[发明专利]一种小麦成熟胚组培再生培育方法

说明书

本申请属于小麦培育技术领域，具体涉及一种小麦成熟胚组培再生培育方法专利申请事宜。该方法包括：成熟胚作为外植体的制备、诱导愈伤组织等步骤，所述愈伤诱导培养基为：MS培养基+1.0~2.0 mg/L毒莠定+30 g/L蔗糖+6 g/L琼脂；所述分化培养基为：MS+0.5 mg/L IBA+1 mg/L 6‑BA+30 g/L蔗糖+6 g/L琼脂。本申请中，对Picloram在小麦成熟胚愈伤组织诱导及分化再生体系构建中作用及再生体系进行了优化完善，再生率得到了明显提升。进一步对主效基因的筛选和功能验证结果表明：TaSERK1基因沉默后，愈伤组织的再生率明显降低。

技术领域

本申请属于小麦培育技术领域，具体涉及一种小麦成熟胚组培再生培育方法专利申请事宜。

背景技术

小麦组织培养条件和植株再生频率的影响因素是小麦生物技术育种的一个亟待解决的重要课题。小麦不同来源的外植体对其组织培养再生有很大影响。许多小麦外植体的幼胚、成熟胚、幼穗、花药、盾片、种子、幼叶，根尖等都被尝试用于小麦组织培养再生体的建立。Shimada于1969年首次利用小麦幼胚作为再生的外植体进行组织培养并于1978年成功培育出再生植株。由于小麦幼胚植株再生能力最高，且操作简单、污染率低等优点，因此在小麦组织培养和遗传转化中，幼胚一直是最理想、最有效的外植体。但小麦幼胚的取材受季节限制，且不同个体间发育程度和生理状态的一致性很难保证，难以使幼胚进行大规模的遗传转化。相对其他类型的外植体，小麦成熟胚不受季节和实验条件限制，所取材料在个体间发育状态保持一致，可在短时间内大量获得，便于进行生理学重复，使成熟胚有潜力成为小麦组织培养最理想的外植体。

植物组培或植物生长过程中，植物激素对于调节组织和细胞培养过程中胚状体的发生起着举足轻重的作用。生长素可以促进培养材料愈伤组织的形成；细胞分裂素则是控制植株再生阶段细胞的分裂。国内外学者对小麦成熟胚愈伤组织诱导及分化培养基中植物激素种类及比例进行了大量研究。

小麦成熟胚愈伤组织诱导培养中最广泛应用的生长调节剂是2,4-D，通常使用过程中，愈伤组织诱导的2,4-D的浓度为2-8 mg/L，具体适用浓度要根据成熟胚的培养方式确定。部分研究成果指出，2,4-D浓度为2 mg/L有利于愈伤组织的形成，而高浓度的 2,4-D（4-8 mg/L）虽然不影响愈伤诱导率，但抑制植株再生（唐宗祥等，2004，2,4-D、KT对小麦成熟胚愈伤组织形成、分化的影响，四川农业大学学报）。但总体而言，尽管关于小麦成熟胚愈伤诱导和再生培养基优化进行了许多研究，但依旧未发现通用性的最优组合，因此为了获得最佳培养效果，有必要对激素组合效应进行更细致的研究。

另一方面，植株再生能力具有明显的基因型依赖性，通过分子生物学技术筛选和克隆高再生性能基因型的主效基因，并借助于已有RNAi干扰、农杆菌转染等技术，对现有小麦组培再生体系中部分关键性再生基因进行筛选，对于改善特定植株再生体系具有十分重要的应用意义。

总体而言，尽管关于小麦成熟胚愈伤诱导和再生培养基优化进行了许多研究，也有很多报道证实了在成熟胚愈伤组织的诱导分化过程中受外源激素种类影响的效果差异显著，但对其分子机制的研究尚不太清楚。近年来，小麦体外培养再生性能相关基因的研究已取得了初步进展，但小麦属于异源六倍体作物，基因组异常庞大，重复序列多。因此，对于小麦组培再生体系进行进一步优化，以及在复杂的小麦离体培养再生候选基因中找出控制再生的主效基因，还需要进行更深入的研究。

发明内容

本申请目的提供一种利用小麦成熟胚的组培再生体系，从而为小麦相关再生基因的研究奠定基础；另一方面，对于部分再生基因的初步研究表明，TaSERK1基因对于小麦愈伤组织再生具有一定的促进作用。

相关技术方案详述如下。