[发明专利]一种禾谷类作物单倍体群体的构建方法

说明书

本发明提供一种禾谷类作物单倍体群体的构建/繁育方法，所述方法包括使用禾谷类作物的分蘖节基部分生组织产生丛生芽；和繁育丛生芽，从而获得单倍性遗传稳定的单倍体植株。本发明还包括用于所述方法的各培养基，以及含有所述培养基的试剂盒。采用本发明方法可以避免中间愈伤组织生长环节形成的无性变异，最大程度保持其原有遗传基础，使单倍体植株的扩繁群体保持单倍体的稳定性。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种禾谷类作物单倍体植株快繁的方法及用途。

背景技术

单倍体技术是现代育种中一种非常重要的技术手段，它通过花药/小孢子培养可以获得单倍体植株，但是由于单倍体植株的不育性，这些植株不能长期存活，通常是通过染色体加倍成二倍体植株加以利用。单倍体植株由于本身只具备一套染色体，在诱变、转化、细胞杂交等遗传改良研究上具有特殊优势：单倍体材料对外界刺激敏感，易于产生突变；外源基因易于插入；单倍体水平上的突变或转基因经染色体加倍后可以获得目标基因以等位纯合状态稳定遗传的加倍单倍体植株，隐性基因控制的性状也可以得到表现；单倍体(N)细胞融合杂交，易于获得的杂交再生植株(2N)。

对已获得的单倍体植株进行离体扩繁，快速构建单倍体群体是对单倍体资源进行种质保存，开展有效利用的一个材料来源基础。目前利用组织培养技术对单倍体植株进行离体繁殖，已在一些双子叶植物中取得成功，如利用油菜单倍体植株的节间茎段诱导不定芽再生植株(刘成洪,王亦菲,孙月芳,等.甘蓝型油菜单倍体植株群体的构建[J].上海农业学报,2006,21(4):23-25.)，利用青花菜单倍体茎尖诱导再生植株(陆瑞菊,王亦菲,孙月芳,等.利用青花菜单倍体茎尖筛选耐热变异体[J].核农学报,2006,20(5):388-391.)，利用亚麻的单倍体叶片诱导再生植株等(康庆华，徐涵，吴广文，等.利用亚麻多胚性状建立单倍体群体并实现离体扩繁[J].农业生物技术学报，2007，15(增刊)：249-252)，在单子叶植物玉米中通过胚芽鞘节诱导愈伤组织分化形成了再生植株(杜何为,刘志鹏,严建兵,等.玉米单倍体胚芽鞘节组织培养特性研究[J].中国农业科学,2010,43(15):3098-3105)。但对于禾谷类作物如大麦、小麦、水稻等，还未见在单倍体植株的基础上建立系统有效的离体繁殖体系，也未见利用从单倍体植株分蘖节直接诱导丛生芽的报道。

因此，本领域仍需要一种禾谷类作物单倍体植株快繁的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种禾谷类作物单倍体植株系统有效的离体繁殖方法，通过利用禾谷类作物的分蘖节基部分生组织，采用适宜的激素和添加物直接获得丛生芽，壮苗和诱导生根，建立倍性稳定、生长迅速的单倍体离体繁殖群体。

本发明方法可通过以下方式实现：通过游离小孢子(花药)培养技术，获得来源于小孢子的再生植株，经倍性鉴定获得单倍体植株，单倍体植株利用培养基或水培形成多个分蘖的植株，剥取分蘖节基部，使用适宜的激素和其他添加物进行诱导培养，从分蘖节基部分生组织直接诱导丛生芽，丛生芽进一步增殖、壮苗和生根，获得完整的再生植株，经倍性鉴定获得单倍性遗传稳定的单倍体群体。

本发明建立的方法，可以用于禾谷类作物单倍体种质的保存，单倍体诱变，单倍体的遗传转化，细胞融合杂交，以及单倍体发育遗传机制的研究，本发明的用途包含但不仅限于上述应用。

因此,本发明提供一种禾谷类作物单倍体植株的离体繁殖方法，所述方法包括：使用禾谷类作物的分蘖节基部分生组织产生丛生芽；和繁育丛生芽，获得单倍性遗传稳定的单倍体植株。

在一个具体实施例中，所述分蘖节基部获自来源于小孢子的单倍体植株。

在一个具体实施例中，用0.2-0.5M的甘露醇提取液收集禾谷类作物的小孢子。

在一个具体实施例中，将提取获得的游离小孢子置于诱导培养基中进行诱导培养。