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应用植物组织培养技术快速定向培育转基因小麦新品系研究

作　者: 朱祥芬
导　师: 闵东红
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 作物遗传育种
关键词: 小麦幼胚离体培养花药培养小孢子离体培养愈伤组织胚状体
分类号: S512.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

小麦是我国居民主要的口粮作物。传统的小麦育种方法周期较长,育种效率低,缩短育种年限,加快育种进程已成为目前小麦新品种选育的客观要求。本研究以具有抗旱相关基因(TaEBP/DREB)的转基因小麦种质为供体,以黄淮麦区金禾9123等10个当地主栽小麦品种(系)为轮回受体,在温室加代条件下,通过每轮回交杂种的幼胚培养、花药及小孢子离体培养、分子检测等生物技术手段,经杂交、连续回交,快速定向培育转基因小麦新品系新种质;对影响转基因小麦幼胚直接成苗、花药/小孢子培养力的因子基本培养基、固化剂、低温预处理时间、生长素种类与浓度、以及小麦基因型进行了研究;探讨了与幼胚萌发、愈伤组织诱导和植株再生有关的因子,优化了小麦组织培养再生体系。取得如下结果:1.初步建立了快速定向培育转基因小麦新品系的体系,该体系由幼胚离体培养直接成苗、绿体春化、温室加代和分子跟踪检测四大技术组成;同时,培养基成份、生长素的种类和浓度对小麦幼胚的萌发率和生长势均有影响,在附加0.5mg/L NAA和0.1mg/L 6-BA的MO培养基中培养的幼胚萌发率和生长势较好。2.优化了小麦花药愈伤组织诱导与植株再生的组织培养体系,基本培养基、固化剂、低温预处理时间、生长素的种类和浓度等因子对小麦的愈伤组织诱导率均有影响。在小麦花药愈伤组织诱导过程中,IMI基本培养基,以琼脂糖为固化剂,在接种前将小麦幼穗在4℃低温预处理4d,可提高花药愈伤组织发生率,且有花药直接成苗现象;在附加激素组合1.0mg/L(2,4-D)+0.5(KT)和0.1mg/L多效唑的CHB培养基中的诱导率较高;以18个小麦基因型为材料进行花药离体培养,均能获得愈伤组织,但基因型间存在较大的差异,诱导率在0.45-56.41%之间。在分化过程中,IMR培养基是较好的分化培养基,植株分化率达63.64%。3.小麦小孢子离体培养显示:分离纯化的小孢子在诱导培养基中培养18d后形成球形胚,培养24d后形成梨形胚,培养35d后形成1mm大小的胚状体;接种前将小麦幼穗在4℃低温预处理,预处理4d的比预处理7d的小麦幼穗产生更多的胚状体;胚状体的诱导培养基以IMI液体培养基较好。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-11
第一章文献综述  11-20
  1.1 转基因育种的相关研究  11
  1.2 植物组织培养的特点及意义  11-12
  1.3 植物组织培养在小麦育种中的应用  12-17
    1.3.1 幼胚离体培养技术在小麦育种中的应用  12
    1.3.2 幼胚培养影响因素的研究  12-13
    1.3.3 花药培养技术在小麦育种中的应用  13-14
    1.3.4 小孢子培养技术在小麦育种中的应用  14
    1.3.5 小麦花药、小孢子培养力影响因素的研究  14-17
  1.4 本研究的目的及意义  17-19
  1.5 本研究的技术路线  19-20
第二章转基因小麦快速定向育种技术体系的建立  20-26
  2.1 材料与方法  20-21
    2.1.1 材料  20
    2.1.2 方法  20-21
  2.2 结果与分析  21-24
    2.2.1 培养基对幼胚离体培养直接成苗的影响  21-22
    2.2.2 温室快速定向育种技术体系  22-23
    2.2.3 转基因小麦快速定向育种技术体系  23-24
  2.3 讨论  24-26
    2.3.1 利用温室加代缩短小麦生育周期  24
    2.3.2 幼胚离体培养技术  24-25
    2.3.3 春化作用促进小麦成穗  25
    2.3.4 快速定向育种体系  25-26
第三章影响转基因小麦花药愈伤组织诱导和植株再生因素的研究  26-34
  3.1 材料与方法  26-27
    3.1.1 材料  26
    3.1.2 方法  26-27
  3.2 结果与分析  27-32
    3.2.1 培养基对花药培养效果的影响  27-28
    3.2.2 固化剂对花药培养效果的影响  28-29
    3.2.3 低温预处理时间对花药培养效果的影响  29
    3.2.4 激素组合对花药培养效果的影响  29-30
    3.2.5 基因型对花药培养效果的影响  30-31
    3.2.6 培养基对植株再生的影响  31-32
    3.2.7 绿苗越夏、移栽和加倍  32
  3.3 讨论  32-34
    3.3.1 小麦花药培养诱导培养基水分含量控制  32-33
    3.3.2 低温预处理对花药培养的影响  33
    3.3.3 小麦花药一步成苗技术  33-34
第四章转基因小麦小孢子离体培养研究  34-38
  4.1 材料与方法  34-35
    4.1.1 材料  34
    4.1.2 培养基的制备  34
    4.1.3 材料的采集与低温预处理  34
    4.1.4 材料的消毒及甘露醇处理  34
    4.1.5 小孢子的分离与纯化  34-35
    4.1.6 小孢子的培养养及胚苗移栽  35
  4.2 结果与分析  35-36
    4.2.1 低温预处理对小孢子形态变化的影响  35
    4.2.2 低温预处理时间对小孢子培养力的影响  35-36
    4.2.3 培养基及培养方式对小孢子培养力的影响  36
  4.3 讨论  36-38
    4.3.1 胁迫处理对小孢子发育的促进作用  36-37
    4.3.2 小孢子胚状体发生率低的原因  37
    4.3.3 小孢子离体培养的特点及应用前景  37-38
第五章结论  38-39
参考文献  39-45
附录  45-46
致谢  46-47
作者简介  47

应用植物组织培养技术快速定向培育转基因小麦新品系研究

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