一种油莎豆组织培养再生体系的方法技术

本发明专利技术公开了一种油莎豆组织培养再生体系的方法，属于植物组织培养技术领域，该方法包括：将油莎豆块茎置于含有6

【技术实现步骤摘要】
一种油莎豆组织培养再生体系的方法


[0001]本专利技术涉及植物组织培养
，特别是涉及一种油莎豆组织培养再生体系的方法。

技术介绍

[0002]油莎豆(Cyperus esculentus L.)为莎草属多年生植物，是目前已知的唯一块茎可以榨油的新型油料作物，具有分蘖性强、繁殖力高、易存活等优点(吴琼,2009；郭婷婷等,2021；Akabassi et al.,2022)。作为重要的新型油料作物，油莎豆同时也是优质的植物油脂替代资源，其一般不开花或开花不结实，繁殖方式有种子、匍匐根茎和块茎这三种类型，主要以块茎繁殖。然而，油莎豆种质匮乏，油莎豆块茎在地下容易积累毒素，随着时间的增长，会造成品种严重退化(王瑞元,2019；Akabassi et al.,2022)，因此保护和增加油莎豆的种质资源与多样性非常重要。
[0003]油莎豆易种植，生物量大，且不与主要粮食作物争地，但其经过冬季贮藏后会进入休眠状态，且贮藏期间块茎往往容易失去活力或迅速腐烂，因此，在种植前打破其休眠对提高发芽率十分重要。种子休眠过程受到多种内源性遗传因素和环境因素的精确调控，休眠可使种子在逆境条件下避免受到伤害，但处于休眠状态的种子新陈代谢缓慢，不利于农业生产(Zhang et al.,2022)。种子休眠的诱导、维持和解除是一个复杂的连续过程，受内源因素和环境因素调控，打破种子休眠的方法包括物理、化学及生物等多种方法，其中，植物激素在打破种子休眠方面具有重要意义(杨文秀等,2008)。细胞分裂素(CK)、赤霉素(GA3)、萘乙酸(NAA)和6
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BA等植物激素能有效解除植物种子的休眠。杨映根等(2001)研究发现，通过施用外源植物激素GA3和6
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BA，对打破种子的休眠具有促进作用；在七叶一枝花种子萌发的研究中也表明，利用6
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BA和GA3这两种激素处理种子有利于其萌发(翁琳琳等,2021)。
[0004]传统育种技术培育杂交新品种往往需要花费较长的时间和精力，而分子育种能对作物产量、品质、抗性以及育性等方面进行改良并创造出理想的种质资源，比传统育种技术更高效(杨迎霞等,2022)。组织培养技术是分子育种重要的一环，已用于植物的脱毒、快繁、品种选育、基因工程、遗传研究等多个方面，其中，成熟的再生体系系统能为遗传转化提供良好的实验基础(Bevitori et al.,2014；Gao et al.,2022；许丁帆等,2022)。瞿萍梅等(2007)以块茎为外植体，建立了油莎豆的快繁及组织培养体系，吴琼(2009)将油莎豆丛生芽茎基部接种于MS+3.0mg/L2,4
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D+1.0mg/L KT+0.5mg/L 6
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BA+0.5mg/L NAA+600
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800mg/L CH+3％蔗糖+0.7琼脂(PH 5.8)成功诱导出愈伤组织，李佳婷等(2019)发现油莎豆丛生芽可以在不含植物生长调节剂的空白MS培养基上生根。目前均存在高效再生体系不够完善、外植体易污染褐化、块茎发芽率低及难以获得无菌苗等问题，因此，油莎豆组织培养体系亟需进一步改进和完善。外植体的选择对建立高效组培再生体系也十分重要，因为其生长状态和来源会影响体胚的生成，从而影响胚性愈伤组织的诱导率。除此之外，胚性愈伤组织的诱导与基因型、所用外植体类型、碳氮源和培养基中的植物生长调节剂等因素有关(Shahsavari et al.,2010)，在水稻的组织培养中发现色氨酸、山梨醇、激动素(Kin)、苄基
氨基嘌呤(BAP)、萘乙酸(NAA)等植物生长调节剂与噻苯隆(TDZ)搭配使用有利于水稻胚性愈伤组织的形成和再生(Feng et al.,2011；Din et al.,2016)。2,4
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D是水稻(Bevitori et al.,2014)、地胆草(Abraham and Thomas.,2015)、麻竹(Ye et al.,2017)等植物愈伤组织诱导常用的植物生长调节剂，在愈伤组织的诱导和分化过程都起到十分重要的作用(李玉静等,2005)。前述的油莎豆组织培养研究均以丛生芽基部为外植体诱导愈伤组织，认为根系不能诱导出愈伤组织，目前也尚未有采用油莎豆根系成功诱导出愈伤组织的相关报道。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种油莎豆组织培养再生体系的方法，以解决上述现有技术存在的问题，本专利技术以丛生芽不定根的根尖为外植体，接种在愈伤诱导培养基中，成功诱导出愈伤组织，该方法丰富了油莎豆愈伤组织培养方案和外植体选择，为油莎豆大规模繁殖和分子研究提供技术支持。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]本专利技术提供一种油莎豆组织培养再生体系的方法，包括以下步骤：
[0008]将油莎豆块茎置于含有6
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BA的萌发皿中诱导培养，获得幼芽，将幼芽移植到芽增殖培养基进行增殖继代培养，获得丛生芽；
[0009]将丛生芽接种至不定根诱导培养基进行不定根诱导培养，获得根系，以根系为诱导愈伤组织的外植体，在愈伤组织诱导培养基中进行培养；
[0010]所述芽增殖培养基包括：MS+0.5
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1.0mg/L 6
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BA+0.5
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1.5mg/LZT+300
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500mg/L头孢霉素+4
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6g/LPVP+30
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50g/L蔗糖+2
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6g/L琼脂；
[0011]所述不定根诱导培养基包括：MS+30
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50g/L蔗糖+2
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6g/L琼脂；
[0012]所述愈伤组织诱导培养基包括：MS+3
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5mg/L 2,4
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D+0.5
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2mg/LNAA+0.25
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0.65％w/v卡拉胶+30
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50g/L蔗糖+2
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4g/LPVP+300
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600mg/LVc+300
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500mg/L酸水解酪蛋白。
[0013]进一步地，所述愈伤组织诱导培养基包括：MS+3mg/L 2,4
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D+0.5mg/LNAA+0.65％w/v卡拉胶+30g/L蔗糖+4g/LPVP+600mg/LVc+500mg/L酸水解酪蛋白；在所述愈伤组织诱导培养基中进行培养的条件包括：25℃温度下暗培养。
[0014]进一步地，所述芽增殖培养基包括：MS+1.0mg/L 6
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BA+0.5mg/LZT+500mg/L头孢霉素+4g/L PVP+30g/L蔗糖+6g/L琼脂；所述不定根诱导培养基包括：MS+30g/L蔗糖+6g/L琼脂；
[0015]所述增殖继代培养和所述不定根诱导培养的条件均包括：25℃、光照强度为5000Lx和光周期为昼/夜各12h。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油莎豆组织培养再生体系的方法，其特征在于，包括以下步骤：将油莎豆块茎置于含有6
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BA的萌发皿中诱导培养，获得幼芽，将幼芽移植到芽增殖培养基进行增殖继代培养，获得丛生芽；将丛生芽接种至不定根诱导培养基进行不定根诱导培养，获得根系，以根系为诱导愈伤组织的外植体，在愈伤组织诱导培养基中进行培养；所述芽增殖培养基包括：MS+0.5
‑
1.0mg/L 6
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BA+0.5
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1.5mg/LZT+300
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500mg/L头孢霉素+4
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6g/LPVP+30
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50g/L蔗糖+2
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6g/L琼脂；所述不定根诱导培养基包括：MS+30
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50g/L蔗糖+2
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6g/L琼脂；所述愈伤组织诱导培养基包括：MS+3
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5mg/L 2,4
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D+0.5
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2mg/LNAA+0.25
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0.65％w/v卡拉胶+30
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50g/L蔗糖+2
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4g/LPVP+300
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600mg/LVc...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵永国，陆光远，余珠，林泳欣，谢威，许美花，张佳丽，
申请(专利权)人：广东石油化工学院，
类型：发明
国别省市：