化条件下,籼稻的绿苗分化率在85%以 上,成苗率115%左右;粳稻的绿苗分化率在90%以上,成苗率130%左右;粳型广亲和的绿苗分化率、成 苗率分别达到85%和115%以上。由此建立了一套高效、可靠、重复性好的水稻组织培养再生系统,为 水稻遗传转化的顺利进行奠定了基础。 关 键 词 水稻,幼穗,组织培养,高效再生系统
2A),大约20 d 后6种材料均能诱导出愈伤组织,但不同基因型对水稻幼穗愈伤组织的诱导、 绿苗的分化与幼穗长度有着很大的影响(表 1)。从表 1 中看出,广亲和的品种的愈伤组织
表 1 幼穗取材时期对不同基因型水稻愈伤组织诱导、芽分化的影响
Table 1 Effects of developmental stage of young panicles on callus induction and differentiation
植物学通报 2004, 21 (1): 52 ̄60 Chinese Bulletin of Botany
研究论文
水 稻 幼 穗 培 养 高 效 再 生 系 统 的 建 立 ①
1 王亚琴 1 段中岗 2 黄江康 1 梁承邺②
(1 中国科学院华南植物研究所 广州 510650) (2 广东省科技厅 广州 510070)
in different genotypes of rice
南胜10号 (籼稻) C418 (粳稻) 零轮 (粳型广亲和)
54
21(1)
冲洗4 ̄5次(约20 ̄30 min),然后在无菌滤纸上小心剥去外围幼叶,将幼穗水平置于诱导培养基YS- Y上(Lee et al, 2000),于26℃暗培养。 1.4 芽 分 化 与 苗 伸 长
暗培养约20 d左右的幼穗在颖花部位诱导出了愈伤组织,将愈伤组织剥离下来,转至预 分化培养基YS-YF进行培养,一周后大部分愈伤组织变得色泽淡黄,结构致密并呈颗粒状, 然后再转入芽分化培养基YS-F进行芽的诱导,待芽在出芽培养基YS-F1中长至约1 ̄3 cm时转 入 长 苗 培 养 基 YS-F2,光照12 ̄14 h/d,光照度 1 500 ̄2 000 Lx,温 度 约 26℃ 。 1.5 生 根 、炼 苗 与 移 栽
①广东省自然科学基金资助项目(99 07 70 )。 ②通讯作者。Author for correspondence.
作者简介:王亚琴,1972 年生,女,中国科学院华南植物研究所博士研究生,主要从事植物基因工程的研究工作, E-mail: wangyq@scib.ac.cn. 现在通讯地址:广州玉山华南理工大学食品与生物工程学院,510640。梁承邺,1938 年 生,男,研究员,博士生导师,主要从事水稻遗传育种和生物技术工作。 收稿日期:2002-11-18 接受日期:2003-01-07 责任编辑:崔郁英
1 材 料 与 方 法
1.1 植 物 材 料 供试水稻有典型籼稻、粳稻、粳型广亲和 3 种类型,其中籼稻‘南胜 10 号’、‘明
恢 63’由 中 国科学院华南植物研究所遗传 室 提 供;粳 稻‘ C418’由 辽 宁 省 农 业 科 学 院 提 供 , 粳稻‘巴里拉’由湖北农学院提供;粳型广亲和‘零轮’、‘02428’由中国科学院华南 植物研究所遗传室提供。 1.2 培 养 基
2004
王亚琴等:水稻幼穗培养高效再生系统的建立
53
单子叶尤其是禾本科植物的组织培养一直是个难点,无论是愈伤组织的诱导还是再分化体系 的建立,单子叶作物都比双子叶作物困难得多。水稻是世界上重要的粮食作物之一,提高其抗 性、产量及改良品质有着重要的意义。目前转化基因技术已成熟,但由于受基因型的限制, 水稻的遗传转化率还很低。 贾士荣 (1993) 也认为目前在作物遗传工程中的一个关键性限制因子 是许多作物特别是单子叶作物缺乏高效的遗传转化和再生系统,而且在基因枪法转化过程中, 受体材料的细胞在经受高速金粉的轰击后,必然产生不同程度的损伤而影响绿苗再生能力。在 水稻众多的外植体(成熟胚、幼胚、花药、幼穗 )中,幼穗外植体不仅具有较高的脱分化与 再分化能力,而且愈伤组织出现的时间也较早,一般在接种后第10 d即可产生愈伤组织,且 绿苗分化具有早、多、齐等特点,没有白化苗(韦鹏霄等,1993)。本文选取幼穗这一外植体, 研究了水稻幼穗的取材时期、不同的消毒方式、培养基中不同外源激素的添加等对水稻幼穗培 养植株再生的影响,此外,还针对幼穗的取材时间往往比较集中、实验室常采用4℃冰箱保存 而讨论了4℃下不同保存时间对水稻幼穗愈伤组织诱导、绿苗分化的影响。通过对上述因素的 研究,选用典型的籼稻、粳稻、粳型广亲和为材料,建立了水稻幼穗的高效再生系统。
1( South China Institute of Botany,Academia Sinica,Guangzhou 510650) 2(Science and Technology Department of Guangdong Province,Guangzhou 5Leabharlann Baidu0070)
Abstract Factors affecting the regeneration of rice plants from young panicles , such as develop- mental stage of young panicles in different genotypes, sterilizing methods, duration of 4℃ treatment, induction, differentiation and rooting conditions, etc., were investigated. The results showed that the optimal conditions for different genotypic rice were as following: after the best developmental stage ( Ⅲ ̄Ⅳ of indica,Ⅰ ̄Ⅱ of japonica,Ⅴ of wide compatible variety, WCV) of young panicles was treated at 4℃ within 5 days, the materials were sterilized with 0.5% potassium hypochlorite for 20 minutes, cultivated in YS-Y medium about 20 days to induce the calli , then transferred to YS-YF、YS- F medium about 15 days to regenerate shoots and YS-SG medium for 1 ̄2 weeks to induce the roots. Under the optimal conditions, the frequency of green shoot differentiation was a little more than 85% (indica), 90% (japonica), 85% (WCV), the frequency of root regenerated was about 115% (indica), 130% (japonica), 115% (WCV), respectively. Therefore a high efficient regeneration system from in vitro culture of young panicles of rice was established for genetic transformation of rice. Key words Rice, Young panicle, Tissue culture, High efficient regeneration
幼 穗 长 度 ( c m ) Nansheng No.10 (indica) C418 (japonica) Linglun (WCV)
相关文档
最新文档