孫悅,華金平
(中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院棉花遺傳育種與基因組研究實驗室/作物遺傳改良北京市重點實驗室/雜種優(yōu)勢利用教育部重點實驗室,北京100193)
棉花是重要的經(jīng)濟(jì)作物。棉屬共有53 個種[1],除了栽培種陸地棉(Gossypium hirsutum)和海島棉(G.barbadense)等7 個四倍體棉種外,其余的皆為二倍體棉種。46 個二倍體棉種染色體組分別屬于 A、B、C、D、E、F、G 和 K 組。二倍體棉種為四倍體栽培種提供了親本(祖先)種,在棉屬進(jìn)化與多倍化機(jī)制研究方面有著重要意義。 研究表明,異源四倍體棉種是由兩個不同的二倍體種雜交、染色體加倍而來的[2-7]。
二倍體棉種 A、B、E、F 組起源于亞非大陸,D組起源于美洲大陸,C、G、K 組起源于澳洲等地。A 組草棉、亞洲棉是栽培種,其他棉種均為野生種。 不同棉種株型差異大,有草本、灌木到喬木等類型。 二倍體棉種遺傳多樣性豐富,是棉花遺傳改良的重要種質(zhì)資源。 一些棉種具有高產(chǎn)、抗病蟲害、耐逆、優(yōu)異纖維品質(zhì)性狀的基因資源[1,8];已發(fā)現(xiàn)亞洲棉、異常棉、哈克尼西棉、三裂棉胞質(zhì)不育系,其中哈克尼西棉、三裂棉細(xì)胞質(zhì)獲得了完全雄性不育系,并實現(xiàn)了三系配套[9]。
棉花遠(yuǎn)緣雜交在二倍體棉種資源利用中取得了成功,美國學(xué)者創(chuàng)造ATH(亞洲棉、瑟伯氏棉、陸地棉)三元雜種,成功改良了陸地棉纖維品質(zhì)。 近期分子生物學(xué)研究涉及更多,如構(gòu)建了亞洲棉 cDNA 文庫[10],其中 WRKY 轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)與耐旱有關(guān);雷蒙德氏棉WRKY 基因,參與棉花低溫脅迫應(yīng)答反應(yīng)[11]。
組織培養(yǎng)技術(shù)是現(xiàn)代生物技術(shù)的基礎(chǔ)。 棉花組織培養(yǎng)研究難度大,但是在種質(zhì)資源改良與保存、雜種優(yōu)勢的利用、體細(xì)胞融合、基因工程等過程中有著巨大潛力, 對于建立轉(zhuǎn)基因技術(shù)體系、開展體細(xì)胞融合、 功能基因組研究具有重要意義。 相關(guān)研究主要涉及植株器官與細(xì)胞培養(yǎng)的再生途徑、原生質(zhì)體培養(yǎng)和體細(xì)胞培養(yǎng)與融合等。
20 世紀(jì)70 年代以來, 逐漸開始初步建立棉花體細(xì)胞培養(yǎng)、莖尖培養(yǎng)、原生質(zhì)體培養(yǎng)體系的探索。 棉花植株的再生途徑可分為兩類:一類是體細(xì)胞胚胎發(fā)生途徑,外植體經(jīng)過體細(xì)胞發(fā)生形成胚狀體,胚狀體發(fā)育獲得再生苗;一類是愈傷組織途徑,外植體先誘導(dǎo)獲得愈傷組織,繼而誘導(dǎo)愈傷組織分化產(chǎn)生芽和根并獲得再生植株。二倍體棉種的再生體系建立相對于四倍體棉種難度更大, 現(xiàn)有再生途徑主要為體細(xì)胞胚胎發(fā)生[12-26]。
棉花體細(xì)胞培養(yǎng)體系,是棉花植株再生應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)。1979 年,Price 等首次成功從克勞茨基棉的懸浮培養(yǎng)中獲得了胚狀體[12];隨后,獲得了高頻胚胎發(fā)生的陸地棉柯字棉再生植株,開創(chuàng)了棉花體細(xì)胞培養(yǎng)及植株再生研究[15-16,18]。
二倍體棉種體胚發(fā)生方式是以下胚軸、葉片等作為外植體,誘導(dǎo)并增殖愈傷組織,隨后誘導(dǎo)分化出胚性愈傷組織,進(jìn)而獲得再生植株。
迄今,獲得了亞洲棉、異常棉、斯特提棉、瑟伯氏棉、戴維遜氏棉、克勞茨基棉、旱地棉、雷蒙德氏棉、野生擬似棉、司篤克氏棉、灰白棉、比克氏棉、 澳洲棉、 奈爾遜氏棉等14 個種體細(xì)胞胚[12-24];獲得再生植株的棉種有:克勞茨基棉、野生擬似棉、亞洲棉、戴維遜氏棉、雷蒙德氏棉、司篤克氏棉、奈爾遜氏棉[13-14,17-20,22](表1)。
2.1.1基因型?;蛐褪嵌扼w棉種體細(xì)胞胚胎發(fā)生和植株能否再生的決定性因素[25]。 不同基因型的棉種體細(xì)胞胚形成能力不同。 二倍體亞洲棉的體細(xì)胞胚發(fā)生的能力明顯高于草棉[15];不同的野生棉在相同的培養(yǎng)條件下體胚發(fā)生能力相差較大[20]。總之,大多二倍體棉種體細(xì)胞胚胎發(fā)生和植株再生的能力較低、難以觀察到體細(xì)胞胚胎發(fā)生,少數(shù)棉種能夠形成體細(xì)胞胚胎但難以得到再生植株。
2.1.2外植體的選擇。外植體的選擇決定棉花再生的成敗。 一般選擇幼嫩的組織或器官作為外植體,常用的有下胚軸、子葉、幼莖等,其中無菌苗的下胚軸最佳。 二倍體棉種體細(xì)胞胚胎發(fā)生過程中,下胚軸產(chǎn)生的愈傷組織最多[21]且產(chǎn)生的速度快[13]、體胚的轉(zhuǎn)化率較子葉等其他外植體高,且繼代培養(yǎng)的時間相對較短,從而可減少體細(xì)胞無性系變異[26]。
2.1.3培養(yǎng)基與培養(yǎng)條件。不同棉種的體細(xì)胞胚胎發(fā)生與植株再生對植物激素等外界因素的反應(yīng)各有不同,通過不同激素組合、鹽離子添加、不同碳氮源組合等調(diào)控方式,可找到與棉種相適應(yīng)的培養(yǎng)條件的組合,從而提高二倍體棉種體細(xì)胞胚的產(chǎn)量與萌發(fā)能力(表2)。 成功獲得再生植株的二倍體棉種,對培養(yǎng)基尤其是激素配比用量要求較嚴(yán),只有在嚴(yán)格、適宜的培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件下才能成功。
棉花組織培養(yǎng)常用激素有2,4-D (2,4- 二氯苯 氧 乙 酸 ,2,4-Dichlorophenoxyacetic acid)、IBA(吲哚丁酸,Indole butyric acid)、NAA (萘乙酸,1-Naphthylacetic acid)、KT(激動素,Kinetin)等。一般來說,2,4-D 能有效促進(jìn)愈傷組織生長,并且
提高體胚轉(zhuǎn)化率,在野生棉胚性愈傷組織誘導(dǎo)過程中可減少愈傷組織的白化死亡。 其中,NAA 為誘導(dǎo)亞洲棉胚性愈傷組織的最佳激素。
表1 二倍體棉種組織培養(yǎng)案例*Table 1 A list of diploid cotton tissue culture*
獻(xiàn)文考參ces eferen R 3][1 4][1 7][1表2二倍體棉種體細(xì)胞培養(yǎng)再生植株培養(yǎng)體系Table2Alist of diploidcottonregenerationviasomaticembryogenesis件條養(yǎng)培基養(yǎng)培體植外組因基種棉體倍二s ndition re co ltu u C ajor steps lved in m vo in edium M t lan xp E e om en G loid cotton ip D熒白冷,/10 D L d 14 perio oto h P期周光;℃1)±8(2 1-L ol·m μ 0.9+B S:M ctionindu lture genic cu bryo m E導(dǎo)誘胚體葉子、軸胚下D 3-k棉基茨勞克ight L強(qiáng)光,t ligh t rescen fluo ite h w ol o C燈光;.8;pH51 KT-·L ol m.32 μ 2+2,4-Dcotyls ypo H m ianu lotzsch.k G 1.-2·s-m l·o m μ 33 sity ten in ryo b d em n an liferatio re progenic cultu bryo m E育發(fā)胎胚與殖增胚體onandcotyled 1 KT+-·L l o m μ 0.93+1 2,4-D-·L l o m 5 μ 0.04+B:MS t en mdevelop 1 IBA;-L l·o m μ 2.46-D1 2,4-·L l o m 3 μ 0.2+in liquid B:MS re n cultu sio en usp S養(yǎng)培浮懸;1 KT-·L ol m μ 0.93+activated %0.5+B S:1/4 M re lantlets cultuegenerated p R養(yǎng)培苗生再n.carbo ight L強(qiáng)光:duction in s allu C導(dǎo)誘織組傷愈1-·L g m 1+1 IAA-·L g 2 m+:MSctionallus indu C導(dǎo)誘織組傷愈軸胚下D 6棉似擬生野,/9D 5 L 1 eriod otop h P期周光,lx 00 0 0 1 sity ten in;T K cotyls ypo H es ssypioid.go G;℃1)9±(2+:MS n inatio d germ an ction du ryo in b atic em m o S發(fā)萌與導(dǎo)誘胚體d n an uctio ryo ind b atic em om S發(fā)萌與導(dǎo)誘胚體.1 LH-·L g.5 01 2IP+-·L g m 3+A1 NA-·L g 0.1 m;0 lx 00 5 0~t intensity 4 00 igh L強(qiáng)光:n inatio germ.;28 ℃2 D /1 d 12 L perio oto h P期周光期周光,℃2): (28±re allus cultu C養(yǎng)培織組傷愈;pH1 KT-·L g 1 m+A1 NA-·L g 2 m+:MSallus initiation C織組傷愈軸胚下A 2棉洲亞0 7 sity inten ight L強(qiáng)光,/8 D L 16 eriod otop h P 5.8;cotyls ypo H reum .arbo G速轉(zhuǎn)re:n cultuensiousp S養(yǎng)培浮-1。 懸2·s-m l·o m μ d an callus selection ryogenic b m E持保與擇選織組傷愈性胚d 16 perio to ho P期周光-1,·min r 30 en speed 1 ak h S;.8;pH51 KT-·L g m 0.1+A1 NA-·L g 0.5 m+:MS ce an ainten m.8 ℃,2/8 D L in S lture: M cu ryo initiation b id em iqu L織組傷愈性胚養(yǎng)培浮懸rary po d tem 3程過水脫3 d行進(jìn)前基養(yǎng)培胚體);O 3 NH 4 o N,nO 3 N K led(doub id liqu re efo b tissue callus f o esiccation d r o starvation +S:M ration atu m and ation in ryo germ b atic em m o S熟成和發(fā)萌胚體.2 0+A1 NA-·L ol m 2.6 m+:MS ia ed transfer to m 5.8.;pH1 sucrose-·L ol 4 m.0 0+A1 NA-·L ol m 0.3 m.1 KT-L ol·m 0.2 m1 glucose +-L ol·m
獻(xiàn)文考參ces eferen R 8][1 9][1 0][2 0][2件條養(yǎng)培s ndition re co ltu u C rescent ite fluo h ol w o C燈光熒白冷;1) ℃±7(2光2-·s1;-m·ol m 0 μ 6 0~ight intensity 4 L強(qiáng)光t,ligh.D/8 L d 16 perio hoto P期周熒白冷,/10 D L d 14 perio oto h P期周光;℃1)±8(2 ight L強(qiáng)光,t ligh t rescen fluo ite h w ol o C燈光1.2-·s-m·l o m μ 33 sity ten in熒白冷,/10 D L d 14 perio oto h P期周光;℃1)±8(2 ight L強(qiáng)光,t ligh t rescen fluo ite h w ol o C燈光1.2-·s-m·l o m μ 33 sity ten in)續(xù)(2表)n tio a u tin n o(C 2 le b a T基養(yǎng)培體植外組因基種棉體倍二ajor steps lved in m vo in edium M t lan xp E e om en G loid cotton ip D 4.64A+1 NA-·L ol m μ 0.74 1+S M n:uctio allus ind C導(dǎo)誘織組傷愈葉子、軸胚下;1 KT-m o l·L μ cotyls ypoH 1-·L l o m 8 μ 0.67+B S: M ation ryo form b atic em om S成形胚胞細(xì)體on and cotyled altose.-1 M·L 30 g+1 2IP-·L ol m.98 μ 2+2,4-D 1-·L g 0.1 m+A1 NA-·L g 2 m+:MS n uctio allus ind C導(dǎo)誘織組傷愈、軸胚下、葉子3-d D棉氏遜維戴;T K葉真、莖幼nii avidso.d G 0.11 BA+-·L g m 1+:MSation form bryo atic em om S成形胚胞細(xì)體,on otyled C;A1 NA-·L g m cotyls,ypo h.A1 NA-·L g m 0.5+:MSm ediu g m ootin R根生d ot an sholeaves 2 2.3+-D1 2,4-·L l o m μ 0.09+B:MSctions indu allu C導(dǎo)誘織組傷愈軸胚下.8;;pH51 KT-m o l·L μ cotyls ypo H:ce aintenan m and ction du ryogenic callus in b m E導(dǎo)誘織組傷愈性胚9 2.6+B:MS esis gen bryo atic em m o S發(fā)萌胚體se alto M;%3+B S M;1 KT-·L ol m μ 0.93+1 IBA-·L l o m 6 μ 2.4+A1 NA-m o l·L μ 6 2.4+A1 NA-·L ol m.69 μ 2+B:MSration atu ryo m b m E熟成胚體.1 KT-m o l·L 65 μ0.4+1 IBA-m o l·L μ 2 2.3+-D1 2,4-·L l o m μ 0.09+B:MSduction allus in C導(dǎo)誘織組傷愈軸胚下D 5棉氏德蒙雷5.8;H p;1 KT-m o l·L μ cotyls ypo H dii on.raim G:ce aintenan m and ction du ryogenic callus in b m E導(dǎo)誘織組傷愈性胚;1 KT-·L ol m μ 65.4 01 2,4-D+-·L ol m μ.226 0 se +co lu G%3+B S M+A1 NA-·L ol m μ 2.69+B:MS genesis bryo atic em m o S發(fā)萌胚體;1 KT-L ol·m μ 0.93+1 IBA-L l·o m μ 2.46 6 2.4+A1 NA-·L ol m.69 μ 2+B:MSration atu ryo m b m E熟成胚體.1 KT-m o l·L 65 μ0.4+1 IBA-m o l·L μ
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胚性愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基的氮源去除NH4NO3(硝酸銨),同時 KNO3(硝酸鉀)加倍可以成功誘導(dǎo)體胚發(fā)生[17,26];碳源一般采用葡萄糖。 但是,誘導(dǎo)克勞茨基棉體胚需要采用蔗糖和麥芽糖混合碳源,此時胚胎發(fā)生率要比單獨使用葡萄糖高[20]。 麥芽糖是胚性愈傷組織增殖和體胚形成過程的最佳碳源之一[22]。
愈傷組織誘導(dǎo)繼代培養(yǎng)過程中,選擇懸浮培養(yǎng)的培養(yǎng)方式可有效增加體細(xì)胞數(shù)目,縮短體細(xì)胞胚胎發(fā)生時間[13],較固體培養(yǎng)基更為有效。 此外, 培養(yǎng)基加入一定的活性炭更利于體細(xì)胞萌發(fā)、生根。
棉花莖尖培養(yǎng)使用的是莖尖完整的分生組織,可以規(guī)避二倍體棉種在體胚轉(zhuǎn)化過程中基因型限制問題, 且再生植株所需時間也相對較短,有效減少因繼代培養(yǎng)時間過長而引起的無性系變異。 目前莖尖培養(yǎng)研究主要集中于亞洲棉和比克氏棉[27-30],其中比克氏棉莖尖培養(yǎng)獲得再生植株的時間[27]與體細(xì)胞培養(yǎng)[20]相比,可節(jié)省4 個月左右。 但通過莖尖培養(yǎng)建立再生系統(tǒng)的植株較少(表3)。
花藥培養(yǎng)培育單倍體植株,可用于探究胚胎發(fā)生的機(jī)理。 棉花花藥培養(yǎng)難度較大,仍處于探索階段。 棉花花藥培養(yǎng)受基因型、花藥培養(yǎng)的時期、培養(yǎng)條件等影響,進(jìn)展不大,其中亞洲棉較易誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織,但難以從花藥培養(yǎng)中獲得再生植株;戴維遜氏棉較難誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷[31]。
原生質(zhì)體培養(yǎng)植株再生,需要經(jīng)歷原生質(zhì)體分離、純化培養(yǎng)、細(xì)胞壁再生、體胚發(fā)生等過程。原生質(zhì)體培養(yǎng)和體細(xì)胞培養(yǎng)相比, 難度更大、培養(yǎng)過程更為復(fù)雜。 目前,僅有克勞茨基棉和戴維遜氏棉兩個棉種培養(yǎng)成功的報道,其主要來源為胚性細(xì)胞懸浮系(表4)[19,32-36]。
二倍體棉種原生質(zhì)體培養(yǎng)的周期較長,培養(yǎng)方式有平板培養(yǎng)法、液體淺層培養(yǎng)法、固液相結(jié)合培養(yǎng)法等,對培養(yǎng)基、黑暗等培養(yǎng)條件要求較為嚴(yán)格(表5)。 其中,使用改良KM8P 進(jìn)行棉花二倍體種原生質(zhì)體培養(yǎng),成功得到了再生植株。
利用原生質(zhì)體融合技術(shù)進(jìn)行體細(xì)胞雜交,從而獲得種間雜種。孫玉強(qiáng)[37]于2005 年首次成功通過來源于胚性愈傷組織和體細(xì)胞幼胚的原生質(zhì)體融合得到棉花體細(xì)胞雜種植株,其中,陸地棉和克勞茨基棉、陸地棉和戴維遜氏棉、陸地棉和比克棉、陸地棉和司篤克氏棉組合的種間雜種植株的可育性較高,且種間雜種植株在表觀上可觀察到雜種優(yōu)勢。
棉花組織培養(yǎng)難度較大,存在較大的種間差異,其后續(xù)研究方向有以下幾點:
棉花組織培養(yǎng)的第一步通常為愈傷組織的誘導(dǎo)。 不同二倍體棉種產(chǎn)生愈傷組織的能力不同,其中以亞洲棉較為容易誘導(dǎo)愈傷組織。 同一棉種也可通過不同激素組合誘導(dǎo)愈傷組織[38],但培養(yǎng)得到的愈傷組織形態(tài)各有不同:早期愈傷組織顏色較淺、部分質(zhì)地透明,排列疏松;晚期愈傷組織顏色變深,質(zhì)地松軟。 胚性愈傷組織為黃綠色,質(zhì)地較脆[39]。 可針對不同的棉種,通過不同的激素等組合,誘導(dǎo)愈傷組織。
體細(xì)胞培養(yǎng)體系研究見于亞洲棉、克勞茨基棉、戴維遜氏棉等棉種。 基因型差異導(dǎo)致培養(yǎng)周期的延長,易造成體胚發(fā)育異常、體胚轉(zhuǎn)化率降低等,也使得愈傷組織繼代培養(yǎng)實驗重復(fù)性差[23]。此外,亞洲棉[40]和雷蒙德氏棉[41]已完成全基因組測序,為研究關(guān)鍵功能基因提供了便利。
體細(xì)胞培養(yǎng)中愈傷組織分化為胚性愈傷組織是主要的瓶頸。 激活二倍體棉種控制胚胎發(fā)生能力的相關(guān)基因, 可能解決體細(xì)胞胚發(fā)生問題。體細(xì)胞胚胎發(fā)生受體激酶SERKs基因參與植物發(fā)育、激素感應(yīng)及病理反應(yīng)等。GhSERK1 基因在胚性愈傷組織時表達(dá)量達(dá)到高峰,過表達(dá)該基因能夠加快愈傷組織形成胚性愈傷組織進(jìn)程[42],縮短培養(yǎng)時間,而非本質(zhì)上提高愈傷組織分化率。
株植生再養(yǎng)培尖莖種棉體倍二3表re ltu cu tip m te s ia v n tio ra e n e g re n tto o c id lo ip f d list o A 3 le b a T獻(xiàn)文考參件條養(yǎng)培基養(yǎng)培體植外組因基種棉體倍二ces eferen R s dition re conultu C r steps ajo lved in m invoium ed M t plan x E e enom G n cotto id iplo D][28(L,light;/8 D 6 L toperiod 1ho P期周光;℃2)0±(3+A1 NA-·L ol m-10.7 μ.3 0+:MSctionoots indu h S養(yǎng)培芽發(fā)始起節(jié)葉子的葉子無A 2棉洲亞1;pH-2-·s·m ol m μ tensity 50 t in igh L強(qiáng)光);ark,d D;P1 BA-·L l o m r4.4 μ 2.2oary on otyled C.arboreum G 5.8..6~5 P1 BA-·L ol m μ.4 4+:MSoots proliferated h S養(yǎng)培殖增代繼f o evoidodes dn1 glucose.-·L 20 g+:MSduction ts in oo R養(yǎng)培根生s on cotyled][29熒白冷;/8 D 6 L toperiod 1ho P期周光;℃1)5±(2養(yǎng)培芽發(fā)始起節(jié)葉子的葉子無t igh L強(qiáng)光,orescent light hite flu l w oo C燈光;P1 BA-·L g.5 or 2.0 m 1+:MS n uctio ts ind oo le sh ultip M ary on otyled C H5.8.p-1;2·s-m ol·m μ 50~tensity 40 in 1-L g·m.5 0+S:M ngated d elo oots harvested an h S養(yǎng)培殖增代繼f o evoidodes d n;A 3 G s on cotyled.S M duction:1/2 ts in oo R養(yǎng)培根生][30期周光;0 lx tensity 2 00 t in igh L強(qiáng)光;℃3)2±(2·g m.0 1+:MS n.liferatio ro and p itiation ot in ho S養(yǎng)培殖增芽發(fā)始起尖莖葉子無./8 D 6 L 1 eriod otop h P;1 KT-L g·m 0.5+P1 BA-L ot tips ho S.A-1 IB·L g m 0.75uid +liq in:MSduction ts in oo R養(yǎng)培根生s on tyled out co ith w][27熒白冷,/8 D 6 L toperiod 1ho P期周光;℃1)8±(2 1-·L g m.1 0+P1 BA-·L g m 4+B:MSctionoots indu h S養(yǎng)培芽發(fā)始起節(jié)葉子的葉子無G 1棉氏克比t igh L強(qiáng)光,orescent light hite flu l w oo C燈光.85;;pH5Z D T ary on otyled C ickii .b G 1.2-·s-·m ol m μ tensity 33 in;1 GA3-·L g 5 m.0 0+B:1/2 MS lture bcu u S養(yǎng)培殖增代繼evoid odes d n on.carb ctivated A%0.5+S M duction:1/2 ts in oo R養(yǎng)培根生s on of cotyled動激:T hthylacetic acid;K ap-N 1酸乙萘:A A;N in 5 vitam B andre system ltu cu oog k S&ige urash M物機(jī)5 有B+液母S:M B S;M re system ltu g cu oo k S&ige urash M液母S:M S:M注.iazuron hid T物生衍類脲基苯,)隆苯噻(靈葉脫:Z;TD 3 ibberellin A G素霉赤:3;GA rine opu in zylam en-B 6呤嘌基氨芐:6-P;BA utyric acid dole b In酸丁哚吲:;IBA etin in K素
養(yǎng)培體質(zhì)生原種棉體倍二4表s ie c e p s n tto co id lo ip f d o re ltu u t c s la p to ro P 4 le b a T獻(xiàn)文考參果結(jié)養(yǎng)培料材eferences R esult R aterial M 2][3 ass ell m C團(tuán)胞細(xì)ther callus n A織組傷愈藥花3][3 ass ell m C團(tuán)胞細(xì)s ocotyl callu yp H織組傷愈軸胚下4][3 n plant eratio egen R株植生再atic cell ature som m d im n an sio en sp nic cell su bryo m E胞細(xì)胚體熟成未,液浮懸胞細(xì)胎胚5][3 ass ell m C團(tuán)胞細(xì)allus C織組傷愈D 2-2essii arkn.h G棉西尼克哈9][1 ass ell m C團(tuán)胞細(xì)allus C織組傷愈D 3-diiavidson.d G棉氏遜維戴6][3 n plant eratio egen R株植生再genic callus bryo m E織組傷愈性胚
件條養(yǎng)培株植生再養(yǎng)培體質(zhì)生原種棉體倍二5表n tio ltiva u st c la p to ro p ia v n tio ra e n e g re n tto o c id lo ip r d l fo o c to ro p e h T 5 le b a T獻(xiàn)文考參件條養(yǎng)培基養(yǎng)培料材組因基種棉體倍二eferences R s dition ulture con C s r step ajo m in involvedm iu ed M aterial M e om en G tton species loid co ip D 4][3蕩振;ark D暗黑;:28 ℃n e solutionzym E解酶酶膠果%.5 1 ellulase +C酶素維纖:3%lution e so nzym E解酶浮懸胞細(xì)胎胚D 3-k棉基茨勞克);h 24~-1(14·min r g 40hakin S;9M W P C icellulase +em H酶素維纖半%0.5 ase +ectin P胚體熟成未,液m ianuklotzsch.G暗黑;:28℃lture layer cu id hin liqu T養(yǎng)培層淺1-·L l o m μ 0.452+8P:KMid layer cultureliqu hin T養(yǎng)培層淺體液ryonic b m E胞細(xì)ark;D.1 KT-·L ol m μ.465 0+2,4-Dsion spen cell su強(qiáng)光,bes t tu rescen aylight fluo D管光熒光日)+O 3 NH 4 o N(n B:MSction du s in bryo atic em m o S養(yǎng)培導(dǎo)誘胚體ature m and im 1.-2 s-·m l o m μ t intensity33 igh L 1-·L ol m 85 μ2.6+1 IBA-·L ol m 60 μ2.4+O 31 KN-·L ol m m 91.7 18atic cell som;A 3 G+1 KT-·L l o m 7 μ 0.69+A AN炭性活%0.05+B:MS lture lantlets cuegenerated p R養(yǎng)培苗生再c tive charcoal.A 6][3;ark D暗黑;℃0)3:(28~n e solutionzym E解酶酶膠果%.5 1 ellulase +C酶素維纖:2%lution e so nzym E解酶織組傷愈性胚D 3-d棉氏遜維戴);24 h1(14~-·min 0 r g 4 in ak h S蕩振;9M W P C icellulase +em H酶素維纖半%2 ase +ectin P genic bryo m E nii so david.G;℃)1±lasts culture:(28 top ro P養(yǎng)培體質(zhì)生原1 2,4-D+-L l·o m 5 μ 0.4+8P M re:K ltu plasts cu to ro P養(yǎng)培體質(zhì)生原callus.Dark暗黑;1 KT-L ol·m μ 0.93+A1 NA-L l·o m μ2.68:5ediumover solid m id ith liqu re w ltu ble-layer cu ou d養(yǎng)培層雙液固.8P M K+B3 MS cm 1-L ol·7 μm.3 15 I,-1 KL ol·m μ 10O,H 2 5·O 41 CuS-L l·o m μ 0.1,OH 2 7·O 4gS-1 ML ol·m 1.0 m,O 3 N-1 KL ol·m m.0 1,O 4 PH 2-1 KL ol·m m.2 0,O2H 2·l 21 CaC-L ol·m m:109M W P:C注;inetin K素動激:T;K ylacetic acid th aph 1-N酸乙萘:A A;N oxyacetic acid en rophichlo-D 2,4酸乙氧苯氯二:-D;2,4edium m 8P M K基養(yǎng)培8P M:K P 8 M 5.8;K H p l,ito ann m/v)(m%,9 S E M.3 berellin A ib G素霉赤:3 A utyric acid;Gdole b In酸丁哚吲:A IB
Wuschel(WUS)基因表達(dá)能夠促進(jìn)體細(xì)胞胚胎的發(fā)育,該基因在下胚軸與非胚性愈傷組織階段表達(dá)微弱[38,43]。 過表達(dá)該基因,極大地提升了難分化棉種的愈傷組織分化率, 體胚發(fā)生率提高4倍[42]。
生長素的合成、運輸、響應(yīng),在植物體細(xì)胞胚胎發(fā)生、 發(fā)育等全過程中起著重要的調(diào)節(jié)作用。亞洲棉ARF 家族是參與生物素信號調(diào)節(jié)的重要轉(zhuǎn)錄因子,影響生長素的運輸和信號轉(zhuǎn)導(dǎo),參與根、葉的形成[44]。
原生質(zhì)體融合,可以克服植物遠(yuǎn)緣雜交不親和性,創(chuàng)造體細(xì)胞雜種。 通過電融合法獲得多種由陸地棉和二倍體棉種克勞茨基棉、 比克氏棉、司篤克氏棉的原生質(zhì)體對稱融合產(chǎn)生的雜種植株[37,45-47]。將陸地棉與克勞茨基棉原生質(zhì)體非對稱融合,獲得了多種有利的田間材料[48]。 目前,對于棉花原生質(zhì)體融合, 仍需要擴(kuò)大基因型范圍,豐富材料基礎(chǔ)。