[发明专利]一种二倍体野生甘薯Ipomoea.trifida植株再生体系构建方法

说明书

本发明公开了一种二倍体野生甘薯Ipomoea.trifida var.Y22植株再生体系构建方法，包括如下步骤：(1)甘薯二倍体无菌苗的培养，(2)甘薯二倍体愈伤的诱导：在无菌条件下采集经步骤(1)处理后的I.trifida var.Y22带顶芽的茎段，在显微镜下剥离茎尖，放于含有0.05mg/L 2,4‑D的MS诱导培养基上诱导胚性愈伤组织。(3)无菌苗的分化：将乳白色的愈伤组织放置于分化培养基中进行植株分化再生，分化培养基组成为含有3mg/L 6‑BA、1mg/L KT、0.2mg/L IAA的MS培养基。本发明的I.trifida var.Y22的有效植株再生体系得以建立，使得的trifida基因组中的发掘的大量基因能够开展后续的研究。

技术领域

本发明属于植物细胞培养领域，具体涉及一种二倍体野生甘薯Ipomoea.trifida植株再生体系构建方法。

背景技术

甘薯属包含了600-700个甘薯近缘野生种，近缘野生种具有丰富的遗传多样性和重要的基因资源，将高淀粉、抗旱、抗病、高干率、耐病毒等这些优良基因导入甘薯栽培种中，能为解决甘薯遗传基础狭窄，有效资源匮乏，品种遗传改良缓慢等问题提供解决办法(陆漱韵等,1998,甘薯育种学)。近缘野生种二倍体具有基因组相对简单、基因拷贝数低的特点，许多基因组序列研究集中在二倍体，如Ipomoea trifida(H.B.K.)G.Don、Ipomoeatriloba的基因组测序已经完成(http://sweetpota to.plantbiology.msu.edu/new.shtml)。Ipomoea trifida(I.trifida)同甘薯栽培种的亲缘关系最近，是栽培甘薯的祖先种之一，在遗传学、细胞学和生理学上它被分析认为是甘薯的模式植物。以往对甘薯近缘野生材料根的研究主要集中在trifida的须根(FR)、铅笔根(PR)或粗根(TR)，很少有关于储藏根的研究报道，这可能是由于缺乏具有储藏根的二倍体野生材料。大部份的野生二倍体I.trifida块根不膨大，申请人完成了能够形成膨大块根的二倍体I.trifida var.Y22的基因组测序及分析工作，得到了62.27Gb的基因组分析数据，共预测到了30227个基因模型，其中79.76％的基因得到了来自叶、花、柱头、花粉、茎、根和种子等7个不同组织，所有基因模型中有84.75％具有同源性。通过对基因家族进化，根比较转录组，QTL作图，qPCR的综合分析，我们发现了新的基因BMY11，它与淀粉酶1的同源性为47.12％，可能在储藏根形成过程中所扮演了重要的角色。同时我们发现在Y22块根发育过程中，BMY11、储藏蛋白以及参与碳水化合物代谢和木质化等块根发育的关键基因的表达模式与栽培甘薯中相似，这表明甘薯块根发育基因可在I.trifida中来进行鉴定。因此具有膨大的储藏根的甘薯近缘野生型二倍体I.trifida var.Y22，可以作为研究基因组复杂的六倍体栽培甘薯块根发育的理想模式植株。利用已获得的I.trifida var.Y22基因组序列来进行块根发育的基因和块根发育机制的研究，对了解近缘野生二倍体甘薯、栽培甘薯的发育机制及甘薯复杂的进化史有重要的意义。