玉米幼胚和成熟胚愈伤组织诱导过程中内源激素的比较
玉米幼胚胚性愈伤组织诱导和继代研究
玉米幼胚胚性愈伤组织诱导和继代研究玉米是世界上最重要的粮食作物之一，其种植面积广泛且产量丰富。
玉米幼胚胚性愈伤组织诱导和继代研究是玉米生物技术领域的重要课题之一。
通过对玉米幼胚愈伤组织的诱导和继代研究，可以探索出更高效的育种方法和遗传改良技术，提高玉米的产量和品质，满足人们日益增长的粮食需求。
玉米幼胚胚性愈伤组织诱导是指通过特定的生物技术手段，将玉米幼胚转变为可再生愈伤组织的过程。
幼胚是玉米胚芽在初期生长阶段的胚胎组织，其具有高度的再生和分化潜能，是进行愈伤组织培养的重要材料。
愈伤组织是由植物细胞再生和分化而成的一种特殊组织，具有再生植物的能力。
通过对玉米幼胚的愈伤组织诱导，可以获得大量的再生植株，为玉米的育种工作提供了丰富的遗传资源。
在玉米幼胚胚性愈伤组织诱导过程中，外源激素的添加是至关重要的。
生长素和细胞分裂素等植物激素可以促进幼胚的再生和愈伤组织的形成，而激素的种类和浓度则会对愈伤组织的形成和再生植株的数量产生重要影响。
外界环境条件如光照、温度和培养基的配方也对玉米幼胚的愈伤组织诱导起着重要作用。
通过优化外源激素的添加和培养条件的调节，可以提高玉米幼胚胚性愈伤组织的诱导效率，为后续的遗传改良工作奠定良好的基础。
在玉米幼胚胚性愈伤组织诱导获得后，继代的研究也是十分重要的。
通过对愈伤组织的继代培养，可以获得更多的再生植株，并对其进行进一步的性状分析和遗传改良。
在愈伤组织的继代培养过程中，继代频率、植株再生率和遗传稳定性是评价指标的重要因素。
通过对这些指标的调查和分析，可以评估出最佳的继代培养条件，提高再生植株的质量和数量。
除了对玉米幼胚胚性愈伤组织诱导和继代的研究，还可以开展对再生植株的性状和遗传改良的工作。
通过对再生植株的性状的观察和分析，可以筛选出具有优良表现型的植株，为玉米的选育工作提供可靠的遗传资源。
也可以利用基因工程技术对再生植株进行遗传改良，引入抗病虫害基因或提高产量和品质相关基因，从而提高玉米的抗逆性和经济效益。
玉米幼胚和源于幼苗的幼嫩叶段愈伤诱导及其植株再生的比较
doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2011.17.021
玉米幼胚和源于幼苗的幼嫩叶段愈伤诱导 及其植株再生的比较
陈 靖，董 浩，马海珍，孙全喜，刘 江，亓宝秀，李新征，董树亭
系，分别以它们的幼胚和幼嫩叶段为外植体诱导愈 伤，比较这 2 种外植体在愈伤诱导和植株再生之间 的区别及联系，从中筛选出诱导率较高、愈伤形态 优良的自交系。以期为建立以叶段为外植体的另一高 效稳定的玉米组培及转化体系提供参考和技术依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料 选用齐 319、Mo17、鲁原 92、昌 7-2、178、478
六种不同遗传背景的玉米自交系为材料，其中，Mo17、 鲁原 92、178 为山东农业大学生命科学学院作物基因 工程研究室保存种质，其余 3 个由山东农业大学农学 院王启柏老师提供。
6 个自交系材料于 2009 年黄淮海玉米科技园内种 植，并在授粉后取幼胚进行试验。室内试验在山东农 业大学作物生物学国家重点实验室内进行。 1.2 试验方法
Key words: maize (Zea mays L.); immature embryos; young leaf segments; embryogenesis callus induction; differentiation
收稿日期：2011-03-04；接受日期：2011-04-14 基金项目：国家重点基础研究发展计划（2011CB100100）、国家自然科学基金（30871476, 30970222）、山东省良种工程产业化项目（鲁农粮种字[2007]
7 号） 联系方式：陈 靖，Tel：13695385267；E-mail：chenjing851218@。通信作者董树亭，E-mail：stdong@。通信作者李新征，E-mail：
玉米成熟胚愈伤组织的诱导
玉米自交系成熟胚再生体系的建立王延鹏甘肃农业大学农学院，兰州（730070）E-mail：wypfff@摘要：试验选取优良玉米自交系K12、昌7-2、137、87-1、478、郑58、综3、178的成熟胚作为外植体，以MS为基本培养基，通过调节培养基中2，4-D浓度和BAP浓度，观察玉米成熟胚愈伤组织的诱导情况，对影响玉米成熟胚愈伤组织的若干因素进行研究，以建立较好的再生体系，为下一步的遗传工程操作奠定基础。
实验结果表明，玉米愈伤组织的诱导因基因型的不同有明显的差异，K12诱导率最高达95%，而郑58、综3、178、137诱导率均为0。
因此，基因型是影响玉米愈伤组织诱导和培养的一个重要因素。
当2，4-D和BAP 浓度分别为6mg/L和0.001mg/L时成熟胚愈伤组织诱导率最高达95%，由此可见，玉米成熟胚愈伤组织的诱导率受2，4-D和BAP的影响较大。
关键词：玉米；成熟胚；愈伤组织玉米是世界第三大粮食作物，种植面积仅次于水稻和小麦，是主要的粮食和饲料作物，也是制药﹑淀粉﹑糖精和酒精工业的重要原料，在国民生产中占有重要地位。
随着全世界人口的增长以及畜牧业和工业的发展，发展玉米产业具有十分重要的意义。
然而，随着栽培条件的改善，种植密度的增加，大斑病、丝黑穗病等玉米病害成为我国春玉米产区的主要病害，而小斑病等成为夏玉米产区的主要病害，严重影响我国玉米生产的产量和品质。
为了生产发展的需要，高产、优质、多抗性是玉米育种工作的基本要求。
采用常规育种周期长，耗时费力，远远不能满足生产发展的需要，更重要的是由于少数自交系长时间﹑大面积的使用导致了玉米抗性资源的极度匮乏，极大的限制了传统方法在玉米抗病育种中的成效。
近年来，遗传转化技术在玉米育种中取得一定的成果，为玉米育种工作创造了一条新的途径。
然而，建立良好的受体系统是玉米遗传转化的一个重要前提，关系到提供适宜转化的受体材料以及转化后的细胞能否再生为正常植株等问题。
玉米幼胚胚性愈伤组织诱导和继代研究
玉米幼胚胚性愈伤组织诱导和继代研究【摘要】玉米幼胚胚性愈伤组织是利用植物胚胎的幼胚作为培养材料，通过一系列细胞培养技术，诱导形成具有再生和分化潜能的组织。
本文探讨了玉米幼胚胚性愈伤组织诱导的方法，愈伤组织的继代与分化过程，以及影响这一过程的因素。
分析了愈伤组织在玉米育种中的应用和面临的挑战。
通过对研究背景和意义的论述，阐明了玉米幼胚胚性愈伤组织诱导和继代研究的重要性和价值。
未来研究将着重解决现有培养系统的不足，提高再生效率和育种应用水平，推动玉米愈伤组织培养技术的进一步发展和应用。
【关键词】玉米、幼胚、愈伤组织、诱导、继代、分化、育种、挑战、意义、研究方向、结语。
1. 引言1.1 研究背景玉米是世界上最重要的农作物之一，广泛种植于全球各地。
随着人口的增长和农业生产的需求不断增加，玉米的育种工作变得尤为重要。
幼胚胚性愈伤组织诱导和继代研究作为玉米遗传改良的重要内容，已经引起了广泛的关注。
幼胚胚性愈伤组织是一种来源于幼胚的特殊组织，具有细胞分裂和再生功能，是进行遗传转化和育种工作的重要材料。
通过诱导幼胚胚性愈伤组织，并在适当的培养条件下继代和分化，可以获得大量的植株，并进行高效的遗传改良工作。
目前对于玉米幼胚胚性愈伤组织的诱导和继代机制尚不十分清楚，存在许多未知的问题和挑战。
开展玉米幼胚胚性愈伤组织诱导和继代研究，探讨影响因素和应用潜力，对于提高玉米育种的效率和质量具有重要的意义。
1.2 研究意义玉米幼胚胚性愈伤组织诱导和继代研究具有重要的研究意义。
通过研究幼胚胚性愈伤组织的诱导和继代过程，可以探索植物组织再生和分化的分子机制，为植物生长发育过程提供重要的理论基础。
玉米作为世界上重要的粮食作物，通过研究其愈伤组织的诱导和继代，可以为提高玉米育种效率和品质提供参考。
研究玉米幼胚胚性愈伤组织还有助于拓展植物生物技术应用领域，例如基因转化和育种技术。
深入探究玉米幼胚胚性愈伤组织诱导和继代的研究意义重大，对推动玉米生产和育种领域的发展具有积极作用。
玉米叶片胚性愈伤组织诱导及其与内源IAA和ABA关系的初步研究
第26卷第2期作 物 学 报V o l.26,N o .22000年3月A CTA A GRONOM I CA S I N I CAM ar .,2000玉米叶片胚性愈伤组织诱导及其与内源I AA 和ABA 关系的初步研究X张东向1 张崇浩2 李杰芬2(1齐齐哈尔大学生命科学与工程学院,黑龙江齐齐哈尔,161006;2北京师范大学生命科学学院,北京,100875)提 要 玉米幼叶愈伤组织的形成能力因其形态学部位的不同而呈显著差异,从基部向上依次递减,幼叶外植体的内源I AA 和ABA 水平亦相应地呈递减趋势。
2,42D 及与BA 组合对基部切段的愈伤组织形成无显著影响,愈伤组织生长符合L ogistic 曲线,单独使用BA 不利于愈伤组织形成;采用2m g L 2,42D 与0.5m g L BA 的组合最有利于胚性愈伤组织的诱导。
培养物内源I AA 水平随培养时间显著下降;2,42D 可进一步降低I AA 水平,但显著提高内源ABA 水平,2m g L 2,42D 作用最为显著。
伴随着胚性愈伤组织的发生,内源ABA 相应地出现一个峰值。
玉米胚性发生能力的大小与培养物内源ABA 水平的高低密切相关,2,42D 可能是决定ABA 水平的因素之一。
关键词 玉米幼叶;胚性愈伤组织;2,42D ;I AA ;ABAEm bryogen ic Ca llus I nduction of M a ize L eaves and Rela ted to En -dogenous I AA and ABAZHAN G Dong 2X iang 1 ZHAN G Cong 2H ao 2 L I J ie 2Fen2(1Colleg e of L if e S cience and T echnology ,Q iqihar U niversity ,Q iqihar ,H eilongj iang ,161006;2Colleg e of L if e S cience ,B eij ing N or m al U niversity ,B eij ing ,100875)Abstract T he callu s fo rm ati on ab ility of m aize leaf segm en ts decreased gradually as theirpo siti on s from basal to m iddle and upp er segm en ts.It co rresponded to the change of endoge 2nou s I AA and ABA .T he callu s fo rm ati on s of basal segm en ts had no associated w ith either 2,42D o r com b inati on s of 2,42D and BA in m edia ,and co incided w ith the L ogistic cu rve .T he BA alone had no effect on callu s fo rm ati on .T he com b inati on of 2m g ıL -12,42D and 0.5m g ıL -1BA w as recomm endab le fo r inducing the em b ryogen ic callu s .Endogenou s levels of I AA in callu s cu ltu res reduced as the cu ltu re p assed and the 2,42D concen trati on increased .Endogenou s levels of ABA w ere enhanced by 2,42D ,esp ecially in 2m g ıL -1.A s the endoge 2nou s level of ABA in the cu ltu res reached to m ax i m um value ,the em b ryogen ic calli fo rm ed .T herefo re the occu rrence of em b ryogen ic callu s m igh t be relate to endogenou s levels of ABA ,w h ich w as affected by 2,42D .Key words M aize leaf ;Em b ryogen ic callu s ;2,42D ;I AA ;ABA2,42D 的应用促进了禾本科植物组织培养工作、尤其是体细胞胚胎发生研究的发展。
玉米幼胚胚性愈伤组织诱导和继代研究
玉米幼胚胚性愈伤组织诱导和继代研究
玉米是世界上最重要的经济作物之一，其幼胚作为玉米生长的开始阶段，具有很大的
潜力。
玉米幼胚胚性愈伤组织诱导和继代研究是对玉米幼胚发育和再生的关键环节进行深
入研究，对玉米的育种和遗传改良具有重要意义。
在研究玉米幼胚胚性愈伤组织诱导和继代过程中，首先需要收集优质的玉米种质资源，通过表型观察、遗传分析、分子标记等技术手段对玉米种质资源进行筛选和鉴定。
然后，
利用体外培养技术，将幼胚组织转移到含有适当营养物质的培养基中，利用激素等外源物
质诱导幼胚组织形成胚性愈伤组织。
接着，将诱导形成的愈伤组织进行继代培养，促进其
生长和分化。
在继代培养的过程中，需要对培养条件进行优化，如光照、温度、激素浓度
等因素的调节，以促进愈伤组织的生长和再生。
对再生植株进行鉴定和评价，筛选出具有
优良性状的植株，为玉米的遗传改良和育种提供重要的育种材料。
玉米幼胚胚性愈伤组织诱导和继代研究的意义在于，首先可以为玉米遗传改良提供新
的途径。
通过诱导胚性愈伤组织形成再生植株，可以实现对玉米性状的遗传改良，并加快
育种进程。
可以为玉米的组织培养和再生技术提供重要的理论和实践经验。
通过对玉米幼
胚的诱导和继代过程进行深入研究，可以为其他作物的再生和育种提供借鉴和参考。
在实际应用中，玉米幼胚胚性愈伤组织诱导和继代研究可以结合现代生物技术手段，
如基因编辑技术、转基因技术等，实现对玉米重要性状的改良和转化。
可以为玉米产业的
可持续发展提供新的技术支撑和人才支持。
玉米幼胚胚性愈伤组织诱导和继代研究
玉米幼胚胚性愈伤组织诱导和继代研究玉米是一种重要的粮食作物，其幼胚是植物再生研究中常用的实验材料之一。
玉米幼胚胚性愈伤组织诱导和继代研究是植物学和生物技术领域的热门课题，对于深入了解植物细胞再生机制以及植物遗传转化具有重要意义。
本文将就玉米幼胚胚性愈伤组织诱导和继代研究进行综述。
一、玉米幼胚胚性愈伤组织的特点玉米幼胚是种子在发育早期的胚胎期的植物胚胎，其细胞分裂活跃、生长迅速，具有较高的再生能力。
在玉米幼胚中，随着细胞分裂和分化的进行，愈伤组织逐渐形成。
愈伤组织是一种具有再生潜能的组织，其细胞具有较强的分裂和分化能力，在适当的条件下能够通过植物再生组织培养技术进行诱导和培养，形成成熟的植物器官。
玉米幼胚胚性愈伤组织的形成和培养为玉米的遗传改良、育种和种质资源保存提供了重要的工具和途径。
二、玉米幼胚胚性愈伤组织的诱导方法1. 外源激素诱导法外源激素诱导是一种常用的玉米幼胚胚性愈伤组织诱导方法。
通过外源生长调节物质的添加，可诱导玉米幼胚中的细胞分裂和再生过程。
常用的外源激素包括激素类（如激动素、生长素、赤霉素等）和抗生素类（如半胱氨酸、链霉素等）。
外源激素的种类和浓度对于玉米幼胚胚性愈伤组织的诱导效果具有重要影响，需要经过一定的试验和优化。
2. 生物诱导法生物诱导法是利用微生物的代谢产物或菌株对玉米幼胚进行诱导，促进愈伤组织的形成。
常用的生物诱导剂包括农杆菌、枯草芽孢杆菌等。
这些微生物通过其代谢产物或共培养，可以有效地刺激玉米幼胚中愈伤组织的形成和生长，提高愈伤组织的再生效率和质量。
三、玉米幼胚胚性愈伤组织的继代研究玉米幼胚胚性愈伤组织的继代研究是对愈伤组织再生能力和稳定性的研究。
通过对愈伤组织的连续培养和传代，可以评估其在不同发育阶段的再生能力和质量变化，为愈伤组织培养条件和再生机制的深入了解提供重要数据支持。
1. 继代培养条件的优化继代培养条件的优化是保证愈伤组织再生能力和稳定性的关键。
培养基成分、激素浓度、光照条件等因素对愈伤组织的继代效果有重要影响，需要通过实验设计和数据分析，进行优化和调整。
玉米幼胚胚性愈伤组织诱导和继代研究
玉米幼胚胚性愈伤组织诱导和继代研究引言玉米是世界上最重要的粮食作物之一，也是全球最主要的农业经济作物之一。
玉米的种质资源非常丰富，但是其遗传改良和育种工作一直面临着诸多挑战。
细胞培养技术是现代生物技术研究中的关键技术之一，通过组织培养技术，可以实现玉米杂种优势的利用、快速育种和遗传改良等目标。
对玉米幼胚胚性愈伤组织的诱导和继代研究，具有非常重要的理论和应用价值。
1. 选择适宜的供体材料玉米幼胚是玉米胚胎发育的过程中，从受精卵形成到种子成熟前期的一个重要的阶段。
为了获得良好的愈伤组织诱导效果，选择适宜的供体材料是非常关键的。
一般来说，玉米幼胚在发育初期，生长速度快，细胞活力强，是胚性愈伤组织诱导的优质材料。
2. 优化培养基配方玉米幼胚愈伤组织的诱导受到培养基配方的影响很大，不同的培养基配方会对愈伤组织的形成和继代产生重要影响。
研究表明，含有不同植物激素浓度的培养基对玉米幼胚胚性愈伤组织的诱导效果有显著影响，在实验中需要对培养基的配方进行优化，以获得更好的诱导效果。
3. 适宜的诱导条件除了供体材料和培养基配方外，适宜的诱导条件也是影响玉米幼胚胚性愈伤组织诱导效果的重要因素。
如培养温度、光照条件、气体环境等都会对诱导效果产生重要影响。
通过调控这些诱导条件，可以更好地促进玉米幼胚胚性愈伤组织的形成。
1. 愈伤组织的快速增殖玉米幼胚胚性愈伤组织的继代研究是指在得到初代愈伤组织后，通过培养和传代，使其不断增殖和繁衍的过程。
为了实现愈伤组织的快速增殖，需要优化培养基中的植物激素浓度和种类，以及培养环境中的温度、光照和气体环境等条件，从而促进愈伤组织的增殖和繁衍。
2. 愈伤组织的遗传稳定性研究在愈伤组织的继代过程中，其遗传稳定性是一个非常重要的问题。
通过继代研究，可以对愈伤组织的遗传稳定性进行评估和分析，从而为玉米杂交、育种和遗传改良等工作提供重要的理论依据。
3. 愈伤组织的分化调控研究在愈伤组织的继代研究中，也可以对其分化调控进行研究，例如通过培养基中不同植物激素的配比和浓度进行调控，从而可以实现愈伤组织向不定芽、花芽和根系等不同类型组织的分化方向调控，为后续的组织工程和遗传改良工作奠定重要的基础。
激素和附加物对玉米幼胚愈伤组织诱导的影响
接种 ４ ， 周后 幼胚表面诱导出愈伤组织， 调查 愈伤组织诱导率和各种类型愈伤组织所占比例。 改 良 ＭＳ培养基为基本培养基， 添加不同浓度 的 ２４Ｄ ， 。具体培养基配方和诱导结果见表 １ 一 。
表 １ 不同浓度 ２４Ｄ对玉米幼胚愈伤组织诱导的影响 ， 一
对照） 但各个处理间也存在差异，ｌＢ 、 ｌＣ 。 Ｂ 、３Ｃ 、３ ３０ ７．％和８．％； 、 ０４ Ａ Ｄ培养基上愈伤组织的诱导 培养基（ 或 ４ｍ ／ ２４Ｄ配合 ０ｓｍ ／ 即２ ｇＬ的 ， 一 ． ｇＬ 率较 Ｂ Ｃ低， ｎ型愈伤组织所 占比例也较低。 的 ６ Ａ或 Ｋ ） 、 且 一 Ｂ Ｔ 上愈伤组织诱 导率都达 ８ ％以 ０ 此结果说明， 对本试验所选的材料， 培养基中 ２４ 上， ｎ型愈伤所占比例也在 ８ ％左右（ ． ％￣ ， － 且 ０ ８ ７ ０ ９０ 。说明 ２４Ｄ配合低浓度的 ６ Ａ或 Ｋ ，一 一 Ｂ Ｔ Ｄ浓度以 ２ ｍ ／ ￣４ ｇＬ为宜。高于或低于此浓度都 ８．％） 不利于愈伤组织的诱导， 且影响愈伤组织的质量。 （． ｍ ／ ） 。ｓ ｇＬ 使用效果要好于配合高浓度的 ６ Ａ 一 Ｂ ２２ 不同种类和浓度激素配合使用对玉米幼胚 或Ｋ （． ｍ ／ ） ． Ｔ １ｏ ｇＬ 。同时，ＩＣ 培养基的愈伤 Ｂ 、Ｉ 组织诱导率（ ９．％） 大于 ０ 。 高于其他培养基， ｎ型 愈伤组织诱导的影响 大于８ 。 ， ，一 Ｄ 在 ＢＣ培养基中分别添加不同浓度的 ６ Ａ 愈伤组织比例也较高（ ５．％）表明２４ 、 一 Ｂ 一 Ｂ ， Ｄ与低浓度的 一 和Ｋ ， Ｔ 同时设不加激素的培养基为对照， 研究不 与低浓度的 ６ Ａ配合使用比２４ Ｔ配合使用效果要好。故本试验筛选出最佳的 同种类和浓度激素配合使用对玉米幼胚愈伤组织 Ｋ
玉米不同外植体愈伤组织的诱导研究进展
的芽顶分生组织、 雌雄幼穗 、 雄幼穗颖片、 未成熟 花序、 幼苗芽顶分生组织及中胚轴、 节间芽组织、 茎节切段诱导 出愈伤组织， 并再生植株【 。本 ２ 】
的诱导率低或不能诱导 出， 大于 ２０ｍ 的通常 ． ｍ 直接萌发长出芽鞘和根， 影响出愈率及愈伤组织
ｈ ｎ ｕ ｎ ｉ ａ ｔｒ ，ｔ ｅ ｐ ｏ ｌｍｓ ａ ｄ ｔ ｏｕ ｉ ｓｏ ｉｅ ｔ ｓ ｅ ｃ ｌ ｅ ａ ｌ ｇ ｎ ｒ ｔ ｅ ｅ ｒ ｔ ｅ ｉ ｆ ｅ ｃ ｇｆ ｃｏｓ ｈ ｒ ｂ ｅ ｎ ｅ ｓ ｌ ｔ ｎ ｎ ｍａｚ ｓ ｕ ｕ ｔｒ ｄ ｐ ａ ｔ ｅ ｅ ｅａｉｎ ｗ ｒ — ｌ ｎ ｈ ｏ ｉ ｕ ｎ ｎ ｒ ｏ ｅ ｖｅ ｄ ｉ ｗｅ ． Ｋｅ ｒ ｓ Ｍａｚ ；Ｅ ｐ ａ ｔ ｍｍａｕ ｍｂ ｏ ｈ ｏ ｉ ｙ ｗｏ ｄ ｉ ｅ ｘ ｌ ；Ｉ ｎ ｔｒ ｅ ｒ ；Ｓ ｏ ｔｔ ｅ ｙ ｐ；Ｍａｕ ｅｅ ｒ ｏ ａ ｕ ｔ ｒ ｍ ｙ ；Ｃ Ｕ ｓ ｂ
玉米是世 界上也是 我国最重要 熟胚和茎尖为外植体的愈伤 组织的诱导和植株再生方面的研究 ， 为建立稳定 高效的玉米基因转化系统， 进行遗传转化研究提
供技术 基础 。
，
而玉米组织培养及再生， 目的是使外植体能够
高频率地诱导出愈伤组织 ， 建立高效的体细胞再 生体系 ， 为玉米遗传转化和细胞工程研究创造有
Ａｂ ｔａ ｔ Ｗ ｉ ｅ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｆｐ ａ ｔｇ ｎ ｔ ｎ ｉ ｅ ｒ ｇ ｈ ｅ ｇ ｎ ｔ ｒｎ ｆｒ ｔ ｎ ｏ ｉ ａ ｓｒ ｃ ｔ ｔ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔｏ ｌｎ ｅ ｅ ｃ ｅ ｇｎ ｅ ｉ ，ｔ ｅ ｅ ｉ ｔ ｓ ｍａｉ ｆｍａｚ ｈ ｓ ｈｈ ｉ ｎ ｃ ａ ｏ ｏ ｅ ｃ ａ ｇ ｄ ｆ ｍ ｅ ｒ ｔ ａ ｅ Ｒｅ ｏ ａ ｐ ｉｄ ｒ ｓ ａｃ ．Ｔ ｓｕ ｕ ｔｒ ｓｔ ｅ ｂ ｓ ｌａ ｄ ｉ ｏ ｔｎ ａ ｔｏ ｉｅ ｈ ｎ ｅ ｒ ｔ ｏ ｅｉ ｌｒｓ ｌ ｂ ｔ ｐ ｌ ｅ ｅ ｒ ｈ ｉｓ ｅ ｃ ｌ ｅ ｉ ｈ ａ ａ ｎ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｆｍａｚ ｏ ｈ ｃ ｅ ＇ ｅ ｕ ａ ｐ
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收稿日期:2008212228 接受日期:2009202224基金项目:国家高新技术研究发展计划(863计划)项目(2004AA207140)作者简介:贾小霞(19782),女,甘肃定西人,在读博士研究生,专业方向为作物遗传育种。
E 2mail :jiaxx0601@ 通讯作者:张金文(19582),男,甘肃武威人,教授,博士生导师,研究方向为作物遗传育种。
E 2mail :jwzhang305@1631com文章编号:100028551(2009)042555206玉米幼胚和成熟胚愈伤组织诱导过程中内源激素的比较贾小霞1 王汉宁1 孔维萍2 梁慧光3 张金文1(11甘肃农业大学农学院,甘肃兰州 730070;21甘肃省农业科学院,甘肃兰州 730070;31甘肃农业大学理学院,甘肃兰州 730070)摘 要:以玉米自交系87-1的幼胚和成熟胚为材料,用酶联免疫法测定了不同培养时间诱导的幼胚及成熟胚愈伤组织内源脱落酸(ABA )、吲哚乙酸(I AA )、赤霉素(G A 3)和细胞分裂素(ZR )含量的动态变化。
结果表明,在0～7d 时,幼胚及成熟胚的I AA 和G A 3含量均急剧下降,说明在胚萌发阶段I AA 和G A 3需求量较大。
在幼胚胚性愈伤组织发生初期(14d 左右),2种激素含量出现峰值,反映出幼胚较高水平的I AA 和G A 3含量,有利于胚性愈伤组织的诱导。
在胚萌发后的愈伤诱导阶段,成熟胚愈伤中I AA 、G A 3和ABA 含量以及I AA ΠABA 和G A 3ΠABA 比值明显高于幼胚愈伤,且I AA ΠABA 和G A 3ΠABA 比值均大幅度上升;而幼胚愈伤组织中I AA ΠABA 和G A 3ΠABA 比值则稳定地维持在较低的水平上。
可以认为,成熟胚愈伤组织中过高水平的I AA 、G A 3和ABA 含量及I AA ΠABA 和G A 3ΠABA 比值大幅度上升可能是导致其难以形成胚性愈伤组织的主要生理原因之一。
关键词:玉米;幼胚;成熟胚;愈伤组织诱导;内源激素COMPARISON OF DYNAMIC CH ANGES OF EN DOGEN OU S H ORMONES IN CA LL U SBETWEEN MATURE AN D IMMATURE EMBR YOS OF MAIZEJ I A X iao 2xia 1 W ANG Han 2ning 1 K ONG Wei 2ping 2 LI ANG Hui 2guang 3 ZH ANGJin 2wen1(11College o f Agronomy ,Lanzhou Gansu Agricultural Univer sity ,Lanzhou ,Gansu 730070;21Institute o f Agronomy ,Lanzhou ,Gansu 730070;31College o f Science ,Agricultural Gansu Univer sity ,Lanzhou ,Gansu 730070)Abstract :Mature and immature embry os of maize inbred line 87-1were used as explants to induce calli on im proved N6medium.The method of enzyme 2linked immunos orbant assay was em ployed to detect endogenous contents of abscisic acid (ABA ),indoleacetic acid (I AA ),gibberellins (G A 3)and cytokinins (ZR )of immature ,mature embry os and their calli during culture.The I AA and G A 3levels decreased rapidly and reached their nadir on the 7th day ,which indicated that it required a large number of I AA and G A 3to meet with germination of mature and immature embry os.Peak values of I AA and G A 3contents in callus of immature embry os were detected at the beginning of embry onic calli generation.It was thought that proper high levels of I AA and G A 3contents were benefit to induction of embry onic calli from immature embry os.Mature embry os showed higher levels of I AA ,G A 3,ABA contents and higher ratios of I AA ΠABA ,G A 3ΠABA than immature embry os.In callus of mature embry os ,the changes of ratios I AA ΠABA and G A 3ΠABA increased rapidly ,however ,callus of immature embry os kept low levels during the whole experimental period.The results indicated that the excessively high levels of I AA ,G A 3,ABA and sharp increase of ratios I AA ΠABA and G A 3ΠABA might be the main physiological reas on of failure to induct embry onic calli from mature embry os.555 核农学报 2009,23(4):555～560Journal o f Nuclear Agricultural SciencesK ey w ords:maize;immature embry os;mature embry os;callus induction;endogenous horm ones 玉米作为粮食、食品、饲料、化学工业的重要原料作物,基于其基因遗传转化技术的分子育种与功能基因组研究十分活跃。
成功高效的遗传转化技术体系的核心是具备较高植株再生频率与转化效率的受体系统。
已报道的用于玉米遗传转化受体系统的外植体有悬浮细胞系[1]、幼胚[2]和芽尖[3,4]等,其中以幼胚离体培养产生的胚性愈伤组织为转化受体的报道较多[4～6]。
幼胚虽是玉米组织培养的主要外植体来源,但幼胚取材受到生长季节的严格限制,只能在玉米授粉后9～14d的特定时段内取胚[6～9],而且幼胚愈伤组织需要常年进行继代培养,工作量大而集中,不能适应功能基因组学研究中对大量候选基因进行功能验证的需要。
与之相比,种子收获干燥后易于大量保存,以成熟胚作为外植体进行组织培养易于操作,可以不受季节限制随时取材。
对玉米成熟胚离体再生的研究很多[10～12],其中大多数材料的成熟胚存在诱导率低,重复性差等缺点,其中添加的植物生长调节剂种类和水平是重要影响因素之一,其作用又是通过内源激素水平来体现。
目前,关于玉米幼胚再生过程中内源激素的研究已有报道[13],但关于幼胚和成熟胚愈伤组织诱导过程中,二者间内源激素变化规律及其相互关系的研究尚未见报道。
本试验拟采用酶联免疫法测定不同培养时间后玉米幼胚和成熟胚愈伤组织中的主要内源激素,通过比较其含量的差异,分析其与胚性愈伤组织诱导率的关系,为提高成熟胚胚性愈伤组织诱导率提供参考。
1 材料与方法111 材料11111 幼胚 试验材料为玉米自交系87-1。
选取人工套袋授粉9～14d的雌穗,剥去最外层苞叶后,在超净台工作上用70%酒精擦拭外表灭菌,然后剥去所有苞叶,置70%酒精中灭菌1min,在无菌条件下挑取玉米雌穗中部幼胚,盾片朝上接种于诱导培养基[N6大量+B5有机5mlΠL+Pro690mgΠL+G ly210mgΠL+2,4 -D(0～3)mgΠL+3%麦芽糖],每皿接种幼胚26～28个,每个处理接种幼胚220～224个,1周左右去除伸长的胚芽和胚根,在25℃±1℃人工气候箱里黑暗培养4周后调查愈伤组织诱导率。
消毒和取胚、接种均在超净工作台中进行。
11112 成熟胚 挑选干净、健壮饱满的玉米种子在超净工作台上先用75%酒精浸泡5min,再用011%升汞浸泡10min。
灭菌后的种子用无菌蒸馏水清洗3～5次,然后在4℃无菌蒸馏水中浸泡约48h。
种子浸软后,在无菌条件下用解剖刀和镊子分离出成熟胚,接种于诱导培养基[N6大量+B5有机5mlΠL+Pro690mgΠL +G ly210mgΠL+2,4-D215mgΠL+3%麦芽糖],每皿接种幼胚26～28个,每个处理接种幼胚220～224个, 1周左右去除伸长的胚芽和胚根,在25℃±1℃人工气候箱里黑暗培养4周后调查愈伤组织诱导率。
愈伤组织诱导率=(出愈的胚数Π接种的胚数)×100% 11113 取材 分别取在诱导培养基[N6大量+B5有机+Pro690mgΠL+G ly210mgΠL+2,4-D215mgΠL+ 3%麦芽糖]上培养0～28d(每隔7d取1次)的愈伤组织,液氮速冻后保存于-20℃备用。
112 试验方法11211 激素的提取与纯化 取出冰箱中已称取好的植物材料,加2ml样品提取液(80%甲醇,内含1mm olΠL BHT),在冰浴下研磨成匀浆,转入10ml试管,再用2ml 提取液分次将研钵冲洗干净,一并转入试管中,摇匀后放置在4℃冰箱中提取4h,后4000rΠmin离心15min,取上清液。
沉淀中加1ml提取液,搅匀,置4℃下再提取1h,离心,合并上清液并记录体积,残渣弃去。
上清液过C-18固相萃取柱。
将过柱后的样品转入5ml塑料离心管中,用氮气吹干,除去提取液中的甲醇,用样品稀释液溶解。
11212 样品测定 激素的测定采用中国农业大学化学控制中心提供的激素E LIS A试剂盒及测定方法,用酶联免疫检测仪测定了生长素(I AA)、脱落酸(ABA)、玉米素核苷(ZR)和赤霉素(G A3)含量,每个样品重复3次,取平均值,并绘图分析。