越南油茶再生体系建立及体细胞胚循环培养

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越南油茶(Camellia vietnamensis T.C.Huang ex Hu)是油茶优良品种之一,其茶籽油含有茶多酚等抗氧化活性物质,不饱和脂肪酸含量较高,营养价值和口感极佳。为了获得油茶丰产品种、提高茶油的品质,需要利用以再生体系为基础的生物育种技术进行油茶树品种改良,因此油茶离体再生体系的建立显得尤为重要。本研究以油茶新生嫩叶为外植体,研究不同的培养基、生长调节剂、光照等条件,对愈伤组织诱导、体细胞胚分化、芽器官诱导、幼叶新生、生根诱导、植株再生的影响。初步建立越南油茶的再生体系,为油茶遗传转化体系建立及分子育种实施奠定基础。由于越南油茶离体叶片途径的胚性愈伤组织分化出体细胞胚的潜能和几率比较低,所以我们利用体细胞胚萌发的子叶进行脱分化和再分化,建立了由体细胞胚→子叶→脆性胚性愈伤组织→体细胞胚的循环培养体系,提高体细胞胚发生几率,可在较短时间扩大体细胞胚数量,为遗传转化研究提供优质材料。本研究的主要结果有:1.越南油茶离体叶片消毒方式:先经过70%酒精快速消毒10 s,然后再使用0.1%HgCl2消毒8min,此时外植体死亡率和污染率均最低。2.消除外植体褐化的方法:在无激素的MS基本培养基上,培养温度27±1℃,光照强度12000 lx,光照时间16h/d的条件下预培养7天释放酚类物质,再转移到添加生长调节剂的培养基上暗培养进行脱分化。3.白色松脆的愈伤组织最适宜培养基是MS+16mg/L Picloram+2uM/LCuSO4;绿色致密的愈伤组织最适宜培养基是WPM+1mg/L NAA+1mg/L 6-BA,结节性愈伤组织最适宜培养基是WPM+0.5mg/L KT+0.5mg/LNAA。4.采用L8(27)正交实验设计,对影响愈伤组织再生分化的基本培养基和激素进行优化,培养8周后,获得四种不同类型的愈伤组织。结构松脆的白色愈伤组织的适宜培养条件为 MS+1mg/L 6-BA+0.1mg/L NAA+0.5 mg/L ZT+1mg/L TDZ。5.结构松脆的白色愈伤组织在WPM+2 mg/LNAA+2 mg/LZT培养基上诱导6周后形成黄色的胚性愈伤组织,诱导率为38%;黄色胚性愈伤组织在MS+0.5 mg/LNAA+2 mg/L 2,4-D培养基上诱导8周后分化出体细胞胚,诱导率为18.75%;体细胞胚在MS+1 mg/L 6-BA+0.5 mg/LNAA培养基上4周后,萌发出绿色子叶。绿色子叶在MS+1 mg/L 6-BA培养基上4周后长出芽器官;芽器官组织在MS+1 mg/L IBA培养基上4周后分生出幼叶和根须组织。6.将体细胞胚萌发的子叶切碎后,转接到脱分化培养基MS+1 mg/L6-BA+0.5mg/LNAA上进行脱分化,用无菌水洗脱后在镜下观察筛选并剥离出胚性愈伤和体细胞胚,实现了体细胞胚循环培养。循环培养可以在短时间内获得数量较多、活力较强的越南油茶体细胞胚,这种方法将很大程度的提高越南油茶体细胞胚发生频率。
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