玉米成熟胚愈傷誘導(dǎo)及再生體系建立

郝秀靜+張虹

摘要：合適的受體材料是玉米成功轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵，本實(shí)驗(yàn)試圖通過成熟玉米來誘導(dǎo)愈傷，為轉(zhuǎn)化提供材料。選取生產(chǎn)上常用的幾個(gè)玉米系為材料，參考相關(guān)文獻(xiàn)，摸索組織培養(yǎng)條件將成熟胚誘導(dǎo)愈傷，來獲得再生植株。

關(guān)鍵詞：玉米；成熟胚；愈傷誘導(dǎo)；植株再生

基金項(xiàng)目：本文系寧夏大學(xué)校級(jí)青年教師科研啟動(dòng)基金。

中圖分類號(hào)： Q943.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1674-0432（2014）-02-26-1

近年來，隨著基因工程技術(shù)的不斷深入，玉米的遺傳轉(zhuǎn)化也取得了一些進(jìn)步，合適的受體材料是玉米轉(zhuǎn)化成功的關(guān)鍵，所以必須對(duì)受體材料進(jìn)行鑒定和篩選，保證轉(zhuǎn)化后能夠得到可育的植株。

幼胚是玉米遺傳轉(zhuǎn)化中使用最多的外植體 [1，2]。但幼胚組織培養(yǎng)受基因型的控制[3]，而且取材的時(shí)間受到嚴(yán)格的季節(jié)限制。能否通過成熟胚誘導(dǎo)愈傷獲得再生植株呢，Green等最早報(bào)道了玉米的成熟胚可誘導(dǎo)愈傷組織，但未能獲得再生植株。Wang[4]用玉米自交系A(chǔ)632，B73和Mo17的成熟胚誘導(dǎo)愈傷，使用的培養(yǎng)基為含有1～2毫克/升2，4-D的MS，愈傷組織誘導(dǎo)頻率為23%～100%，其中Mo17誘導(dǎo)頻率最高，并且B73和Mol7中有4%～5%的外植體得到了再生植株。Huang等[5]利用七個(gè)自交系材料進(jìn)行了成熟胚誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，由成熟胚誘導(dǎo)愈傷組織再生植株的效率達(dá)到了19.8%～32.4%。隨后Diaa等人[6]也將成熟胚縱切，用含2，4-D的LS培養(yǎng)基誘導(dǎo)出愈傷并獲得再生植株。

選取生產(chǎn)上常用的幾個(gè)玉米品系為材料，參考相關(guān)文獻(xiàn)，摸索組織培養(yǎng)條件將成熟胚誘導(dǎo)愈傷，來獲得再生植株。

1 材料和方法

1.1 材料

供試材料為農(nóng)大108、X08、X090、Q319和X178，基本培養(yǎng)基為L(zhǎng)S誘導(dǎo)培養(yǎng)基，N6培養(yǎng)基。

1.2 方法

用升汞將玉米成熟種子消毒，在無菌水中浸泡24小時(shí)后，在LS培養(yǎng)液中再浸泡48小時(shí)，然后轉(zhuǎn)到MS培養(yǎng)基上。待出芽后將芽切掉，將種子縱切，放到LS愈傷誘導(dǎo)培養(yǎng)基上，進(jìn)行愈傷誘導(dǎo)。待長(zhǎng)出愈傷后，將其轉(zhuǎn)到N6的分化培養(yǎng)基上，分化出幼苗。

2 結(jié)果與分析

表1 五種玉米品系成熟胚誘導(dǎo)再生植株數(shù)量

五個(gè)玉米品系中均能長(zhǎng)出愈傷，其中農(nóng)大108效果最好，具體情況見表1，但當(dāng)將愈傷組織轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上后，愈傷長(zhǎng)勢(shì)變慢，顏色變褐。有的愈傷轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上之后，部分變綠，但不能分化，僅有農(nóng)大108的愈傷分化出幼苗。

3 結(jié)論

通過本實(shí)驗(yàn)的研究表明，玉米縱切后愈傷的誘導(dǎo)率明顯增加，但是分化出植株的比例很低，可能跟后期所用的誘導(dǎo)分化培養(yǎng)基有關(guān)；該實(shí)驗(yàn)還表明基因型是影響愈傷誘導(dǎo)率的決定性因素， 基因型不同愈傷組織的誘導(dǎo)率和分化率都有很大的差異， 本實(shí)驗(yàn)中農(nóng)大108做為供試材料，誘導(dǎo)愈傷數(shù)量最多，同時(shí)也是唯一分化出幼苗的，供試材料中的X090是愈傷誘導(dǎo)率最低的，而且誘導(dǎo)出的愈傷很快褐化，不能再生。

參考文獻(xiàn)

[1] 樸蓮玉，宮赫陽，孫盼盼，許明子，鄭大浩.玉米成熟胚愈傷組織誘導(dǎo)及其影響因素研究.延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào)，2013，35（1）：73-76.

[2] Frame B.R.，Shou H.，Chikwamba R.K.et al.Agrobacterium tumefaciens-mediated transf ormation of maize embryos using a standard binary vector system.Plant Physiol，2002，129：13-22

[3] Frame B.R.，Zhang H.，Cocciolone S.M.et al. Production of transgentic maize from bombarded type II callus：effect of gold particle size and callus morphology on transformation efficiency.In Vitro Cell Dev Biol Plant.2000，36：21-29.

[4] Wang AS.Callus induetion and Plan tregeneration from maize mature embryos.Plant Cell ReP，1987，6：360-362.

[5] Huang S.，Adams W.R.，Zhou Q.，et al.Improving nutritional quality of maize proteins by expressing sense and antisense zein genes.J.Agric. Food Chem.2004，52：1958-1964.

[6] Diaa A.A.，Sairam R.and Reddy T.S.G.Split-seed：a new tool for maize researchers.Planta，2006，223：1355-1360.

作者簡(jiǎn)介：郝秀靜，寧夏大學(xué)，講師，研究方向：基因工程。

摘要：合適的受體材料是玉米成功轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵，本實(shí)驗(yàn)試圖通過成熟玉米來誘導(dǎo)愈傷，為轉(zhuǎn)化提供材料。選取生產(chǎn)上常用的幾個(gè)玉米系為材料，參考相關(guān)文獻(xiàn)，摸索組織培養(yǎng)條件將成熟胚誘導(dǎo)愈傷，來獲得再生植株。

關(guān)鍵詞：玉米；成熟胚；愈傷誘導(dǎo)；植株再生

基金項(xiàng)目：本文系寧夏大學(xué)校級(jí)青年教師科研啟動(dòng)基金。

中圖分類號(hào)： Q943.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1674-0432（2014）-02-26-1

近年來，隨著基因工程技術(shù)的不斷深入，玉米的遺傳轉(zhuǎn)化也取得了一些進(jìn)步，合適的受體材料是玉米轉(zhuǎn)化成功的關(guān)鍵，所以必須對(duì)受體材料進(jìn)行鑒定和篩選，保證轉(zhuǎn)化后能夠得到可育的植株。

幼胚是玉米遺傳轉(zhuǎn)化中使用最多的外植體 [1，2]。但幼胚組織培養(yǎng)受基因型的控制[3]，而且取材的時(shí)間受到嚴(yán)格的季節(jié)限制。能否通過成熟胚誘導(dǎo)愈傷獲得再生植株呢，Green等最早報(bào)道了玉米的成熟胚可誘導(dǎo)愈傷組織，但未能獲得再生植株。Wang[4]用玉米自交系A(chǔ)632，B73和Mo17的成熟胚誘導(dǎo)愈傷，使用的培養(yǎng)基為含有1～2毫克/升2，4-D的MS，愈傷組織誘導(dǎo)頻率為23%～100%，其中Mo17誘導(dǎo)頻率最高，并且B73和Mol7中有4%～5%的外植體得到了再生植株。Huang等[5]利用七個(gè)自交系材料進(jìn)行了成熟胚誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，由成熟胚誘導(dǎo)愈傷組織再生植株的效率達(dá)到了19.8%～32.4%。隨后Diaa等人[6]也將成熟胚縱切，用含2，4-D的LS培養(yǎng)基誘導(dǎo)出愈傷并獲得再生植株。

選取生產(chǎn)上常用的幾個(gè)玉米品系為材料，參考相關(guān)文獻(xiàn)，摸索組織培養(yǎng)條件將成熟胚誘導(dǎo)愈傷，來獲得再生植株。

1 材料和方法

1.1 材料

供試材料為農(nóng)大108、X08、X090、Q319和X178，基本培養(yǎng)基為L(zhǎng)S誘導(dǎo)培養(yǎng)基，N6培養(yǎng)基。

1.2 方法

用升汞將玉米成熟種子消毒，在無菌水中浸泡24小時(shí)后，在LS培養(yǎng)液中再浸泡48小時(shí)，然后轉(zhuǎn)到MS培養(yǎng)基上。待出芽后將芽切掉，將種子縱切，放到LS愈傷誘導(dǎo)培養(yǎng)基上，進(jìn)行愈傷誘導(dǎo)。待長(zhǎng)出愈傷后，將其轉(zhuǎn)到N6的分化培養(yǎng)基上，分化出幼苗。

2 結(jié)果與分析

表1 五種玉米品系成熟胚誘導(dǎo)再生植株數(shù)量

五個(gè)玉米品系中均能長(zhǎng)出愈傷，其中農(nóng)大108效果最好，具體情況見表1，但當(dāng)將愈傷組織轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上后，愈傷長(zhǎng)勢(shì)變慢，顏色變褐。有的愈傷轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上之后，部分變綠，但不能分化，僅有農(nóng)大108的愈傷分化出幼苗。

3 結(jié)論

通過本實(shí)驗(yàn)的研究表明，玉米縱切后愈傷的誘導(dǎo)率明顯增加，但是分化出植株的比例很低，可能跟后期所用的誘導(dǎo)分化培養(yǎng)基有關(guān)；該實(shí)驗(yàn)還表明基因型是影響愈傷誘導(dǎo)率的決定性因素， 基因型不同愈傷組織的誘導(dǎo)率和分化率都有很大的差異， 本實(shí)驗(yàn)中農(nóng)大108做為供試材料，誘導(dǎo)愈傷數(shù)量最多，同時(shí)也是唯一分化出幼苗的，供試材料中的X090是愈傷誘導(dǎo)率最低的，而且誘導(dǎo)出的愈傷很快褐化，不能再生。

參考文獻(xiàn)

[1] 樸蓮玉，宮赫陽，孫盼盼，許明子，鄭大浩.玉米成熟胚愈傷組織誘導(dǎo)及其影響因素研究.延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào)，2013，35（1）：73-76.

[2] Frame B.R.，Shou H.，Chikwamba R.K.et al.Agrobacterium tumefaciens-mediated transf ormation of maize embryos using a standard binary vector system.Plant Physiol，2002，129：13-22

[3] Frame B.R.，Zhang H.，Cocciolone S.M.et al. Production of transgentic maize from bombarded type II callus：effect of gold particle size and callus morphology on transformation efficiency.In Vitro Cell Dev Biol Plant.2000，36：21-29.

[4] Wang AS.Callus induetion and Plan tregeneration from maize mature embryos.Plant Cell ReP，1987，6：360-362.

[5] Huang S.，Adams W.R.，Zhou Q.，et al.Improving nutritional quality of maize proteins by expressing sense and antisense zein genes.J.Agric. Food Chem.2004，52：1958-1964.

[6] Diaa A.A.，Sairam R.and Reddy T.S.G.Split-seed：a new tool for maize researchers.Planta，2006，223：1355-1360.

作者簡(jiǎn)介：郝秀靜，寧夏大學(xué)，講師，研究方向：基因工程。

摘要：合適的受體材料是玉米成功轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵，本實(shí)驗(yàn)試圖通過成熟玉米來誘導(dǎo)愈傷，為轉(zhuǎn)化提供材料。選取生產(chǎn)上常用的幾個(gè)玉米系為材料，參考相關(guān)文獻(xiàn)，摸索組織培養(yǎng)條件將成熟胚誘導(dǎo)愈傷，來獲得再生植株。

關(guān)鍵詞：玉米；成熟胚；愈傷誘導(dǎo)；植株再生

基金項(xiàng)目：本文系寧夏大學(xué)校級(jí)青年教師科研啟動(dòng)基金。

中圖分類號(hào)： Q943.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1674-0432（2014）-02-26-1

近年來，隨著基因工程技術(shù)的不斷深入，玉米的遺傳轉(zhuǎn)化也取得了一些進(jìn)步，合適的受體材料是玉米轉(zhuǎn)化成功的關(guān)鍵，所以必須對(duì)受體材料進(jìn)行鑒定和篩選，保證轉(zhuǎn)化后能夠得到可育的植株。

幼胚是玉米遺傳轉(zhuǎn)化中使用最多的外植體 [1，2]。但幼胚組織培養(yǎng)受基因型的控制[3]，而且取材的時(shí)間受到嚴(yán)格的季節(jié)限制。能否通過成熟胚誘導(dǎo)愈傷獲得再生植株呢，Green等最早報(bào)道了玉米的成熟胚可誘導(dǎo)愈傷組織，但未能獲得再生植株。Wang[4]用玉米自交系A(chǔ)632，B73和Mo17的成熟胚誘導(dǎo)愈傷，使用的培養(yǎng)基為含有1～2毫克/升2，4-D的MS，愈傷組織誘導(dǎo)頻率為23%～100%，其中Mo17誘導(dǎo)頻率最高，并且B73和Mol7中有4%～5%的外植體得到了再生植株。Huang等[5]利用七個(gè)自交系材料進(jìn)行了成熟胚誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，由成熟胚誘導(dǎo)愈傷組織再生植株的效率達(dá)到了19.8%～32.4%。隨后Diaa等人[6]也將成熟胚縱切，用含2，4-D的LS培養(yǎng)基誘導(dǎo)出愈傷并獲得再生植株。

選取生產(chǎn)上常用的幾個(gè)玉米品系為材料，參考相關(guān)文獻(xiàn)，摸索組織培養(yǎng)條件將成熟胚誘導(dǎo)愈傷，來獲得再生植株。

1 材料和方法

1.1 材料

供試材料為農(nóng)大108、X08、X090、Q319和X178，基本培養(yǎng)基為L(zhǎng)S誘導(dǎo)培養(yǎng)基，N6培養(yǎng)基。

1.2 方法

用升汞將玉米成熟種子消毒，在無菌水中浸泡24小時(shí)后，在LS培養(yǎng)液中再浸泡48小時(shí)，然后轉(zhuǎn)到MS培養(yǎng)基上。待出芽后將芽切掉，將種子縱切，放到LS愈傷誘導(dǎo)培養(yǎng)基上，進(jìn)行愈傷誘導(dǎo)。待長(zhǎng)出愈傷后，將其轉(zhuǎn)到N6的分化培養(yǎng)基上，分化出幼苗。

2 結(jié)果與分析

表1 五種玉米品系成熟胚誘導(dǎo)再生植株數(shù)量

五個(gè)玉米品系中均能長(zhǎng)出愈傷，其中農(nóng)大108效果最好，具體情況見表1，但當(dāng)將愈傷組織轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上后，愈傷長(zhǎng)勢(shì)變慢，顏色變褐。有的愈傷轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基上之后，部分變綠，但不能分化，僅有農(nóng)大108的愈傷分化出幼苗。

3 結(jié)論

通過本實(shí)驗(yàn)的研究表明，玉米縱切后愈傷的誘導(dǎo)率明顯增加，但是分化出植株的比例很低，可能跟后期所用的誘導(dǎo)分化培養(yǎng)基有關(guān)；該實(shí)驗(yàn)還表明基因型是影響愈傷誘導(dǎo)率的決定性因素， 基因型不同愈傷組織的誘導(dǎo)率和分化率都有很大的差異， 本實(shí)驗(yàn)中農(nóng)大108做為供試材料，誘導(dǎo)愈傷數(shù)量最多，同時(shí)也是唯一分化出幼苗的，供試材料中的X090是愈傷誘導(dǎo)率最低的，而且誘導(dǎo)出的愈傷很快褐化，不能再生。

參考文獻(xiàn)

[1] 樸蓮玉，宮赫陽，孫盼盼，許明子，鄭大浩.玉米成熟胚愈傷組織誘導(dǎo)及其影響因素研究.延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào)，2013，35（1）：73-76.

[2] Frame B.R.，Shou H.，Chikwamba R.K.et al.Agrobacterium tumefaciens-mediated transf ormation of maize embryos using a standard binary vector system.Plant Physiol，2002，129：13-22

[3] Frame B.R.，Zhang H.，Cocciolone S.M.et al. Production of transgentic maize from bombarded type II callus：effect of gold particle size and callus morphology on transformation efficiency.In Vitro Cell Dev Biol Plant.2000，36：21-29.

[4] Wang AS.Callus induetion and Plan tregeneration from maize mature embryos.Plant Cell ReP，1987，6：360-362.

[5] Huang S.，Adams W.R.，Zhou Q.，et al.Improving nutritional quality of maize proteins by expressing sense and antisense zein genes.J.Agric. Food Chem.2004，52：1958-1964.

[6] Diaa A.A.，Sairam R.and Reddy T.S.G.Split-seed：a new tool for maize researchers.Planta，2006，223：1355-1360.

作者簡(jiǎn)介：郝秀靜，寧夏大學(xué)，講師，研究方向：基因工程。