苎麻原生质体培养技术的研究

【摘要】：苎麻(Boehmeria nivea L. Gaud.)是荨麻科(Urticaceae)苎麻属(Boehmeria)多年生宿根性草本植物,也是我国的特产,在世界上素有“中国草”的美誉。苎麻是重要的纺织材料之一,具有良好的纤维纺织性能和穿着服饰性能,被公认为“天然纤维之王”。另外,苎麻的叶、茎杆、根可开展多种综合利用。我国已经对苎麻的资源分布、引种栽培、系统选育与杂交育种、杂种优势与雄性不育、诱变育种,无性快繁、组织培养等方面做了较深入的研究。但苎麻育种实践中的两个难题仍难以解决:一是传统育种方法造成的育种周期过长,二是品种混杂造成的原麻品质降低。而生物工程则为生物品种的改造开辟了新途径,把某些高产、抗逆或其他优良性状基因导入原来不具备这些性状的生物体内,可以在较短时间达到改良品种的目的。本课题旨在通过研究影响苎麻原生质体培养的主要因素,建立一套原生质体培养直至得到再生植株的高效而完善的体系,为以后导入目的基因及细胞融合等遗传操作,最终创造优良的品种打下良好的基础。其主要研究内容和结果如下: 1.不同来源的原生质体游离材料的差异 对苎麻种子而言,需要添加浓度高达3.0mgL左右的2,4-D或KT才可以诱导出愈伤,但这些愈伤组织状态较差,未能进一步用作酶解游离原生质体的材料。不同激素组合对于苎麻子叶、下胚轴的愈伤诱导率之间差异达到极显著水平,KT和2,4-D各0.5mg/L的组合,对于苎麻的子叶、下胚轴启动脱分化有良好的效果。2,4-D0.5mg/L和KT 1.0mg/L的组合,能诱导愈伤组织稳定的增殖,且愈伤颜色淡黄,颗粒疏松,在显微镜下观察其细胞小而圆,胞质浓厚,易于形成胚性细胞团,可进一步用于游离原生质体。 2.基因型对苎麻愈伤组织诱导的影响 华苎4号、湘苎2号、黔苎1号、瑞昌细叶绿、浏阳细叶绿、恩施青麻、1690的下胚轴均能诱导产生愈伤组织,但出愈率差异极显著,且愈伤状态也各有不同。华苎4号最适于在2,4-D0.5mg/L、KT1.0mg/L,GA_3 0.2mg/L的MSB培养基上诱导下胚轴形成愈伤,且愈伤组织状态良好。 3.悬浮细胞系继代培养 为保持活性,振荡培养的悬浮细胞系7d就要进行一次继代。经过3～4次继代,在每个继代周期内培养第4～6d的材料最适宜分离原生质体。 4.原生质体分离 苎麻子叶和悬浮细胞系分别用纤维素酶3.0%+离析酶0.5%及纤维素酶5.0%+果胶酶1.0%处理9h,原生质体产量可以达到10~6个/ml,活力为88.6%-90.6%。 5.原生质体培养