高粱组织培养研究进展一

高粱组织进行培养及再生，其目的在于让外植体能够高频率地诱导出愈伤组织，建立高效的体细胞再生体系，为高粱遗传转化和细胞工程研究创造有利条件。最早进行高粱组织培养研究的是Strogonol B PIll,1968年，他利用高粱根和分蘖节在培养基上附上1mg／L 2，4一D、1 mg／L KT、5 mg／L泛酸钙和l mg／L抗坏血酸诱导出愈伤组织，并与海蓬子、草木犀、甘蓝的愈伤组织进行了抗盐比较，但是，他并没有得到再生植株。Masteller等以芽原基为外植体，在附加2，4一D l～5 mg／L的MS培养基上诱导出愈伤组织，并获得了再生植株，这是通过组织培养获得高粱再生植株的最早报道。此后，高粱组织培养工作不断进行。

1胚培养

1．1 未成熟胚的培养

高粱外植体的培养多以未成熟胚为材料进行。国外，Gamborg等、Thomas等、Dunstan等、Brettel等、Ma等、Lusardi和Lupotto、Rao等相继进行了以未成熟胚为外植体诱导出愈伤组织，并分化获得再生植株的报道。Gamborg等选用一个杂交种，在含有IAA的培养基上诱导出愈伤组织并获得了再生植株。Ma等采用20个高粱品种，研究了各品种在形成愈伤及产生再生植株上的差异，并分化出再生植株。Lusardi和Lupotto研究了不同品种在形成愈伤组织方面的差异。Rao等研究了不同浓度的天门冬酰氨(L--Asn)和脯氨酸(L—Pro)对胚性愈伤组织诱导、继代的影响。他们认为在MS培养基中(添加了2，4一D)同时添加高浓度的L—Asn和L—Pro能促进愈伤组织的诱导和分化。Elkonin等l101以未成熟胚为外植体，在附加l～5 mg／L 2，4一D的MS培养基上诱导出了胚性愈伤组织：在附力NIAA 1 mg／L和KT 0．1mg／L或NAA 0．1 mg／L和6一BAP O．5 mg／L的培养基上分化、获得了再生植株；并在N6培养基上附加高浓度的天门冬氨酸和脯氨酸，也诱导形成了胚性愈伤组织。国内，马鸿图等对来自美国和中国的20 个基因型不同的高粱幼胚进行诱导培养，结果用401 一1 品种的5 个未成熟胚的小盾片愈伤组织分化获得了158 株再生植株。郭建华等以10 个高粱品系和10 个杂交种的未成熟胚小盾片为外植体进行愈伤组织的诱导、分化和再生，并对其同工酶和品质进行了分析研究，结果表明：高粱未成熟胚的最适胚龄为授粉后的12~ 13d ，长约1.0mm：再生植株后代中的蛋白质含量高于对照亲本，单宁含量显著低于对照亲本．韩福光等113 那用25 个品系和杂交种作为试材进行研究，结果发现：未成熟胚的诱愈率在无盐MS 培养基中可达70.2 % ，最适胚龄为授粉后的12~13d ；同时认为2 , 4 一D 的浓度是诱导愈伤组织的关键因素之一。白志良等也对10 个高粱品种不同外植体的愈伤组织进行了诱导培养和分化再生等方面的研究，结果未成熟胚的出愈率为8 % ~74 % ，分化率为26 %~ 66 ％。实验结果还表明，幼胚的出愈率主要受胚龄的影响，一般胚龄小于1 周的很难诱导成功，胚龄大的则较易成功。
1.2 成熟胚培养
国内，先后有韩福光等、白志良等、石太渊等做过相关的研究。韩福光等报道了以高粱不同外植体在添加有不同浓度2 , 4 一D 的MS 培养基上所进行的愈伤组织的诱导培养，并对8 个不同基因型的高粱品种成熟胚的幼愈率进行了分析。白志良等也报道了对高粱不同外植体所进行的愈伤组织诱导和分化的研究，结果表明，成熟胚的诱愈率为59 %~100 % ，分化再生率最高为25 ％。相对于幼胚培养，成熟胚取材比较方便，但如消毒时间掌握不好，污染会很严重。国外对成熟胚培养的报道相对多一些。Bhaskaran首次报道了高粱成熟胚愈伤组织的诱导培养。此外，他还进行了耐盐和耐铝筛选培养的研究，获得了再生植株，并在1987 年报道了再生植株的体细胞克隆变异研究。此后Hagin 等、Murty 等也利用成熟胚小盾片产生的愈伤组织分化出了再生植株。cai 等报道了以高粱成熟胚的芽端为外植体，在添加L 一Asn 150mg/L 、KT 5 mg /L和调整5 种无机盐的MS 培养基上诱导出愈伤组织，并分化出再生植株的研究。Bhat 等报道了高粱不同外植体的诱导培养研究。其中，成熟胚培养的诱愈率为41.6 ％。

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