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抑制发芽/生根的大麦成熟胚组织培养法及所用培养基制作方法

  • 专利名称
    抑制发芽/生根的大麦成熟胚组织培养法及所用培养基制作方法
  • 发明者
    华为, 尚毅, 朱靖环, 杨建明, 林峰, 汪军妹, 贾巧君, 顾玉坤
  • 公开日
    2012年7月4日
  • 申请日期
    2012年2月26日
  • 优先权日
    2012年2月26日
  • 申请人
    浙江省农业科学院
  • 文档编号
    A01H4/00GK102533633SQ20121004447
  • 关键字
  • 权利要求
    1.大麦成熟胚离体培养基,其特征是包括诱导愈伤培养基、分化培养基和生根壮苗培养基;所述诱导愈伤培养基的制备方法如下每升诱导基液先调节pH为5. 7 5. 9,然后加入3. 8 4. 2g的植物凝胶;接着进行高温、高压的灭菌处理,最后加入过滤灭菌处理后的维生素A 9 llmg、维生素&0.9 1. Img 和烟酸 0. 9 1. Img ;所述诱导基液由以下含量的组分组成KNO3 2700 ^00mg/L,(NH4)2SO4 440 480mg/L,KH2PO4 380 420mg/L,MgSO4 · 7H20 175 195mg/L, CaCl2 · 2H20 155 175mg/L, MnSO4 · 4H20 22. 0 22. 6mg/L, ZnSO4 · 7H20 8. 4 8. 8mg/L, H3BO3 6. O 6. 4mg/L, Na2MoO4 ·2Η20 0. 20 0. 30mg/L, CuSO4 ·5Η20 1. 20 1. 30mg/L, CoCl2 · 6H20 0. 020 0. 030mg/L, KI 0. 80 0. 86mg/L, Na2-EDTA · 2H20 37. O 37. 6mg/L, FeSO4 · 7H20 27. 6 28. Omg/L,脯氨酸 580 620mg/L,谷氨酰胺 240 260mg/ L,水解酪蛋白380 420mg/L,肌醇90 110mg/L和蔗糖28 32g/L,其余为蒸馏水; 所述分化培养基的制备方法如下每升分化基液先调节pH为5. 6 5. 8,然后加入3. 8 4. 2g的植物凝胶;接着进行高温、高压的灭菌处理,最后加入过滤灭菌处理后的维生素B1O. 35 0. 45mg和6-苄基氨基嘌呤0. 9 1. Img ;每升分化基液由以下含量的组分组成KNO3 1800 2000mg/L, NH4NO3 160 170mg/L, CaCl2 · 2H20 430 450mg/L, KH2PO4 160 180mg/L, MgSO4 ·7Η20 360 380mg/L, NaFeEDTA 38 42mg/L, H3BO3 6· O 6. 4mg/L, MnSO4 ·4Η20 22. O 22. 6mg/L, ZnSO4 ·7Η20 8· 4 8. 8mg/L, Na2MoO4 ·2Η20 0. 20 0. 30mg/ L, KI 0. 80 0. 86mg/L, CuSO4 · 5H20 0. 020 0. 030mg/L, CoCl2 · 6H20 0. 020 0. 030mg/ L,谷氨酰胺710 750mg/L,肌醇90 110mg/L和麦芽糖60 64g/L,其余为蒸馏水; 所述生根壮苗培养基的制备方法如下先在每升MS基本培养液中加入肌醇230 270mg、水解酪蛋白0. 9 1. lg、脯氨酸 680 700mg、麦芽糖沘 32g,然后调pH值至5. 8 6. 0,接着加入植物凝胶3. 8 4. 2g, 再进行高温、高压的灭菌处理,最后加入过滤灭菌处理后的维生素B1O. 35 0. 45mg2.根据权利要求1所述的大麦成熟胚离体培养基,其特征是 所述诱导愈伤培养基的制备方法如下每升诱导基液先调节至PH为5. 8,然后加入4g的植物凝胶;接着进行高温、高压的灭菌处理,最后加入过滤灭菌处理后的维生素BJOmg、维生素B6Img和烟酸Img ; 所述诱导基液由以下含量的组分组成KNO3 2830mg/L, (NH4)2SO4 460mg/L, KH2PO4 400mg/L,MgSO4 · 7H20 185mg/L,CaCl2 · 2H20 165mg/L, MnSO4 · 4H20 22. 3mg/L, ZnSO4 · 7H20 8. 6mg/L, H3BO3 6. 2mg/L, Na2MoO4 · 2H20 0. 25mg/L, CuSO4 · 5H20 1. 25mg/L, CoCl2 · 6H20 0. 025mg/L, KI 0. 83mg/L, Na2-EDTA · 2H20 37. 3mg/L, FeSO4 · 7H20 27. 8mg/L,脯氨酸 600mg/L,谷氨酰胺 250mg/L,水解酪蛋白 400mg/ L,肌醇lOOmg/L和蔗糖30g/L,其余为蒸馏水; 所述分化培养基的制备方法如下每升分化基液先调节至PH为5. 7,然后加入4g的植物凝胶;接着进行高温、高压的灭菌处理,最后加入过滤灭菌处理后的维生素B1O. 4mg和6-苄基氨基嘌呤Img ;每升分化基液由以下含量的组分组成KNO3 1900mg/L, NH4NO3 165mg/L, CaCl2 · 2H20 440mg/L, KH2PO4 170mg/L, MgSO4 · 7H20 370mg/L, NaFeEDTA 40mg/L, H3BO3 6. 2mg/L, MnSO4 · 4H20 22. 3mg/L, ZnSO4 · 7H20 8. 6mg/L, Na2MoO4 · 2H20 0. 25mg/L, KI 0. 83mg/L, CuSO4 · 5H20 0. 025mg/L, CoCl2 · 6H20 0. 025mg/L, 谷氨酰胺730mg/L,肌醇lOOmg/L和麦芽糖62g/L,其余为蒸馏水;所述生根壮苗培养基的制备方法如下先在每升MS基本培养液中加入肌醇250mg、水解酪蛋白lg、脯氨酸690mg、麦芽糖30g, 然后调PH值至5. 9,接着加入植物凝胶4g,再进行高温、高压的灭菌处理,最后加入过滤灭菌处理后的维生素4mgo3.利用如权利要求1或2所述的大麦成熟胚离体培养基所进行的有效抑制发芽/生根的大麦成熟胚组织培养方法,其特征是包括以下步骤1)、选取籽粒饱满的成熟种子经消毒灭菌后,刮取胚,以刮取的胚作为离体胚接种到诱导愈伤培养基上;2)、将步骤1)所得的接种在诱导愈伤培养基上的离体胚放入22 ^rc的培养箱中黑暗培养,暗培养时间为6 8周;得具有分化能力的愈伤组织;所述暗培养过程中,每2周更换一次诱导愈伤培养基;3)、将步骤2、所得的愈伤组织转到分化培养基上,22 ^TC光照培养直至愈伤组织上长出2 3片的叶子,光照强度为40 60 μ mol/m2/S,每天的光照时间为14小时,得绿苗; 所述光照培养过程中,每2周更换一次分化培养基;4)、将步骤幻所得的绿苗转到生根壮苗培养基上,22 ^TC光照培养,光照强度为 40 60 μ mol/m2/s,每天的光照时间为14小时;直至绿苗长出彡2cm的根;5)、将步骤4)所得的绿苗在室内放置1 2天,洗去根上的培养基,得可移栽的苗4.根据权利要求3所述的有效抑制发芽/生根的大麦成熟胚组织培养方法,其特征是 所述步骤1)的消毒灭菌为取籽粒饱满的成熟种子清洗干净后,剥去外壳直至胚外露,然后将上述处理后的种子浸泡在质量浓度为30 55%的次氯酸钠水溶液中15 35min,弃去次氯酸钠溶液再加体积浓度70 75%酒精浸泡5min,再弃去体积浓度70 75%酒精加体积浓度2. 5 3. 5%的双氧水浸泡4 6min,最后用灭菌水洗5_6次;所述刮取胚为在无菌操作台上,用灭菌的解剖刀从胚的前端往后慢慢将胚刮碎,将刮碎的胚作为离体胚接种到诱导愈伤的培养基上
  • 技术领域
    本发明属于植物组织培养领域,具体涉及一种有效抑制发芽的大麦成熟胚组织培养方法及相应的组织培养体系
  • 背景技术
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:抑制发芽/生根的大麦成熟胚组织培养法及所用培养基的制作方法大麦组织培养不仅是大麦品种改良的有效途径,也是进行大麦遗传转化的重要环节。目前,大麦组织培养成功的外植体包括顶端分生组织、花药、幼胚和成熟胚等。其中,幼胚被认为是最理想的外植体材料,愈伤诱导率和植株再生率都比较高,获得转基因大麦的报道基本以幼胚为受体。而大麦幼胚取材受时间、空间和季节等的限制,合适的取材时期难以把握,在一定程度上制约了转基因大麦的有效开展与应用。大麦成熟胚取材方便,不受季节限制,数量也能保证,是开展大麦遗传转化最为方便实用的受体。但是,由于受各种因素的影响,大麦成熟胚组织培养植株再生率目前还非常低。1984年,Lupotto (Annals of Botany, 54 =523-529)首次报道使用大麦种子完整的成熟胚诱导愈伤组织,并获得了再生植株,但再生率很低,只获得了 2株再生苗。郭晓琳等 0005,植物遗传资源学报,6 ) =418-422)将大麦种子沿腹沟纵切,切面朝下接种到培养基上,愈伤诱导率达到70%,绿苗分化率(分化的绿苗数/接种的愈伤数)在20%左右。He 和Jia(2008,Plant Cell Tiss Organ Cult,95 :251-254)使用胚乳支持的方法诱导裸大麦的成熟胚,在一定程度上提高了愈伤诱导率和分化率。Han等0011,J Zhejiang Univ-Sci B, 12 (5) =399-407)使用二等分纵切的方法,将切下的成熟胚接种到培养基上,愈伤诱导率达80%左右,绿苗分化率15%左右。然而这些方法都存在离体胚发芽的现象,严重抑制了初代愈伤组织的形成,是造成成熟胚组织培养效率低的主要原因之一。另外大麦颖果被颖壳紧密包被(裸大麦除外),腹沟部分难以完整去壳,表面消毒效果差,所以上述方法中大多存在诱导过程极易污染的现象,显著降低了组培效率。
本发明要解决的技术问题是提供一种有效抑制发芽/生根的大麦成熟胚组织培养方法及所用培养基,采用该方法能解决目前大麦离体成熟胚培养极易出芽/长根、抑制愈伤组织生长的现象和组织培养污染率高,绿苗分化率低等问题,使用该方法能获得较高的绿苗分化率。为了解决上述技术问题,本发明提供一种大麦成熟胚离体培养基,包括诱导愈伤培养基、分化培养基和生根壮苗培养基;诱导愈伤培养基的制备方法如下每升诱导基液先调节pH为5.7 5.9,然后加入3.8 4. 2g的植物凝胶 (Phytagel);接着进行高温、高压的灭菌处理(为常规的灭菌处理方式,下同),最后加入过滤灭菌(例如采用0. 2 μ m微孔膜过滤灭菌,下同),处理后的维生素B1 (VB1) 9 llmg、维生素 (VB6) 0. 9 1. Img 和烟酸 0. 9 1. Img ;诱导基液由以下含量的组分组成KNO3 2700 2900mg/L,(NH4)2SO4 440 480mg/L,KH2PO4 380 420mg/L, MgSO4 · 7H20 175 195mg/L, CaCl2 · 2H20 155 175mg/L, MnSO4 · 4H20 22. 0 22. 6mg/ L, ZnSO4 · 7H20 8. 4 ~ 8. 8mg/L, H3BO3 6. 0 ~ 6. 4mg/L, Na2MoO4 · 2H20 0. 20 0. 30mg/L, CuSO4 · 5H20 1. 20 1. 30mg/L, CoCl2 · 6H20 0. 020 0. 030mg/L, KI 0. 80 0. 86mg/L, Na2-EDTA · 2H20 37. 0 37. 6mg/L, FeSO4 · 7H20 27. 6 28. Omg/L,脯氨酸 580 620mg/ L,谷氨酰胺240 ^Omg/L,水解酪蛋白380 420mg/L,肌醇90 110mg/L和蔗糖观 32g/L,其余为蒸馏水;分化培养基的制备方法如下每升分化基液先调节PH为5. 6 5. 8,然后加入3. 8 4. 2g的植物凝胶(Phytagel);接着进行高温、高压的灭菌处理,最后加入过滤灭菌处理后的维生素 B1 (VB1) 0. 35 0. 45mg 和 6-苄基氨基嘌呤(BAP) 0. 9 1. Img ;每升分化基液由以下含量的组分组成KNO3 1800 2000mg/L,NH4NO3 160 170mg/L,CaCl2 ·2Η20 430 450mg/L,KH2PO4 160 180mg/L, MgSO4 ·7Η20 360 380mg/L, NaFeEDTA 38 42mg/L, H3BO3 6· O 6. 4mg/L, MnSO4 ·4Η20 22. O 22. 6mg/L, ZnSO4 ·7Η20 8· 4 8. 8mg/L, Na2MoO4 ·2Η20 0. 20 0. 30mg/ L, KI 0. 80 0. 86mg/L, CuSO4 · 5H20 0. 020 0. 030mg/L, CoCl2 · 6H20 0. 020 0. 030mg/ L,谷氨酰胺710 750mg/L,肌醇90 110mg/L和麦芽糖60 64g/L,其余为蒸馏水;生根壮苗培养基的制备方法如下先在每升MS基本培养液(即为常规的液体状的MS基本培养基)中加入肌醇 230 270mg、水解酪蛋白0. 9 1. lg、脯氨酸680 700mg、麦芽糖观 328,然后调?!1值至5. 8 6. 0,接着加入植物凝胶(Phytagel) 3. 8 4. 2g,再进行高温、高压的灭菌处理,最后加入过滤灭菌处理后的维生素& (VB1)O. 35 0. 45mg。作为本发明的大麦成熟胚离体培养基的改进诱导愈伤培养基的制备方法如下每升诱导基液先调节至pH为5. 8,然后加入4g的植物凝胶(Phytagel);接着进行高温、高压的灭菌处理,最后加入过滤灭菌处理后的维生素B1(VB1) 10mg、维生素 (VB6) Img 和烟酸Img ;诱导基液由以下含量的组分组成KNO3 2830mg/L, (NH4)2SO4 460mg/L, KH2PO4 400mg/L,MgSO4 · 7H20 185mg/L, CaCl2 · 2H20 165mg/L, MnSO4 · 4H20 22. 3mg/L, ZnSO4 · 7H20 8. 6mg/L, H3BO3 6. 2mg/L, Na2MoO4 · 2H20 0. 25mg/L, CuSO4 · 5H20 1. 25mg/L, CoCl2 · 6H20 0. 025mg/L, KI 0. 83mg/L, Na2-EDTA · 2H20 37. 3mg/L, FeSO4 · 7H20 27. Sng/L,脯氨酸 600mg/L,谷氨酰胺 250mg/L,水解酪蛋白400mg/L,肌醇100mg/L和蔗糖30g/L,其余为蒸馏水;分化培养基的制备方法如下每升分化基液先调节至pH为5. 7,然后加入4g的植物凝胶(Phytagel);接着进行高温、高压的灭菌处理,最后加入过滤灭菌处理后的维生素& (VB1) 0. 4mg和6-苄基氨基嘌呤(BAP)Img ;每升分化基液由以下含量的组分组成KNO3 1900mg/L, NH4NO3 165mg/L, CaCl2 · 2H20 440mg/L, KH2PO4 170mg/L, MgSO4 ·7Η20 370mg/L, NaFeEDTA 40mg/L, H3BO3 6. 2mg/L,MnSO4 · 4H20 22. 3mg/L,ZnSO4 · 7H20 8. 6mg/L, Na2MoO4 · 2H20 0. 25mg/L, KI 0. 83mg/L, CuSO4 · 5H20 0. 025mg/L, CoCl2 · 6H20 0. 025mg/L,谷氨酰胺730mg/L,肌醇lOOmg/L和麦芽糖62g/L,其余为蒸馏水;生根壮苗培养基的制备方法如下先在每升MS基本培养液中加入肌醇250mg、水解酪蛋白lg、脯氨酸690mg、麦芽糖 30g,然后调pH值至5. 9,接着加入植物凝胶(Wiytagel) 4g,再进行高温、高压的灭菌处理, 最后加入过滤灭菌处理后的维生素B1 (VB1)O. 4mgo本发明还同时提供了利用上述大麦成熟胚离体培养基所进行的有效抑制发芽/ 生根的大麦成熟胚组织培养方法,包括以下步骤1)、选取籽粒饱满的成熟种子经消毒灭菌后,刮取胚,以刮取的胚作为离体胚接种到诱导愈伤培养基上;2)、将步骤1)所得的接种在诱导愈伤培养基上的离体胚放入22 的培养箱中黑暗培养,暗培养时间为6 8周;得具有分化能力的愈伤组织;暗培养过程中,每2周更换一次诱导愈伤培养基(为新鲜的诱导愈伤培养基);3)、将步骤2)所得的愈伤组织转到分化培养基上,22 光照培养直至愈伤组织上长出2 3片的叶子(一般需4 6周),光照强度为40 60 μ mol/m2/s,每天的光照时间为14小时,得绿苗;所述光照培养过程中,每2周更换一次分化培养基(为新鲜的分化培养基);4)、将步骤3)所得的绿苗(长有2 3片叶子)转到生根壮苗培养基上,22 光照培养,光照强度为40 60ymOl/m2/s,每天的光照时间为14小时;直至绿苗长出彡2cm的根;5)、将步骤4)所得的绿苗在室内放置1 2天(温度一般为20 25°C),洗去根上的培养基,得可移栽的苗。作为本发明的有效抑制发芽/生根的大麦成熟胚组织培养方法的改进所述步骤 1)的消毒灭菌为取籽粒饱满的成熟种子清洗干净后,剥去(可用手剥)外壳直至胚外露, 然后将上述处理后的种子浸泡在质量浓度为30 55%的次氯酸钠(NaClO)水溶液中15 35min,弃去次氯酸钠溶液再加体积浓度70 75% (ν/ν)酒精浸泡5min,再弃去体积浓度 70 75% (ν/ν)酒精加体积浓度2. 5 3. 5% (ν/ν)的双氧水浸泡4 6min,最后用灭菌水洗5-6次;所述刮取胚为在无菌操作台上,用灭菌的解剖刀从胚的前端往后慢慢将胚刮碎 (可包含部分胚乳),将刮碎的胚作为离体胚接种到诱导愈伤的培养基上。将本发明所得的可移栽的苗移栽到盆钵中,等绿苗恢复生长后即可移栽至大田或在温室中继续生长,至种子收获。在本发明中取刮碎的成熟离体胚进行组织培养。培养基的制备方法例如可具体为以下诱导愈伤培养基的制备方法为将VBp VB6、烟酸过滤灭菌;其它试剂配成混合液后用IM 1(0!1调?!1值至5.8,加入植物凝胶,在1.1个大气压,1211下灭菌151^11;待灭菌溶液温度降至55°C左右时,加入过滤灭菌的试剂,将培养液倒入75x15mm的灭菌培养皿中,待降至室温后用封口膜封好,4°C冰箱中保存备用。分化培养基的制备方法为VB1和BAP过滤灭菌,其它试剂配成混合液后用IM KOH调pH值至5. 7,加入植物凝胶,在11个大气压,121°c下灭菌15min ;待灭菌溶液温度降至55°C左右时,加入过滤灭菌的试剂,将培养液倒入75x15mm的灭菌培养皿中,待降至室温后用封口膜封好,4°C冰箱中保存备用。生根壮苗培养基先将维生素B1 (VB1)过滤灭菌;然后在每LMS基本培养液中加肌醇230 270mg/L,水解酪蛋白0. 9 1. lg/L, 脯氨酸680 700mg/L,麦芽糖28 32g/L,用IM KOH调pH值至5. 9,然后加入植物凝胶 3. 8 4. 2g/L ;在11个大气压,121°C下灭菌15min,待灭菌溶液温度降至55°C左右时,加入过滤灭菌的维生素B1 (VB1) 0. 35 0. 45mg/L,所得的培养液倒入35x120mm的灭菌培养瓶中待降至室温后用封口膜封好,4°C冰箱中保存备用。本发明提供的大麦成熟胚离体培养的组培方法,将清洗后的种子,用手剥去外壳直至胚外露(即用手剥去外壳,只需胚部分露出即可),无需将整粒大麦种子去壳,这样操作起来更容易且节省时间。种子消毒灭菌处理后,刮碎胚(可包含部分胚乳)接种到培养基上,与以前报道的取完整胚、种子纵切、胚乳支持的取胚方式和二等分纵切的方法相比, 该方法操作起来更为简单,而且没有污染(由于种子外壳包裹很紧,腹沟处的外壳很难剥干净,表面灭菌的效果较差,因此种子纵切、胚乳支持取胚和二等分纵切法都存在不同程度的污染),另外,刮碎胚在组培过程中不会出现离体成熟胚出芽/长根的现象,提高了出愈率和愈伤组织的生长速度,一般诱导培养1 2天后即形成愈伤组织,而以前报道的方法需要诱导5 7天后才能观察到愈伤组织的形成,这些都显著提高了成熟胚的组培效率。本发明构建的大麦成熟胚再生体系,出愈率(即步骤2所得的愈伤组织的获得率) 和绿苗分化率(即步骤3所得的绿苗的获得率)高,分别达到80-90%和60-85%,而且可适用于不同基因型的大麦品种,为选择优异性状基因型用于大麦成熟胚遗传转化的研究奠定了基石出。综上所述,本发明创建的大麦成熟胚组织培养体系能够显著提高成熟胚的出愈率和绿苗分化率,减少组培的污染率,从而显著提高大麦成熟胚离体培养的组培效率,大大推动了大麦转基因研究的进程。

下面结合附图对本发明的
作进一步详细说明。图1为本发明实施例2中大麦品种“浙皮8号”成熟胚离体培养过程;A为刮碎的“浙皮8号”离体胚,B为“浙皮8号”诱导的愈伤组织,C为“浙皮8号”分化的绿苗,D为“浙皮8号”生根的绿苗,E为组培苗在盆钵中的生长情况。

实施例1、大麦成熟胚离体培养基,由诱导愈伤培养基、分化培养基和生根壮苗培养基这3类培养基组成1)、诱导诱导愈伤培养基先配制诱导基液诱导基液由以下含量的组分组成KNO3 2830mg/L, (NH4)2SO4 460mg/L, KH2PO4 400mg/L,MgSO4 · 7H20 185mg/L, CaCl2 · 2H20 165mg/L, MnSO4 · 4H20 22. 3mg/L, ZnSO4 · 7H20 8. 6mg/L, H3BO3 6. 2mg/L, Na2MoO4 · 2H20 0. 25mg/L, CuSO4 · 5H20 1. 25mg/L, CoCl2 · 6H20 0. 025mg/L, KI 0. 83mg/L, Na2-EDTA · 2H20 37. 3mg/L, FeSO4 · 7H20 27. Sng/L,脯氨酸 600mg/L,谷氨酰胺 250mg/L,水解酪蛋白400mg/L,肌醇100mg/L和蔗糖30g/L,其余为蒸馏水。诱导基液的制备方法如下①、分别称取KNO3 28. 3g, (NH4)2SO4 4. 6g, KH2PO4 4g,MgSO4 · 7H20 1. 85g, CaCl2 · 2H20 1. 65g,用蒸馏水溶解后混合定容至1L,配成10倍的母液A保存备用。再分别称取MnSO4 · 4H20 2. 23g, ZnSO4 · 7H20 0. 86g, H3BO3 0. 62g, Na2MoO4 · 2H20 0. 025g,CuSO4 · 5H20 0. 125g,CoCl2 · 6H20 0. 0025g, KI 0. 083g,用蒸馏水溶解后混合定容至1L,配成100倍母液B保存备用。再称取!^eSO4 · 7H20 2. 78g和Na2-EDTA · 2H20 3. 73g,先用蒸馏水加热后溶解,再混合后再煮沸,冷却后定容至1L,配成100倍的母液C保存备用;②、称取脯氨酸0.6g,谷氨酰胺0.25g,水解酪蛋白0.4g,肌醇0. Ig和蔗糖30g,用蒸馏水溶解后,再加IOOml母液A,IOml母液B和IOml母液C,加入蒸馏水定容至1L。再配制诱导愈伤培养基VB1, VB6和烟酸先分别配成1000倍的母液,0. 2 μ m微孔膜过滤灭菌,分别得VB1母液(lOg/LhVl母液(lg/L)和烟酸母液(lg/L);保存备用;诱导基液用IM KOH调pH值至5. 8,加入4g植物凝胶(Phytagel),在1. 1个大气压,121°C下灭菌15min,待灭菌溶液温度降至55°C左右时,分别加入Iml的VB1, Iml的VB6 和Iml的烟酸的过滤灭菌母液;将所得的培养液倒入75x15mm的灭菌培养皿中,待降至室温后用封口膜封好,4°C冰箱中保存备用。2)、分化培养基先制备分化基液每升分化基液由以下含量的组分组成KNO3 1900mg/L, NH4NO3 165mg/L, CaCl2 · 2H20 440mg/L, KH2PO4 170mg/L, MgSO4 ·7Η20 370mg/L, NaFeEDTA 40mg/L, H3BO3 6. 2mg/L,MnSO4 · 4H20 22. 3mg/L,ZnSO4 · 7H20 8. 6mg/L, Na2MoO4 · 2H20 0. 25mg/L, KI 0. 83mg/L, CuSO4 · 5H20 0. 025mg/L, CoCl2 · 6H20 0. 025mg/L,谷氨酰胺730mg/L,肌醇lOOmg/L和麦芽糖62g/L,其余为蒸馏水。分化基液的制备方法如下①、分别称取KNO3 19g, NH4NO3 1. 65g, CaCl2 · 2H20 4. 4g, KH2PO4 1. 7g, MgSO4 · 7H20 3. 7g,用蒸馏水溶解后混合定容至1L,配成10倍的母液A保存备用。再分别称取H3BO3 0. 62g, MnSO4 · 4H20 2. 23g, ZnSO4 · 7H20 0. 86g, Na2MoO4 · 2H20 0. 025g, KI 0. 083g, CuSO4 · 5H20 0. 0025g, CoCl2 · 6H20 0. 0025g 用蒸馏水溶解后混合定容至1L,配成100倍母液B保存备用。再称取NaFeEDTA 4g蒸馏水溶解定容至1L,配成100倍的母液C保存备用;②、称取谷氨酰胺0. 73g,肌醇0. Ig,麦芽糖62g,用蒸馏水溶解后,再加IOOml母液 A,IOml母液B和IOml母液C,蒸馏水定容至1L。再制备分化培养基VB1和BAP先配成1000倍的母液,0. 2 μ m微孔膜过滤灭菌,分别得VB1母液(0. 4g/ L)、BAP母液(lg/L)保存备用。分化基液用IM KOH调pH值至5. 7,加入4g植物凝胶(Phytagel),在1. 1个大气压,121°C下灭菌15min,待灭菌溶液温度降至55°C左右时,加上述过滤灭菌的VB1母液和 BAP母液各1ml,将培养液倒入75x15mm的灭菌培养皿中,待降至室温后用封口膜封好,4°C 冰箱中保存备用。3)、生根壮苗培养基其制备方法如下I ) JB1用蒸馏水配成1000倍的母液,0. 2 μ m微孔膜过滤灭菌,得VB1母液(0. 4g/ L),保存备用;II )、在IL MS基本培养液(即为常规的液体状的MS基本培养基)中加入0. 25g 肌醇,Ig水解酪蛋白,0. 69g脯氨酸,30g麦芽糖,所得溶液用IM KOH调PH值至5.9,加入4g 植物凝胶(Wiytagel),在11个大气压,121°C下灭菌15min,待灭菌溶液温度降至55°C左右时,加上述过滤灭菌的VB1母液lml,将培养液倒入35x120mm的灭菌培养瓶中待降至室温后用封口膜封好,4°C冰箱中保存备用。实施例2、一种大麦成熟胚离体培养的方法,使用实施例1中的相应培养基,以大麦品种“浙皮8号”为实验材料按如下步骤进行1)、选取“浙皮8号”籽粒饱满的成熟种子清洗干净后,用手剥去部分外壳使胚露出即可,然后将种子浸泡在50% (质量浓度)的次氯酸钠溶液中30min,弃去次氯酸钠溶液再加70% (ν/ν)酒精浸泡5min,再弃去70%酒精加3% (ν/ν)的双氧水浸泡5min,最后用灭菌水洗5-6次。在无菌操作台上,使用灭菌的解剖刀从胚的前端往后慢慢将胚刮碎(可包含部分胚乳),将刮碎的胚接种到诱导愈伤的培养基上(如图IA所示)。2)、将步骤1)所得的接种在诱导愈伤培养基上的离体胚放入22 的培养箱中黑暗培养,1 2天后即有愈伤形成(图IB为“浙皮8号”离体胚培养2周的愈伤形成情况),暗培养时间为7周(可视愈伤生长情况而定,一般为6 8周);得愈伤组织;暗培养过程中,每2周更换一次新鲜的诱导愈伤培养基。3)、将步骤2)所得的愈伤组织转到分化培养基上,22 光照培养直至愈伤组织上长出2 3片的叶子(一般需4 6周),光照强度为50 μ mol/m2/s,每天的光照时间为14小时,得绿苗(即获得分化的绿苗,如图IC所示);光照培养过程中,每2周更换一次新鲜的分化培养基。4)、将步骤3)所得的绿苗(长有2 3片叶子)转到生根壮苗培养基上,22 光照培养,光照强度为50ymol/m2/S,每天的光照时间为14小时;大约3周后,绿苗长
出的根长约有2 3cm(如图ID所示)。5)、揭开培养瓶的封口膜,将步骤4)所得的绿苗在室内放置1 2天(温度一般为20 25°C ),洗去根上的培养基,得可移栽的苗。6)、按照常规方式,将步骤幻所得的苗移栽到盆钵中,等绿苗恢复生长后即可移栽至大田或在温室中继续生长,至种子收获(如图IE所示)。使用该方法在诱导愈伤阶段,一共设置了 3次重复,每次接种60个胚,“浙皮8号” 的平均出愈率为89. 94%,污染率为0,发芽/长根率为0。将所得的愈伤组织转到分化培养基上,设置3次重复,每次接种32个愈伤组织,“浙皮8号”的平均绿苗分化率为81. 63%, 将这些分化的绿苗转到生根壮苗培养基上均能生根长成完整植株。实施例3、按照实施例2的方法,对大麦品种“Golden Promise”进行成熟胚的离体培养,愈伤诱导率为87. 42 %,污染率为0,发芽/长根率为0 ;绿苗分化率为80. 95 %。实施例4、按照实施例2的方法,对大麦品种“早熟3号”进行成熟胚的离体培养, 愈伤诱导率为85. 94%,污染率为0,发芽/长根率为0 ;绿苗分化率为70. 37%。对比实验1、以大麦品种“浙皮8号”为例,按照Lupotto (Annals ofBotany,54 523-529)的方法,取完整的成熟胚进行组织培养,3次重复,每次12个胚,出愈率为78. 3%, 污染率为0,发芽/长根率为95.8%。对比实验2、以大麦品种“浙皮8号”为例,按照郭晓琳等0005,植物遗传资源学报,6 ) =418-422)的方法,沿腹沟纵切种子,3次重复,每次12个胚,出愈率为65. 6%,污染率为35. 8 %,发芽/长根率为86. 7 %。对比实验3、以大麦品种“浙皮8号”为例,按照He和Ji乂2008,Plant Cell Tiss Organ Cult, 95 :251-254)的方法,胚乳支持培养,3次重复,每次12个胚,出愈率为20. 4%, 污染率为90. 6 %,发芽/长根率为76. 2 %。对比实验4、以大麦品种“浙皮8号”为例,按照Han等(2011,J Zhejiang UnivSci B,12 (5) =399-407)使用二等分纵切的方法,3次重复,每次12个胚,出愈率为76. 8%,污染率为16. 5%,发芽/长根率为62.5%。对比实验5、将实施例1中诱导愈伤培养基的烟酸由lmg/L改成1. 5mg/L,其余完全同实施例1。在实施例2使用该诱导愈伤培养基,其余等同于实施例2。所得“浙皮8号” 的出愈率为70. 1%,污染率为0,发芽/长根率为0。对比实验6、将实施例1中诱导愈伤培养基的烟酸由lmg/L改成0. 5mg/L,其余完全同实施例1。在实施例2使用该诱导愈伤培养基,其余等同于实施例2。所得“浙皮8号” 的出愈率为62. 3%,污染率为0,发芽/长根率为0。对比实验7、将实施例1中诱导愈伤培养基的诱导基液中的脯氨酸由600mg/L改成 650mg/L,其余完全同实施例1。在实施例2使用该诱导愈伤培养基,其余等同于实施例2。 所得“浙皮8号”的出愈率为72. 3%,污染率为0,发芽/长根率为0。对比实验8、将实施例1中诱导愈伤培养基的诱导基液中的脯氨酸由600mg/L改成 550mg/L,其余完全同实施例1。在实施例2使用该诱导愈伤培养基,其余等同于实施例2。 所得“浙皮8号”的出愈率为68. 2%,污染率为0,发芽/长根率为0。对比实验9、将实施例1中分化培养基的6-苄基氨基嘌呤(BAP)由lmg/L改成 1.5mg/L,其余完全同实施例1。在实施例2使用该分化培养基,其余等同于实施例2。所得 “浙皮8号”的绿苗分化率为69. 3%。对比实验10、将实施例1中分化培养基的6-苄基氨基嘌呤(BAP)由lmg/L改成
100.5mg/L,其余完全同实施例1。在实施例2使用该分化培养基,其余等同于实施例2。所得 “浙皮8号”的绿苗分化率为65. 2%。对比实验11、将实施例1中分化培养基的维生素B1 (VB1)由0. 4mg/L改成0. 8mg/ L,其余完全同实施例1。在实施例2使用该分化培养基,其余等同于实施例2。所得“浙皮 8号”的绿苗分化率为70.1%。对比实验12、将实施例1中分化培养基的维生素B1 (VB1)由0. 4mg/L改成0. 2mg/ L,其余完全同实施例1。在实施例2使用该分化培养基,其余等同于实施例2。所得“浙皮 8号”的绿苗分化率为68.7%。最后,还需要注意的是,以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然,本发明不限于以上实施例,还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形,均应认为是本发明的保护范围。


本发明公开了一种大麦成熟胚离体培养基,包括诱导愈伤培养基、分化培养基和生根壮苗培养基。本发明还同时公开了利用上述大麦成熟胚离体培养基所进行的有效抑制发芽/生根的大麦成熟胚组织培养方法,包括以下步骤1)、种子经消毒灭菌后,刮取胚作为离体胚接种到诱导愈伤培养基上;2)、将接种在诱导愈伤培养基上的离体胚放入22~26℃的培养箱中黑暗培养;3)、将所得的愈伤组织转到分化培养基上,22~26℃光照培养直至愈伤组织上长出2~3片的叶子;4)、将绿苗转到生根壮苗培养基上,22~26℃光照培养,直至绿苗长出≥2cm的根;5)、将绿苗在室内放置1~2天,洗去根上的培养基,得可移栽的苗。



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