玉米組織培養(yǎng)研究進(jìn)展

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1、青島農(nóng)業(yè)大學(xué)課程論文玉米組織培養(yǎng)研究進(jìn)展姓名：李升濤學(xué)號(hào)：20122757專業(yè)：機(jī)制3班2013年5月15日摘要：玉米是世界上分布最廣泛的糧食作物之一。他可以可用作飼料，食物和工業(yè)原料等。該文從培養(yǎng)條件*

2、外楨體的選擇"生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑n添加物及離體培養(yǎng)影響因素等方面概述了玉米組織培養(yǎng)的研究現(xiàn)狀。并對(duì)其應(yīng)用前景進(jìn)行展望，以期為玉米的遺傳改良及生產(chǎn)利用提供理論參考。關(guān)鍵詞：玉米組織培養(yǎng)培養(yǎng)條件研究進(jìn)展玉米，亦稱玉蜀黍、包谷、棒子等，為一年生禾本科草本植物，也是全世界總產(chǎn)量最高的糧食作物。玉米可用于生產(chǎn)乙醇，對(duì)于解決當(dāng)前世界的能源危機(jī)有著重要意義。它的農(nóng)藝性狀可以通過導(dǎo)入優(yōu)良基因得

3、到有效改良，但遺傳轉(zhuǎn)化的成功需要高效W生體系的建立，愈傷組織的誘導(dǎo)是建立再生體系的基礎(chǔ)和前提［1］。1.外植體的選?。和庵搀w的選擇是影響組培成功與否的重要環(huán)節(jié)。1975年，Green和Philips［2］用玉米未成熟幼胚成功誘導(dǎo)出愈傷組織并首次獲得再生植株。經(jīng)過多年的發(fā)展，目前有多種形式的玉米外植體都已成功誘導(dǎo)出愈傷組織，如以花藥為外植體成功誘導(dǎo)出愈傷組織，以未成熟合子胚為外植體成功誘導(dǎo)出愈傷組織，以葉片為外植體亦成功誘導(dǎo)出愈傷組織，賈秀萍等［3］以成熟玉米種子的胚、胚根和胚軸為外植體材料，均成功誘導(dǎo)出愈傷組織。因此，幼穗、花藥、葉片、未成熟合子胚、成熟胚及其胚根、胚軸等

4、材料均可作為玉米組織培養(yǎng)的外植體。2.基因型的影響：對(duì)于同一種植物，由于基因型的差異，其愈傷誘導(dǎo)以及植株再生所耑的條件不同，愈傷組織的質(zhì)量更是有明顯差別。孫紅煒等［4］以幾個(gè)玉米雜交種幼胚為外植體，發(fā)現(xiàn)不同基因型的玉米不僅出愈率不同，且愈傷組織的質(zhì)量有顯著差別。劉小紅［1］選用7個(gè)品種的玉米自交系用6種誘導(dǎo)培養(yǎng)基進(jìn)行愈傷組織的誘導(dǎo)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)平均愈傷組織誘導(dǎo)頻率有很大差別，最高達(dá)100%，最低僅8.6%。徐立華等［5］選用4個(gè)品種的玉米進(jìn)行組培研宂，發(fā)現(xiàn)在同一植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑培養(yǎng)基中，不同玉米品種成熟胚愈傷組織的形成與分化芽頻率都有較大差異。在試驗(yàn)中，應(yīng)當(dāng)盡量選取能夠誘導(dǎo)出胚

5、性愈傷組織的玉米基因型作為材料，使遺傳轉(zhuǎn)化和植株再生能更好地進(jìn)行。1.植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑及添加物的影響：在植物纟11織培養(yǎng)中，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑及添加物對(duì)愈傷纟11織的誘導(dǎo)與植株再生起著關(guān)鍵作用。在誘導(dǎo)玉米愈傷組織時(shí)，通常選用2,4-D或NAA進(jìn)行誘導(dǎo)，或?qū)⒍吲c細(xì)胞分裂素配合使用。1.愈傷組織的誘導(dǎo)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的選用與配比是愈傷組織誘導(dǎo)的關(guān)鍵，多種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑單獨(dú)使用或配合使用均可成功誘導(dǎo)出愈傷組織，但山愈率有很大差別。趙錦S等［6］的研究表明，2,4-D濃度為2mg/L時(shí)成熟胚的平均誘導(dǎo)率最高，但不同材料最適合的2,4-D濃度有差別。試驗(yàn)己證明，在培養(yǎng)基相同的條件下，Di

6、camba（麥草畏）能有效抑制幼胚胚根、胚芽的生長(zhǎng)，但2，4-D卻不具有這種作用。2.愈傷組織的分化及植株再生在玉米愈傷組織的分化屮，6-BA為重要的激素。張立軍等［7］的研宄表明，細(xì)胞分裂素在植株再生過程中起明顯的促進(jìn)作用，在分化培養(yǎng)基中添加0.5mg/LBA比不含BA的培養(yǎng)基對(duì)成熟胚植株冉生更有效。孫紅煒等［4］研究也表明，在培養(yǎng)基上添加8mg/LAgN03可以明顯提商玉米再生率。同時(shí)，?其研宄也表明pp333（多效唑）可以顯著降低組培苗的高度，使細(xì)弱的組培苗生長(zhǎng)健壯，根增多變粗，葉色加深，移栽后成活率大大提高。但也發(fā)現(xiàn)pp333對(duì)綠芽有毒害作川，同時(shí)抑制根的生長(zhǎng)。2

7、.褐化控制：褐化是指在植物組織培養(yǎng)過程中，外植體向培養(yǎng)基中釋放醌類物質(zhì)，導(dǎo)致培養(yǎng)基逐漸變成褐色，進(jìn)而外植體也隨之褐變而死亡的現(xiàn)象。褐化在植物組織培養(yǎng)過程屮十分常見，在很大程度上制約植物組織培養(yǎng)的成功。植物組織培養(yǎng)屮主要采用14培養(yǎng)基屮加入抗壞血酸或活性炭等物質(zhì)以防止褐化。在培養(yǎng)基中使用較高濃度2,4-D和添加適量的AgNO3也能在一定程度上防止愈傷組織的褐化。3.其他因素的影響：在玉米組織培養(yǎng)中，N6、B5、MS、LS、MN等是常用的基礎(chǔ)培養(yǎng)基，而N6和MS最為常用。二者對(duì)于不同品種和品系玉米愈傷組織的植株再生影響不同。對(duì)于誘導(dǎo)產(chǎn)生出胚性愈傷組織，MS比N6效果好；若巾幼

8、胚直接再生植株，則N6培養(yǎng)基效果更好。在愈傷組織誘導(dǎo)方而，一般采用25?286C暗培養(yǎng)。繼代可采用培養(yǎng)溫度25?27°C,每FI光照12h，光照強(qiáng)度800?1000lx的條件進(jìn)行培養(yǎng)。分化時(shí)，則可在27°C、20001x光強(qiáng)、每日光照16h的條件下進(jìn)行。1.展望：玉米組織培養(yǎng)為優(yōu)良基因的導(dǎo)入提供了保障和前提，近年來，隨著玉米組織培養(yǎng)技術(shù)研究的不斷深入，在外界影響因素、愈傷組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及在實(shí)際生產(chǎn)屮的應(yīng)用價(jià)伉等方而都取得了很大突破，這為玉米育種的發(fā)展探索出一條分子育種與常規(guī)育種相結(jié)合的道路，并獲得很大成功。目前己有多種轉(zhuǎn)基因玉