文档介绍：华中农业大学
博士学位论文
棉花体细胞胚胎发生能力比较及ipt基因的遗传转化
姓名:谢德意
申请学位级别:博士
专业:作物遗传育种
指导教师:张献龙
20061201
摘要棉花体细胞培养和植株再生技术是进行原生质体培养、遗传转化、体细胞杂种创造等技术的必要条件,利用遗传工程改良棉花品种是目前棉花遗传改良研究的一个热门领域,它能有效打破物种间的界限,实现动物、植物和微生物间基因资源的相互利用,并可以实现对目标性状的定向变异,同时能大大缩短育种年限、加快育种进程。但当前棉花生物技术研究仍然存在着很多障碍,如棉花体细胞胚胎发生的基因型依赖性强、棉花组织培养周期长、体胚发生率低、基因遗传转化效率低、再生植株结实困难等等,这些问题已经成为棉花组织培养、棉花生物技术、棉花功能基因的验证研究领域的障碍。本研究内容主要涉及棉花体细胞胚胎发生的调控,不同生态区棉花品种体细胞胚胎发生及再生能力比较;不同基因型海岛棉体细胞胚胎发生能力研究;高效棉花遗传转化体系的建立;虻囊糯;白;蛑仓甑获得:同时对转基因引起的棉花性状变异的规律进行初步研究,为转基因棉花育种提供理论指导。取得的主要研究结果如下:诼降孛抻俗橹盏冀锥危室伺ǘ鹊,瓺虸に刈楹均能高效诱导愈伤组织产生,其最优激素配比为/.诼降孛抻盏加俗橹保盏寂嘌蠳乃蕉杂俗橹院竽否发生体细胞胚胎分化至关重要,在分化培养基中撤去,并增加,可以明显提高愈伤组织胚分化率,使珂字的愈伤组织胚分化率达到%以上。铁盐对愈伤组织诱导和胚分化起着十分重要的作用。当愈伤组织诱导培养基中不含铁盐时,不同基因型的外植体均未见膨大,更没有诱导出愈伤组织。硫酸亚铁/<眩耸庇俗橹盏悸蚀%,将愈伤组织转入分化培养基上时,添加硫酸亚铁的浓度为/保煌蛐偷挠俗橹长都比较迅速,胚分化的时间缩短。肐和激素组合,结合不同阶段的无机盐调控,使供试的个陆地棉品种中有个品种实现体细胞胚胎分化和植株再生,其中鄂抗棉拧号、鄂棉、号、豫棉拧⒃ピ⒃ッ拧⒃ッ个品种是首次获得体细胞胚胎发生的品种。考察以上銎分值南灯追⑾郑蹩姑、胖饕:的浓度以/,/.·/华中农业大学届博士学位论文‘●.
门└司榈济藁ㄅ咝杂俗橹W;芴宓囊糯;逑担ǹЩ统,豫早含有乌干达棉的血统,其他的材料遗传背景比较复杂。许多研究表明,珂字棉的再生能力最强,岱字棉较易再生,而含有金字棉、福字棉、乌于达棉血统的品种则较难获徭体细胞胚和再生植株。本试验中,首次实现了龊薪鹱置蕖福字棉、乌干达棉血统的品种的体细胞胚胎发生和植株再生。比较长江和黄河流域棉区棉花品种的胚胎发生和植株再生能力发现,长江流域的个品种再生分别是鄂抗棉号、鄂抗棉拧⒍蹙号、鄂棉、号⒒坪恿饔虻品种再生分别是中棉”号、晋棉、号、豫棉拧⒃ピ驮ッ砻鞒そ突坪恿饔蛎耷分值呐咛シ⑸椭仓暝偕绷γ挥忻飨圆畋穑与以往研究结果棉花体细胞胚胎发生有严格地域性限制有所不同。但两大棉区品种体细胞胚胎发生和植株再生时间有明显差异,长江流域棉区的品种分化时间平均比黄河流域的品种晚近!芯糠⑾趾5好抻俗橹盏祭选⒊鲇奔涑ぃ胂嗤盏继跫掠盏悸地棉品种相比,出愈时间延迟—天,出愈率偏低,主要原因是海岛棉外植体易褐化导致生长缓慢,且所有供试海岛棉品种刚开始诱导的愈伤组织质地均为硬块状且增殖缓慢,由这种硬块状愈伤组织进一步诱导、继代,形成质地疏松的愈伤组织需要一个漫长的过程。最长达欤庖彩呛5好奁分帜岩越凶橹嘌闹饕的加入对海岛棉愈伤组织诱导和胚分化有显著影响,、缩短出愈时间,而且还能使获得质地疏松愈伤组织的时间大大提前,平均提前达天以上。在海岛棉愈伤组织诱导阶段,∨嘌欣诤5好抻俗橹只胂嗤墓烫迮养相比,愈伤组织分化率平均提高ヒ陨希只奔涮崆煲陨希ɡ眯培养未能使在固体培养条件下没有发生胚分化的海岛棉基因型产生胚分化。砸糯;挠跋煲蜃佑呕芯勘砻鳎栽づ嘌斓拿藁ㄅ咝杂俗橹为转化受体,└司呵秩荆尤疞的乙酰丁香酮活化,能够使㈢%。岱字棉号的血统,鄂棉含有金字棉的血统,豫棉旁蚝懈W置薜难原因之一。../,/.棉花体细胞胚胎发生能力比较及虻囊糯;
抹、┰觥咏患煅椋っ餮杌蛞颜系讲糠衷偕拿藁ㄖ仓甑幕、虴棉花品种中,获得的再生植株经卡那霉素涂因组中。通过对再生植株田间初步观察发现,转基因植株表现出生长旺盛、果枝数增多、叶功能期延长等特征。芯苛瞬煌蛐偷囊糯;什⒔⒘俗;蛟偕仓甑挠行С擅缂术体系。结果表明:在相同的转化条件下,不同基因型的转化效率差异较大,豫早藕顽孀的遗传转化效率及植株再生能力显著高于豫棉藕投趺=档培养基无机盐浓度,用固化,能够提高胚萌发成苗率,降低畸形菌频率,在生根培养中添加少量活性碳提高了根系活力。再生植株长到善嬉妒保鱿的植株根系发褐,可以切除,转移到新鲜的低盐培养基中,重新