花生再生体系的建立及优化

作     者：邢永祎 

作者单位：吉林农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张君

授予年度：2023年

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

主      题：花生 体细胞 愈伤组织 消毒方式 遗传转化 农杆菌介导 

摘      要：中国是世界主要花生生产国,单产、总产、出口量均为世界第一。上世纪90年代以来花生产业发展迅速,随着花生种质资源鉴定的深入和育种工作速度的加快,栽培型花生品种种类和数量日益增多,结合高产、优质育种目标的亲本品种血缘越来越趋于相似,栽培型与野生型花生资源杂交不亲和,使得常规育种受限,品种间的遗传基础狭窄,近似品种数量增加,趋同性越来越强。但随着分子生物学的发展和植物转基因技术的应用,使有益目的基因精准定向的转移到农作物中以提高其抗性、改良其品质等,为选育优良花生新品种提供了有效手段。本研究以适宜东北地区推广种植的4种花生品种(珍珠豆类型:9326、吉农花7号;多粒类型:吉农花8号、东北王)的上胚轴为外植体,共设4个试验处理(A1:1%次氯酸钠,消毒处理7 min、A2:1%次氯酸钠,消毒处理15min、A3:10%次氯酸钠,消毒处理7 min、A4:10%次氯酸钠,消毒处理5 min)。探究不同次氯酸钠浓度和时间对上胚轴的消毒效果以及进行花生体细胞胚发生植株再生技术研究,同时分析基因型和激素配比在花生组织培养中的效应。并以成熟花生的上胚轴和愈伤组织为受体,采用农杆菌介导法对花生进行遗传转化,探讨影响花生转化率的主要因素,以建立一个高效稳定的花生基因转化体系。试验结果如下:1.以吉农花7号上胚轴为外植体设置四个不同梯度的消毒方式,A1萌发率97.33%、染菌率23.33%、死亡率2.67%。A2萌发率94.67%、染菌率12.22%、死亡率5.33%。A3萌发率78.89%、染菌率5.33%、死亡率18.89%。A4萌发率96.89%、染菌率5.33%、死亡率3.11%。实验结果表明A4在与其他处理相比,保持了相同的萌发率,萌发率为97.33%,但是染菌率与死亡率都是最低的,分别为5.33%、3.11%。因此,可推断A4:10%次氯酸钠消毒5 min的效果最好。2.确定了不同基因型花生最适愈伤组织诱导培养基激素配比:吉农花7号愈伤诱导最佳培养基为MS-B5+Pic 3 mg/L+Gln 3 mg/L,胚性愈伤诱导率达68.66%;9326愈伤诱导最佳培养基为MS-B5+Pic 3 mg/L+Gln 3 mg/L,胚性愈伤诱导率达65.33%;吉农花8号愈伤诱导最佳培养基为MS-B5+Pic 3 mg/L+Gln 2 mg/L胚性愈伤诱导率达66.67%;东北王愈伤诱导最佳培养基为MS-B5+Pic 3 mg/L+Gln 2 mg/L,胚性愈伤诱导率达66.67%。3.确定了不同基因型花生体细胞胚诱导成苗培养基激素配比:吉农花7号芽诱导最佳培养基为MS-B5+NAA 0.1 mg/L+6-BA 1 mg/L,成苗率最高为48.00%;9326芽诱导最佳培养基为MS-B5+NAA 0.1 mg/L+6-BA 0.4 mg/L,成苗率最高为47.00%;吉农花8号芽诱导最佳培养基为MS-B5+NAA 0.1mg/L+6-BA 3mg/L,成苗率最高为48.67%;东北王芽诱导最佳培养基为MS-B5+NAA 0.1 mg/L+6-BA 3 mg/L,成苗率最高为50.00%。4.农杆菌介导的遗传转化条件优化:在菌液浓度OD为0.6-0.8时,进行侵染。结果表明:多粒类型(吉农花8号、东北王)愈伤组织、上胚轴最佳侵染时间15 min、最佳共培养时间3 d时。珍珠豆类型(9326)愈伤组织最佳侵染时间12 min、共培养时间2 d、外植体最佳侵染时间12 min、最佳共培养时间3 d。珍珠豆类型(吉农花7号)愈伤组织、外植体最佳侵染时间15 min、最佳共培养时间3 d。