[发明专利]一种诱导樱桃番茄花药获得再生植株的培养方法

说明书

本发明提供了一种诱导樱桃番茄花药获得再生植株的培养方法，包括以下步骤：（1）花蕾取材；（2）花蕾预处理；（3）花药胁迫处理；（4）花药胚状体诱导培养；（5）壮苗生根培养。本发明由花药离体培养直接诱导出胚状体，再经过壮苗生根培养获得再生植株，比常规的花药培养先脱分化形成愈伤组织，再分化成不定芽，最终获得再生植株的方法更简便易行，而且还能避免体细胞参与愈伤组织形成而出现的染色体倍性混杂现象。本发明可以诱导花药内部的小孢子发育为完整的单倍体或双单倍体植株，为樱桃番茄单倍体育种提供多种纯合的育种材料，大大提高育种效率，加快了育种进程，具有较高的应用价值。

技术领域

本发明涉及一种诱导樱桃番茄花药获得再生植株的培养方法，具体涉及一种以樱桃番茄花药作为外植体进行胚状体诱导培养，胚状体长成幼芽再经过壮苗生根培养获得单倍体或双单倍体再生植株的方法，属于植物组织培养和农业科学技术领域。

背景技术

樱桃番茄别名圣女果、小西红柿、葡萄番茄等，一年生草本植物，是茄科番茄属的原始品种。樱桃番茄原产于热带，其植株最高可达2米，果实鲜艳，有红、黄、绿等果色，以红色最为常见，其果形一般为椭圆形。樱桃番茄果实直径较小，水分较多，味清甜，无核，口感好，营养价值高且风味独特，食用与观赏两全其美。研究表明樱桃番茄含有丰富的营养成分，包括维生素C、维生素B3、番茄红素、谷胱甘肽、苹果酸和柠檬酸等，其中维生素B3的含量占据果蔬之首。维生素C和维生素B3具有美白和抗氧化的作用，还能促进体内的血液循环、降低血压血脂；番茄红素是一种天然类胡萝卜素，谷胱甘肽是一种多肽化合物，二者具有清除自由基、提高免疫力、保护心血管和一定的预防癌症作用；苹果酸和柠檬酸，对脂肪及蛋白质的消化有一定的协助作用。食用樱桃番茄可以生津止渴、健胃消食、清热解毒、凉血平肝、补血养血和增进食欲，其口感香甜，营养价值高，深受广大消费者喜爱。因此栽培樱桃番茄具有广大的市场需求量和经济效益。

单倍体是指具有配子染色体数的个体或组织，仅有一个染色体组所构成的个体称为单倍体，单倍体经过自然或人工加倍后即可得到双单倍体，花药培养是获得单倍体或双单倍体植株的重要途径。单倍体、双单倍体材料在植物育种和遗传基础理论研究中都具有重要的意义，可用于分子标记选择和遗传图谱绘制，是转基因最佳的受体群体。在育种实践中，利用双单倍体育种技术不仅可以快速获得纯系，缩短育种周期，而且可以得到更多更广泛的变异，特别是隐性性状更容易得到表现，从而丰富育种基础材料的类型，加速育种进程。

花药诱导培养产生花粉植株主要有两种方式：一种是花药中的小孢子通过胚状体途径发育为小植株，另一种是花药在诱导培养基上先形成愈伤组织，再由愈伤组织分化出植株。由于细胞组织愈伤化后极不稳定，易产生多倍体和非整倍体。并且，花药培养的愈伤组织可能来自花药内部的小孢子，也可能来自药壁因子等体细胞，这些愈伤很难从其发生部位、颜色、质地等区别，体现不出单倍体育种快速简洁的优势。而从胚状体途径获得再生植株可避免其倍性混杂的问题，减少花药体细胞来源的花药培养植株，而且还能避免诱导过程中转接新类型的培养基，可以节约成本，提高效率。

目前国内外公开发表的关于番茄花药培养成功的报道不多，并且这些文献都是通过愈伤组织发育途径得到的再生植株，还没有看到经由胚状体发育途径成功得到番茄再生植株的报道。究其原因，番茄花药培养的难点在于，植物不同，诱导方法不同；同一植物内，基因型不同，对相同条件的诱导方式反应不同。植物之间既有相似性，又有差异性。这就决定了已有成功的经验可以拿来借鉴，但不一定适用。另一方面，除基因型外，番茄花药培养还要受到胁迫处理方式和时间、培养基类型、激素种类和浓度、其他诱导物质种类和浓度、培养方式等等一系列因素的影响，这些影响因子彼此之间相对独立，因此只有在所有影响因子都处于合适范围内，才有可能获得成功。本研究团队就如何建立高效、简捷的花药胚状体诱导体系进行深入研究，最终成功获得了大量樱桃番茄的单倍体和双单倍体植株，为樱桃番茄的双单倍体育种提供了物质基础。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种高效的诱导樱桃番茄花药获得单倍体或双单倍体植株的培养方法，可以在短期内获得纯合二倍体，大大提高育种效率，也为新品种的选育提供育种材料。