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鍵環(huán)節(jié)，對于作物改良具有重要意義。組織培養(yǎng)技術在玉米轉(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)律已成為當務之急。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行組織培養(yǎng)，考察其體細胞再生能力的差異，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的OS22A的cDNA序列

2、設計引物，對其不同基因型玉米的DNA進行擴增、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行分析并予以一定的解釋。主要結果如下： 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。結果發(fā)現(xiàn)玉米的成熟胚和莖尖愈傷誘導率相關，但兩種外植體誘導出的愈傷組織狀態(tài)明顯不同，莖尖誘導出的愈傷組織狀態(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21.2％。 3.以幼胚為材料，對其愈傷組織誘導，繼代培養(yǎng)和分化進行系統(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且質(zhì)量較好；AgNO3不能替代L-Pro在玉米愈傷組織誘導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和繼代培養(yǎng)、植株再生、再生苗移栽等方面進行了研究。45種基因型玉米成熟胚經(jīng)誘導多可產(chǎn)生愈傷組織，但各種基因型之間愈傷組織誘導率差異較大，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)進行了分類。研究了出愈率、克隆力、芽點數(shù)與植株再生的關系，結果表明出

5、愈率與再生能力有較大的相關性，克隆力、芽點數(shù)次之。利用主成分坐標分析并在此基礎上對不同基因型甜玉米的再生能力進行聚類，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，對愈傷組織的誘導和繼代培養(yǎng)、植株再生等方面進行了系統(tǒng)的研究。結果表明：玉米的成熟胚和幼胚愈傷誘導率相關，但兩種外植體誘導出的愈傷組織狀態(tài)明顯不同，幼胚誘導出的愈傷組織狀態(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的表達序列OS22A的cDNA設計引物，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，平均每個引物可擴出24條譜帶(變化范圍5-64個)。 8.利用各引物