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茶树茎段不定芽高效发生体系的建立
植物学报
2023, 58 (2):
308-315.
DOI: 10.11983/CBB22184
茶树(Camellia sinensis)是重要的经济作物, 杂合度高且变异度大, 其高效离体再生体系鲜见报道。以舒茶早茎段为起始外植体, 进行不定芽高效发生影响因子研究。结果表明, MS+2 mg∙L-1 6-BA为定芽诱导的最适配方, 定芽诱导率为84.44%, 吸收底盘膨大率为80%, 利于后续不定芽诱导; MS+2 mg∙L-1 6-BA+0.2 mg∙L-1 NAA+0.1 mg∙L-1 KT+1 mg∙L-1脯氨酸为不定芽增殖诱导的适宜配方, 不定芽诱导率为88.89%, 平均芽数为7.8。不定根诱导的适宜配方为1/2MS+3 mg∙L-1 IBA, 生根率为85.56%。采用RAPD和ISSR技术对再生植株进行分子检测, 在连续2代离体再生植株中未发现明显变异。  View image in article
图3
舒茶早再生植株的简单重复序列区间(ISSR)扩增图谱
(A) 引物UBC854; (B) 引物UBC880。1-18: 同一茶树茎段的离体再生植株群; 1-6: 舒茶早一代再生植株; 7-12: 舒茶早二代再生植株; 13-18: 舒茶早三代再生植株; CK: 母本材料
正文中引用本图/表的段落
与自然环境相比, 体外培养更易引起遗传变异。因此, 在确认繁殖成功之前, 有必要对再生植株的遗传稳定性进行分析。本研究中, 我们选用RAPD和ISSR分子标记, 共扩增出161条带, 平均每个引物6.4条带(表6, 表7)。15个RAPD引物共扩增出113条清晰的条带, 长度在250-5 000 bp之间。单个RAPD引物扩增的条带数介于4-12条之间。引物S132的RAPD扩增模式如图2A所示, 引物S133的RAPD扩增模式如图2B所示。10个ISSR引物共扩增出48条清晰的条带, 长度在300-3 000 bp之间。单个ISSR引物扩增的条带数为2-6条。引物UBC854的ISSR扩增模式如图3A所示, 引物UBC880的ISSR扩增模式如图3B所示。
本研究建立的茎段不定芽发生体系遗传稳定性好。木本植物优良无性系的种苗生产主要包括短穗扦插、压条和组培扩繁等方式。短穗扦插和压条繁殖的种苗遗传保守性高, 继承了母株的优良特性, 但效率低(陈祖枝, 2018); 组培扩繁效率高, 但存在一定的变异。因此, 茶树不定芽高效遗传保守性成为研究热点。本研究以舒茶早茎段为起始外植体, 经定芽诱导、吸收底盘扩充、不定芽增殖、不定芽伸长及不定根诱导等步骤, 获得再生植株, 并使用RAPD和ISSR两种分子标记对同一母株的连续2代离体再生植株群进行检测, 证实了再生植株与母株在DNA水平上的遗传稳定性。本研究中不定芽遗传稳定的主要原因是再生植株由不定芽直接发生途径形成, 即不定芽由茎段组织直接产生, 而不经由愈伤组织分化形成不定芽, 基本没有发生变异(图2, 图3)。
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