[发明专利]一种小麦成熟胚组织培养方法及其应用

说明书

技术领域

本发明属于植物组织培养技术领域，具体涉及一种小麦成熟胚组织培养方法及其应用。

背景技术

小麦是世界上分布范围和栽培面积最广，总产量最多的粮食作物，在我国种植面积仅次于水稻，是我国人民的主要粮食作物之一。随着生物技术的发展，运用基因工程进行小麦品种改良越来越受到国内外育种家的重视，并已成为世界各国作物遗传育种优先研究的课题之一。而外源基因通过基因工程技术向小麦的转移要求建立高效的离体培养系统，这种系统必须对广范围的基因型而言是快速、可靠和适用的。因此，小麦高效组织培养系统的建立仍是许多研究者关注的科学问题之一。

自1978年Shimada成功地通过小麦幼胚培养获得再生植株以来，幼胚被共认为是小麦组织培养最有效、最理想的外植体来源之一。但是小麦幼胚的采用受季节的限制很大。而小麦成熟胚作为外植体具有取材方便、不受季节的限制等优越性。所以，它作为外植体进行离体培养，引起了研究者的关注。虽然在培养方面取得了一定进展，但是如何提高愈伤组织中结构致密的胚性愈伤组织的生长状态，提高成熟胚愈伤组织的分化率是目前亟待解决的首要问题。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的一个目的是提供一种小麦成熟胚组织培养方法，包括如下步骤：

S1：小麦种子预处理

选择当年收获的发育成熟、籽粒饱满、无破损的小麦种子，用质量浓度1～2％的双氧水浸泡6～10min，不时摇晃除菌，然后用超纯水冲洗2～4次，每次2分钟，置于无菌湿润滤纸上，30～33℃暗培养2～3小时；

S2：愈伤组织诱导培养

取经过预处理的小麦种子，在胚上纵切一刀，横切两刀，腹沟向下接种在诱愈培养基浸润的发芽纸上，黑暗条件26℃/24h培养8～12天，挑选胚性愈伤组织，每2周继代一次；

所述诱愈培养基的配方为：每升诱愈培养基中含有1.0～2.0mg/L 2,4-二氯苯氧乙酸、0.10g/L克菌丹、2mg/L色氨酸、10mg/L丝氨酸，20～25g/L蔗糖，其余为基础MS培养基，且诱愈培养基的pH为6.2；

S3：分化培养

选取挑选的胚性愈伤组织，转入分化培养基，黑暗条件25℃/24h培养6天后，第7天转入25℃接受光照，光照强度为75～125μmol m^-2/S，光照时间12h/d，共经过21-28d的分化培养，得到小麦再生植株；

所述分化培养基的配方为：每升分化培养基中含有40g/L香蕉泥、2mg/L色氨酸、10mg/L赖氨酸，其余为基础MS培养基，且分化培养基的pH为5.8～6.0。

本发明的第二个目的是提供该小麦成熟胚组织培养方法在提高小麦成熟胚组织培养植株再生率中的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)本发明提供的小麦种子培养方法，在愈伤组织诱导培养中，选用的诱愈培养基，有利于愈伤组织的形成及植株分化，既提高了愈伤组织活力，还能够提高植株再生能力，减少胚性愈伤组织向非胚性愈伤组织的转变。

(2)本发明的提供的诱愈培养基选用基础MS培养基，有利于成熟胚及其愈伤组织吸收营养，在MS基本培养基中添加了一定比例的克菌丹、色氨酸、丝氨酸、蔗糖，其中，克菌丹不仅可以防止小麦种子发生霉菌，还能够刺激愈伤组织的形成，丝氨酸能够调节细胞组织分化，色氨酸经脱羧、脱氨、氧化，生成吲哚乙酸，可刺激细胞分裂，调节愈伤组织的形态建成，三者合用能够激发愈伤组织本身分化能力，提高植株再生能力。

(3)本发明的提供的分化培养基，在基础MS培养基的基础上，添加有香蕉泥、色氨酸和赖氨酸，赖氨酸能够调节组织分化能力，促进光合作用，香蕉泥与色氨酸和赖氨酸联用，能够保证组织胚性愈伤组织的生长、提高小麦植株分化，缩短发育周期。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但所举实施例不作为对本发明的限定。

除非另有定义，下文中所用是的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。除非另有特别说明，本发明以下各实施例中用到的各种原料、试剂、仪器和设备均可通过市场购买得到或者通过现有方法制备得到。其中，下述实施例中所用的各小麦品种均有市售。

实施例1

本实施例一种小麦成熟胚组织培养方法，以小麦品种扬麦18为试验对象，其小麦成熟胚的培养过程具体如下：