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花生组织培养研究进展

时间:2022-11-21 8:18:06 点击:

4 远缘杂种胚营救

  花生种间杂交出现不孕、不育是利用野生种优良性状的严重障碍,采用杂种的幼胚、胚珠和果针作离体培养是克服花生属种间杂交不亲和的有效方法.Bajaj et al(1982)离体培养授粉后30~36 d的杂种幼胚(A.hypogaea/A.villosa),10周后获得杂种幼苗.Ramaswamg(1987) 也有关于杂种幼胚培养的报道.据1988年报道,国际半干旱研究所于1987年取杂交后30~35 d的胚进行离体培养分化出小苗,但未获得杂种后代.Stalker et al(1988)先将(A.batizocoi/A.hypogaea)/A.cardenasii, (A.batizocoi/A.hypogaea)/A.batizocoi, (A.hypogaea / A.cardenasii) / A.cardenasii 和 (A.hypogaea/A.cardenasii)/A.batizocoi的杂种胚珠置于生长箱内进行滤纸桥式培养,待胚珠膨大后,解剖出胚进一步培养,得到11株无根幼苗,其中9棵无根苗产生于(A.batizocoi/A.hypogaea)/A.cardenasii的杂种胚.将无根小苗生根培养后得到的4棵小植株移植于温室中存活几个月后死掉2株,最终未能获得杂种种子.申馥玉等(1992;1990)离体培养A.hypogaea/A.sect.Rhizomatosaeglabrata Benth的杂交果针,获得F1代试管杂种和F2代杂种植株.周蓉等(1997)离体培养早18/A.cardenasii,中花1号/A.cardenasii,中花2号/A.cardenasii,鄂花4号/A.cardenasii,的杂种未成熟胚,4个杂交组合都获得杂种小苗,但能存活下来的仅早18/A.cardenasii和中花2号/A.cardenasii 2个组合10株小苗.

5 原生质体培养

  花生原生质体的分离和培养与其他作物一样,是为了获得杂种体细胞或导入外源基因,现已有植株再生的成功报道.不少学者(Perumal et al,1996; Li et al,1995; Bajaj et al,1983; Hildebrandt et al,1970)从愈伤组织,未成熟的叶片和未成熟的子叶分离得到原生质体.Perumal et al(1996)离体培养未成熟叶片的原生质体,经体细胞胚形成小植株.Li et al(1995b)用PEG和CaCl2为介质诱导A.hypogaea未成熟子叶原生质体和A.glabrataA.digoi幼叶原生质体的融合,并诱导杂种原生质体分裂形成愈伤组织分化出小植株.

6 遗传转化

  Franklin et al(1993)用花生下胚轴为外植体,与农杆菌菌株EHA101、LBA4404和ASR1共培养,经卡那霉素(200 mg.L-1)筛选,获得花生条纹病毒CP转基因的愈伤组织,但未获得转基因植株.Eapen et al(1994)用9~10 d苗龄嫩叶为外植体与双元质粒pBI121的农杆菌LBA4404共培养,获得抗卡那霉素,B-葡糖苷酸(GUS)活性阳性的转基因植株,分子检测证实外源基因已整合到花生基因组.Cheng et al(1997;1996)以10 d苗龄花生幼叶为外植体,与农杆菌含pBI121双元质粒的EHA101菌株共培养,获得5个独立的转化系,52株转基因植株,得到T1代种子.Li et al(1997)和方小平等(1996)分别利用幼叶和农杆菌共培养,经卡那霉素筛选获得转基因植株.Mckently et al(1995)用划伤的保留1片子叶种胚接种农杆菌EHA101菌株,直接播种于消毒土内,获得转基因花生植株,经PCR和Southern分子杂交证实外源基因已经整合进花生基因组.Ozias-Akins et al(1993)用基因枪轰击,将含潮霉素抗性基因(pH602)和GUS基因(pRTG9 GUS)质粒导入胚性愈伤组织,经过潮霉素筛选,获得100个转基因植株,经PCR扩增和Southern分子杂交证实外源基因已经整合进花生基因组.Singsit et al(1997)用基因枪轰击花生胚性愈伤组织,获得抗潮霉素转基因植株.Wang et al(1998)通过基因枪转化,将Bt cryIA基因导入花生胚性愈伤组织,获得119株转基因植株,经PCR和Southern杂交证实Bt cryIA基因和HPH基因已整合进花生基因组.通过酶联免疫试验证实cryIA(c)基因在花生植株内表达.Brar et al(1994)用基因枪轰击成熟种胚顶端分生组织,获得转基因植株.Li et al(1995a)用电激穿孔法将抗病毒基因导入到栽培种花生子叶原生质体中,获得转基因植株.

7 展望

  当前花生育种的目标,主要是选育高产、优质、抗病性强新品种,但其存在的主要问题是遗传基础狭窄,尤其缺乏抗性基因源.传统的引种驯化、系统选种、杂交育种等方法,已不能很好满足当前花生生产的需要,同时花生用种量大,繁殖系数低,良种推广速度慢,因此植物组织培养为花生育种和繁种等开辟了一条新的途径.一般认为,组织培养可用于花生:(1)无性繁殖以获得无病植株;(2)克服远源杂交过程的不亲和性;(3)体细胞杂交以获得远缘杂种;(4)诱导单倍体和多倍体;(5)筛选抗旱、抗寒、抗除草剂、抗病虫害的突变体;(6)种质资源的保存;(7)获得转基因植株等.
  花生组织培养有以下几个方面值得深入研究与探索:(1)建立高效的植株再生体系;(2)体细胞胚的诱导效率还有待于提高;(3)探索更有效的花生单倍体和远缘杂种胚营救培养技术;(4)扩大野生种和栽培种原生质体的融合;(5)利用组织培养与化学诱变筛选各种不同抗性的材料;(6)和大多数豆科作物一样,花生外源基因导入技术难度大,与一些重要粮食和经济作物相比较起步晚,进展较慢,研究重点应放在花生遗传转化和再生体系的建立上.

作者:张书标 庄伟建 刘思衡 来源:福建农业大学学报
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