割手密胚性愈伤诱导及分化性能遗传差异

【作者】 李纯佳； 李旭娟； 林秀琴； 覃伟； 陆鑫； 毛钧； 刘新龙；

【机构】 云南省农业科学院甘蔗研究所/云南省甘蔗遗传改良重点实验室；

【摘要】 【研究背景】割手密(Saccharum spontaneum)是甘蔗野生种质资源,为现代甘蔗栽培品种提供抗逆、抗病、强分蘖、强宿根等重要农艺性状,具有重要育种价值。胚性愈伤具有强大的无性增殖、分化、接受外源基因能力,在植物资源密集保育、脱毒扩繁、诱变育种、遗传转化等生物技术方面均发挥重要作用。因此,胚性愈伤诱导与分化,对利用以上生物技术深化割手密研究和利用水平至关重要。基因型差异是影响植物组培特性的最主要因素,因此我们研究了其对割手密胚性愈伤诱导与再生性能的影响。【材料与方法】以9份不同基因型的割手密种质资源为材料,取其顶端生长点以上幼叶为外植体,开展离体组织培养实验,通过对愈伤诱导率、胚性愈伤比例、胚性愈伤诱导率、胚性愈伤分化率、分化能力等5项参数的统计分析,对其各自胚性愈伤诱导和分化特性进行评价。【结果与分析】5项参数中,愈伤诱导率、胚性愈伤比例、胚性愈伤诱导率、再生能力等4项参数,其基因型间差异达到极显著水平(P <0.01),且广义遗传力极高(86.129%～96.864%),表明遗传差异对割手密组培特性具有决定性影响,且这种差异难以通过对组培体系的技术优化予以克服。各基因型的胚性愈伤分化率均较高(80.6%～87.8%),差异未达显著水平(P> 0.05),广义遗传力较低(5.117%),表明割手密胚性愈伤具有不受遗传差异影响的强大分化能力,同时也表明该参数不宜作为割手密组培特性的评价指标。基于以上结果,我们筛选鉴定了VN2、YN2011-44、HNLS5等3份具有良好胚性愈伤诱导和分化能力的优良材料。同时,通过各项参数间相关分析,我们发现愈伤诱导率这一参数,同时与胚性愈伤诱导率(r=0.890,P <0.01)和再生能力(r=0.881,P <0.01)间具有紧密的正相关关系,表明该参数具有预测割手密基因型胚性愈伤诱导和分化特性的潜力。因此,在更大规模的组培适应型割手密材料筛选中,可通过简单的愈伤诱导实验初步预测各基因型的组培特性。【结论】以上研究结果有利于相关生物技术在割手密中的研究与应用,从而加速优异基因资源挖掘,服务甘蔗分子育种;对甘蔗其他种质资源的组培研究亦有借鉴意义。更多还原