甜玉米再生能力的遺傳多態(tài)性分析.pdf

1、組織培養(yǎng)及其植株再生是植物基因工程的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對于作物改良具有重要意義。組織培養(yǎng)技術(shù)在玉米轉(zhuǎn)基因育種中受到重視，而其培養(yǎng)能力又受遺傳因素的控制，因而了解并掌握玉米組織培養(yǎng)能力的遺傳規(guī)律已成為當(dāng)務(wù)之急。本研究對莖尖、成熟胚、幼胚三種外植體的再生培養(yǎng)方法優(yōu)化后，利用以甜玉米為主的45種玉米基因型的不同外植體進(jìn)行組織培養(yǎng)，考察其體細(xì)胞再生能力的差異，然后根據(jù)禾谷類作物基因組存在共線性的原理，利用與水稻再生能力相關(guān)的OS22A的cDNA序列

2、設(shè)計引物，對其不同基因型玉米的DNA進(jìn)行擴(kuò)增、電泳和軟件分析，以期在基因組水平上對玉米再生能力的遺傳特性進(jìn)行分析并予以一定的解釋。主要結(jié)果如下： 1.玉米莖尖分生組織在添加不同濃度6-BA(6-芐基腺嘌呤)的MS培養(yǎng)基上，經(jīng)過四周愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)和四周芽發(fā)育培養(yǎng)，獲得高頻率的叢生芽和再生植株，芽尖倍增數(shù)可達(dá)3～8芽/莖尖。通過比較試驗，反映了不同基因型的莖尖形成愈傷組織和再生植株能力不同，確立了誘導(dǎo)叢生芽發(fā)生的適宜培養(yǎng)條件和程序

3、。 2.以成熟胚和莖尖為試材，比較了它與莖尖的培養(yǎng)特性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)玉米的成熟胚和莖尖愈傷誘導(dǎo)率相關(guān)，但兩種外植體誘導(dǎo)出的愈傷組織狀態(tài)明顯不同，莖尖誘導(dǎo)出的愈傷組織狀態(tài)普遍比成熟胚的好；兩種外植體的愈傷分化率差異明顯，成熟胚愈傷組織最高分化率為2.13％，莖尖愈傷組織最高分化率可達(dá)21.2％。 3.以幼胚為材料，對其愈傷組織誘導(dǎo)，繼代培養(yǎng)和分化進(jìn)行系統(tǒng)的研究，發(fā)現(xiàn)不同的培養(yǎng)添加物對幼胚愈傷組織生長狀況有明顯的影響，L-Pro

4、有利于玉米愈傷組織誘導(dǎo)且質(zhì)量較好；AgNO3不能替代L-Pro在玉米愈傷組織誘導(dǎo)及分化中所起的作用。 4.以45種甜玉米為材料，對成熟胚愈傷組織的誘導(dǎo)和繼代培養(yǎng)、植株再生、再生苗移栽等方面進(jìn)行了研究。45種基因型玉米成熟胚經(jīng)誘導(dǎo)多可產(chǎn)生愈傷組織，但各種基因型之間愈傷組織誘導(dǎo)率差異較大，變異范圍為0～100％。不同基因型愈傷組織的增殖力也有顯著差異。對愈傷組織狀態(tài)進(jìn)行了分類。研究了出愈率、克隆力、芽點數(shù)與植株再生的關(guān)系，結(jié)果表明出

5、愈率與再生能力有較大的相關(guān)性，克隆力、芽點數(shù)次之。利用主成分坐標(biāo)分析并在此基礎(chǔ)上對不同基因型甜玉米的再生能力進(jìn)行聚類，并按歐式距離將45種不同基因型玉米劃分為2個大組群。 5.采用21種不同基因型的甜玉米，以成熟胚和幼胚兩種不同外植體，對愈傷組織的誘導(dǎo)和繼代培養(yǎng)、植株再生等方面進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。結(jié)果表明：玉米的成熟胚和幼胚愈傷誘導(dǎo)率相關(guān)，但兩種外植體誘導(dǎo)出的愈傷組織狀態(tài)明顯不同，幼胚誘導(dǎo)出的愈傷組織狀態(tài)普遍比成熟胚的好；兩種外植

6、體的愈傷分化率差異明顯。 6.根據(jù)甜玉米成熟胚和幼胚各自的再生能力的表型數(shù)據(jù)分別對21材料進(jìn)行聚類，將供試的材料劃分為三個群，第一群出愈率、分化率均較高；第二群特點是出愈率較高，分化率很低或為零；第三群出愈率和分化率均較低。 7.利用與水稻再生能力有關(guān)的表達(dá)序列OS22A的cDNA設(shè)計引物，以6對引物在21份甜玉米材料共檢測到145條多態(tài)性條帶，平均每個引物可擴(kuò)出24條譜帶(變化范圍5-64個)。 8.利用各引物