玉米成熟胚愈伤诱导及再生体系建立
2022-06-09
近年来，随着基因工程技术的不断深入，玉米的遗传转化也取得了一些进步，合适的受体材料是玉米转化成功的关键，所以必须对受体材料进行鉴定和筛选，保证转化后能够得到可育的植株。
幼胚是玉米遗传转化中使用最多的外植体[1，2]。但幼胚组织培养受基因型的控制[3]，而且取材的时间受到严格的季节限制。能否通过成熟胚诱导愈伤获得再生植株呢，Green等最早报道了玉米的成熟胚可诱导愈伤组织，但未能获得再生植株。Wang[4]用玉米自交系A632，B73和Mo17的成熟胚诱导愈伤，使用的培养基为含有1～2毫克/升2，4-D的MS，愈伤组织诱导频率为23%～100%，其中Mo17诱导频率最高，并且B73和Mol7中有4%～5%的外植体得到了再生植株。Huang等[5]利用七个自交系材料进行了成熟胚诱导实验，由成熟胚诱导愈伤组织再生植株的效率达到了19.8%～32.4%。随后Diaa等人[6]也将成熟胚纵切，用含2，4-D的LS培养基诱导出愈伤并获得再生植株。
选取生产上常用的几个玉米品系为材料，参考相关文献，摸索组织培养条件将成熟胚诱导愈伤，来获得再生植株。
1材料和方法
1.1材料
供试材料为农大108、X08、X090、Q319和X178，基本培养基为LS诱导培养基，N6培养基。
1.2方法
用升汞将玉米成熟种子消毒，在无菌水中浸泡24小时后，在LS培养液中再浸泡48小时，然后转到MS培养基上。待出芽后将芽切掉，将种子纵切，放到LS愈伤诱导培养基上，进行愈伤诱导。待长出愈伤后，将其转到N6的分化培养基上，分化出幼苗。
2结果与分析
表1五种玉米品系成熟胚诱导再生植株数量
五个玉米品系中均能长出愈伤，其中农大108效果最好，具体情况见表1，但当将愈伤组织转移到分化培养基上后，愈伤长势变慢，颜色变褐。有的愈伤转移到分化培养基上之后，部分变绿，但不能分化，仅有农大108的愈伤分化出幼苗。
3结论
通过本实验的研究表明，玉米纵切后愈伤的诱导率明显增加，但是分化出植株的比例很低，可能跟后期所用的诱导分化培养基有关；该实验还表明基因型是影响愈伤诱导率的决定性因素，基因型不同愈伤组织的诱导率和分化率都有很大的差异，本实验中农大108做为供试材料，诱导愈伤数量最多，同时也是唯一分化出幼苗的，供试材料中的X090是愈伤诱导率最低的，而且诱导出的愈伤很快褐化，不能再生。
参考文献
[1]朴莲玉，宫赫阳，孙盼盼，许明子，郑大浩.玉米成熟胚愈伤组织诱导及其影响因素研究.延边大学农学学报，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.
幼胚是玉米遗传转化中使用最多的外植体[1，2]。但幼胚组织培养受基因型的控制[3]，而且取材的时间受到严格的季节限制。能否通过成熟胚诱导愈伤获得再生植株呢，Green等最早报道了玉米的成熟胚可诱导愈伤组织，但未能获得再生植株。Wang[4]用玉米自交系A632，B73和Mo17的成熟胚诱导愈伤，使用的培养基为含有1～2毫克/升2，4-D的MS，愈伤组织诱导频率为23%～100%，其中Mo17诱导频率最高，并且B73和Mol7中有4%～5%的外植体得到了再生植株。Huang等[5]利用七个自交系材料进行了成熟胚诱导实验，由成熟胚诱导愈伤组织再生植株的效率达到了19.8%～32.4%。随后Diaa等人[6]也将成熟胚纵切，用含2，4-D的LS培养基诱导出愈伤并获得再生植株。
选取生产上常用的几个玉米品系为材料，参考相关文献，摸索组织培养条件将成熟胚诱导愈伤，来获得再生植株。
1材料和方法
1.1材料
供试材料为农大108、X08、X090、Q319和X178，基本培养基为LS诱导培养基，N6培养基。
1.2方法
用升汞将玉米成熟种子消毒，在无菌水中浸泡24小时后，在LS培养液中再浸泡48小时，然后转到MS培养基上。待出芽后将芽切掉，将种子纵切，放到LS愈伤诱导培养基上，进行愈伤诱导。待长出愈伤后，将其转到N6的分化培养基上，分化出幼苗。
2结果与分析
表1五种玉米品系成熟胚诱导再生植株数量
五个玉米品系中均能长出愈伤，其中农大108效果最好，具体情况见表1，但当将愈伤组织转移到分化培养基上后，愈伤长势变慢，颜色变褐。有的愈伤转移到分化培养基上之后，部分变绿，但不能分化，仅有农大108的愈伤分化出幼苗。
3结论
通过本实验的研究表明，玉米纵切后愈伤的诱导率明显增加，但是分化出植株的比例很低，可能跟后期所用的诱导分化培养基有关；该实验还表明基因型是影响愈伤诱导率的决定性因素，基因型不同愈伤组织的诱导率和分化率都有很大的差异，本实验中农大108做为供试材料，诱导愈伤数量最多，同时也是唯一分化出幼苗的，供试材料中的X090是愈伤诱导率最低的，而且诱导出的愈伤很快褐化，不能再生。
参考文献
[1]朴莲玉，宫赫阳，孙盼盼，许明子，郑大浩.玉米成熟胚愈伤组织诱导及其影响因素研究.延边大学农学学报，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.