李靜 張換樣 朱永紅 吳慎杰 焦改麗
摘? ?要? ?分析了農(nóng)桿菌介導(dǎo)的棉花遺傳轉(zhuǎn)化的影響因素:棉花基因型是影響體細(xì)胞胚胎發(fā)生的關(guān)鍵因素;培養(yǎng)1周且分化不成熟的棉花下胚軸是誘導(dǎo)胚胎發(fā)生的首選外植體;高比值的KT/2,4-D可有效誘導(dǎo)胚性愈傷組織的產(chǎn)生,低比值則可以促進(jìn)體細(xì)胞胚胎發(fā)生;葡萄糖比麥芽糖更適合誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織。在轉(zhuǎn)化過程中,胚性愈傷是農(nóng)桿菌侵染較合適的原始轉(zhuǎn)化材料;菌液的培養(yǎng)溫度、濃度、侵染時(shí)間及乙酰丁香酮(AS)濃度都會(huì)影響組織的轉(zhuǎn)化效率;合適的抗生素濃度也是抗性愈傷篩選的必要保證。
關(guān)鍵詞? ?棉花;農(nóng)桿菌介導(dǎo)法;遺傳轉(zhuǎn)化;誘導(dǎo)培養(yǎng);影響因素
中圖分類號(hào):S562? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:C? ? DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.22.002
棉花(Gossypium spp)是世界上最重要的經(jīng)濟(jì)作物之一,在全球經(jīng)濟(jì)中扮演重要角色,棉花纖維是紡織業(yè)的重要原料,棉稈和棉籽等都可以用作生物質(zhì)能源原料。棉花屬于錦葵科(Malvaceae)棉花屬(Gossypium),該屬有超過50個(gè)種,廣泛栽培的有4個(gè)種,其中陸地棉(Gossypium hirsutum L.)的種植面積超過全球棉花種植面積的90%。雖然傳統(tǒng)育種技術(shù)在提高棉花產(chǎn)量、纖維品質(zhì)、棉籽油品質(zhì)和高溫耐受能力等方面取得了較大的成功,但常規(guī)育種方法得到的棉花品種不同程度地存在種子活力低、易受蟲害草害影響、生長發(fā)育偏慢、易發(fā)生莖枯病等問題。轉(zhuǎn)基因方法可以通過直接或間接轉(zhuǎn)化手段,有目的地向棉花體內(nèi)引入控制性狀遺傳的優(yōu)良基因,實(shí)現(xiàn)生物性狀的定向改變,從而提高棉花產(chǎn)量,改良纖維品質(zhì),增強(qiáng)植株抗蟲、抗除草劑、抗病能力和抗逆性。
1987年,Umbeck、Firoozabady等先后報(bào)道了通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)法將新霉素磷酸轉(zhuǎn)移酶(NPTII)作為選擇標(biāo)記基因轉(zhuǎn)入珂字棉312和珂字棉210[1-2]。隨后農(nóng)桿菌介導(dǎo)的體細(xì)胞胚發(fā)生轉(zhuǎn)化法成為國際上普遍使用的棉花轉(zhuǎn)化手段。傳統(tǒng)的農(nóng)桿菌介導(dǎo)法常用下胚軸或子葉作為受體,從共培養(yǎng)開始,在選擇培養(yǎng)基上產(chǎn)生數(shù)百個(gè)獨(dú)立轉(zhuǎn)化事件的愈傷組織,愈傷組織經(jīng)過胚胎誘導(dǎo)及體細(xì)胞胚向正常植株發(fā)育和萌發(fā),最終長成再生植株,這種多步驟的轉(zhuǎn)化周期較長(一般為10~12個(gè)月),轉(zhuǎn)化效率較低。
近年來,不少研究發(fā)現(xiàn)胚性愈傷組織作為受體感染農(nóng)桿菌時(shí),恢復(fù)自身正常生長和存活需要更少的時(shí)間,縮短了整體培育周期,轉(zhuǎn)化效率更高[3-4]。與下胚軸和子葉相比,胚性愈傷組織可能是更好的原始轉(zhuǎn)化材料。這種方法與其他棉花轉(zhuǎn)化方法相比,更加簡單、可靠和高效,省時(shí)省力。
本文主要從以下兩方面分析通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)法侵染獲得再生植株的影響因素:愈傷組織誘導(dǎo)和體細(xì)胞胚胎發(fā)生的影響因素;農(nóng)桿菌介導(dǎo)愈傷組織遺傳轉(zhuǎn)化的主要因素。
1 愈傷組織誘導(dǎo)和體細(xì)胞胚胎發(fā)生的影響因素
體細(xì)胞胚胎發(fā)生是體細(xì)胞被重新編程發(fā)育成類似受精卵形成的胚胎的過程。體細(xì)胞胚胎發(fā)生有直接發(fā)生、間接發(fā)生兩種形式。在直接發(fā)生方式中,外植體的單個(gè)細(xì)胞直接發(fā)育成胚的類似物;間接發(fā)生方式中,體細(xì)胞胚的形成要經(jīng)過一個(gè)脫分化過程形成愈傷組織。1979年,Price和Smith[5]首次報(bào)道了從克勞茨基棉花的細(xì)胞懸浮培養(yǎng)中獲得了體細(xì)胞胚。1983年,Davidonis、Hamilton[6]首次從陸地棉中獲得完整的再生植株。棉花體細(xì)胞胚胎是獲得完整轉(zhuǎn)基因植株的關(guān)鍵,這個(gè)過程較為復(fù)雜,受細(xì)胞內(nèi)、外多種因素影響,主要包括內(nèi)在因素(植物基因型、外植體類型等)和外在因素(培養(yǎng)基成分、外源生長調(diào)節(jié)因子等)。
1.1 內(nèi)在因素
1.1.1 基因型
基因型是影響體細(xì)胞胚胎發(fā)生的主要因素[7],影響體細(xì)胞胚胎發(fā)生的其他因素都取決于棉花基因型。眾多研究表明,不同棉種、同一棉種不同品種的胚胎發(fā)生和植株再生能力差異很大,在誘導(dǎo)體細(xì)胞胚時(shí)所需用的生長調(diào)節(jié)劑濃度和培養(yǎng)條件等差別也很大[8]。為了研究基因型對(duì)體細(xì)胞胚胎發(fā)生的影響,Trolinder將38個(gè)栽培種分別用4種生長調(diào)節(jié)劑組合方式處理,在所有生長調(diào)節(jié)劑處理中珂字312的胚胎發(fā)生率最高,隨后是珂字304、珂字315和珂字310,其余基因型在所有生長條件下的胚胎發(fā)生能力較差[9-10]。目前國內(nèi)外許多實(shí)驗(yàn)室均從珂字棉得到了較多的再生植株,珂字棉已成為棉花組織培養(yǎng)的模式品種,廣泛應(yīng)用于棉花組織培養(yǎng)及其遺傳轉(zhuǎn)化等研究中。也有一些研究發(fā)現(xiàn)非珂字棉品系如岱字棉[11]、中國培育品種YZ-1[12]的胚胎發(fā)生率也很高。
在四大栽培種中,陸地棉體細(xì)胞胚胎發(fā)生較易,亞洲棉次之,海島棉和非洲棉較差[13]。棉花體細(xì)胞胚胎發(fā)生和植株再生是一種受多基因控制的遺傳特性,選育新品種時(shí)可以珂字棉為親本進(jìn)行系統(tǒng)或雜交選育,將這些基因傳遞給育出的新品種,這樣就會(huì)保留住親本中的體細(xì)胞胚胎發(fā)生能力和植株再生能力[14]。
1.1.2 外植體
成熟組織(莖、葉、根、葉柄)和非成熟組織(子葉、下胚軸、地上分生組織)都可作為外植體誘導(dǎo)體細(xì)胞胚胎生成[15]。一般而言,內(nèi)源生長素含量較多的外植體更易生成胚胎[16],不成熟的外植體可能由于含有較高水平的內(nèi)源生長素而比成熟組織擁有更強(qiáng)的胚胎發(fā)生能力。Trolinder和Goodin以生長3 d的珂字棉312為材料,比較了多種外植體胚胎發(fā)生能力,結(jié)果表明下胚軸最易誘導(dǎo)體細(xì)胞胚胎發(fā)生,中胚軸和上胚軸次之,種子和子葉較差,葉片和莖段最差。Sakhanokho等研究也發(fā)現(xiàn)下胚軸比子葉更易誘導(dǎo)胚胎發(fā)生,并首次用下胚軸和子葉培養(yǎng)出海島棉(G.barbadense L.)的再生植株[17]。子葉下胚軸作為外植體要比子葉所需的培養(yǎng)時(shí)間短,并且可阻止無性系變異的發(fā)生[18]。另外,下胚軸最易誘導(dǎo)出優(yōu)良的愈傷組織[19]。很多研究者都是利用3日齡或6日齡的棉花無菌苗的下胚軸,切成3~5 mm的小塊進(jìn)行愈傷組織的誘導(dǎo)。建議在棉花組培過程中最好選用無菌苗的下胚軸作為外植體。
1.2 外在因素
1.2.1 培養(yǎng)基組成和植物生長調(diào)節(jié)劑
高質(zhì)量愈傷組織的形成是再生出完整棉花植株的關(guān)鍵因素,其中生長調(diào)節(jié)劑是最重要的影響因子。高比值的細(xì)胞分裂素/生長素可有效誘導(dǎo)胚性愈傷組織的產(chǎn)生。在幾個(gè)棉花品種中,2,4-D和NAA是更加有效的生長素類似物,雖然二者在誘導(dǎo)胚胎發(fā)生過程當(dāng)中并無本質(zhì)區(qū)別,但2,4-D可以更快速地誘導(dǎo)胚胎發(fā)生。2,4-D抑制胚性愈傷組織分化為胚狀體,因此在胚狀體生長的培養(yǎng)基中一般要去除2,4-D。所有細(xì)胞分裂素中,2iP和 KT在誘導(dǎo)胚胎發(fā)生中效果尤為顯著,2iP、KT分別與2,4-D共同使用時(shí)胚胎發(fā)生率可達(dá)到41.9%、23.5%。2,4-D+KT組合是棉花組織培養(yǎng)中的常用植物生長調(diào)節(jié)劑組合,廣泛用于棉花愈傷組織的誘導(dǎo)和體細(xì)胞胚胎發(fā)生中[20]。還有其他植物生長調(diào)節(jié)劑組合也被成功應(yīng)用于不同棉花品種的體細(xì)胞胚胎發(fā)生,其中IBA+KT組合通常用來繼代培養(yǎng)胚性愈傷組織和促進(jìn)體細(xì)胞胚胎發(fā)生,近年來也被成功應(yīng)用于愈傷組織的誘導(dǎo)和分化調(diào)控[21]。
此外,還有一些其他生長調(diào)節(jié)劑,如IBA和IAA也是愈傷組織誘導(dǎo)時(shí)常用的生長素類似物,但之后需用NAA替換才能形成胚胎[22-23]。用子葉下胚軸作外植體可在以毒莠定為生長素源的培養(yǎng)基上獲得胚性愈傷組織。Benzyl amino purine (BAP)和2,4-D共同作用也可有效誘導(dǎo)胚性愈傷組織的形成[24]。也有報(bào)道稱只有兩種細(xì)胞分裂素而無生長素或只有兩種生長素類似物而無細(xì)胞分裂素的組合也可以誘導(dǎo)胚胎發(fā)生[25]。在所有方法中,Trolinder等、Firoozabady等采用的生長調(diào)節(jié)劑組合(0.1 mg·L-1 2,4-D+0.1 mg·L-1 KT,5.0 mg·L-1 2iP+0.1 mg·L-1 NAA)對(duì)于多種栽培種均可以獲得疏松的愈傷組織。大多數(shù)研究者在這兩種方法的基礎(chǔ)上依據(jù)培養(yǎng)條件和基因型,調(diào)整生長調(diào)節(jié)劑濃度來獲得胚性愈傷組織[26]。
1.2.2 碳源
碳源也是影響棉花愈傷組織誘導(dǎo)和體細(xì)胞胚形成的一個(gè)重要因素,難再生的棉花品種只能在某一特定的培養(yǎng)基里再生。在愈傷組織的誘導(dǎo)和增殖中最常用的是MSB培養(yǎng)基,即MS培養(yǎng)基的無機(jī)鹽與B5培養(yǎng)基的有機(jī)成分相配合的培養(yǎng)基。在培養(yǎng)基的碳源選擇上,棉花愈傷組織誘導(dǎo)宜用葡萄糖作為碳源,而胚性愈傷組織增殖、保存和胚狀體的萌發(fā)過程宜使用麥芽糖作碳源[27],也有試驗(yàn)表明4%的葡萄糖是誘導(dǎo)愈傷組織的最佳選擇。
2 農(nóng)桿菌侵染胚性愈傷組織的影響因素
傳統(tǒng)的農(nóng)桿菌介導(dǎo)法常用下胚軸或子葉作為受體,通過體細(xì)胞胚胎發(fā)生技術(shù)獲得再生植株。Wu等在培育抗蟲轉(zhuǎn)基因棉時(shí)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化愈傷組織比轉(zhuǎn)化其他外植體(下胚軸、子葉)可減少6個(gè)月的時(shí)間。另外,胚性愈傷組織作為外植體時(shí),Southern雜交分析表明大約有15%的轉(zhuǎn)化效率,平均每個(gè)培養(yǎng)皿能鑒定出8~12個(gè)陽性苗。Wu等采用該方法在短時(shí)間內(nèi)每個(gè)愈傷組織獲得30~100個(gè)植株,GUS染色陽性率為72.60%[28]。因此,與子葉下胚軸或子葉相比,胚性愈傷組織可能是最好的原始轉(zhuǎn)化材料。農(nóng)桿菌介導(dǎo)法成功運(yùn)用主要依賴以下幾個(gè)因素:農(nóng)桿菌將基因轉(zhuǎn)入特定基因組的轉(zhuǎn)化能力;轉(zhuǎn)化細(xì)胞的再生能力。這兩個(gè)因素又依賴于其他幾個(gè)影響因子,如基因型、外植體、農(nóng)桿菌種類、乙酰丁香酮濃度等。
2.1 農(nóng)桿菌菌株
農(nóng)桿菌菌株對(duì)轉(zhuǎn)化效率影響很大。Sunilkumar和Rathore等用農(nóng)桿菌侵染陸地棉子葉圓盤發(fā)現(xiàn)LBA4404的轉(zhuǎn)化效率明顯高于EHA105[29]。Tohidfar等用LBA4404、EHA101和C58侵染子葉和下胚軸時(shí),LBA4404的轉(zhuǎn)化效率最高[30]。Leelavathi等、Wu等都利用農(nóng)桿菌LBA4404侵染陸地棉胚性愈傷組織獲得轉(zhuǎn)基因棉。Jin等在轉(zhuǎn)化陸地棉胚性愈傷組織過程中也發(fā)現(xiàn)LBA4404的轉(zhuǎn)化效率遠(yuǎn)高于C58C3。桿菌菌株如 AGL1、GV3111、GV3101也被用于轉(zhuǎn)基因棉的培養(yǎng)[31]。轉(zhuǎn)化陸地棉時(shí)推薦使用LBA4404菌株,轉(zhuǎn)化效率較高。
2.2 乙酰丁香酮(AS)
AS是受傷的植物組織分泌的酚類化合物,它能夠誘導(dǎo)Ti質(zhì)粒中一系列Vir基因的表達(dá)[32],這對(duì)于T-DNA的轉(zhuǎn)移是必須的。Sunilkumar等首次在棉花轉(zhuǎn)化時(shí)的農(nóng)桿菌生長階段和共培養(yǎng)階段添加100 μM的AS,發(fā)現(xiàn)可以顯著提高珂字棉312和其他3個(gè)栽培種(TAM-94L25、TAM-89E51、TAM-94WE37S)的轉(zhuǎn)化效率[33]。Jin等在轉(zhuǎn)化胚性愈傷組織時(shí)設(shè)置了不同的AS濃度梯度,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在50 mg·L-1(250 μM)時(shí)可顯著提高轉(zhuǎn)化效率;當(dāng)AS濃度達(dá)到100 mg·L-1(500 μM)時(shí),轉(zhuǎn)化效率降低[34]。Wu等在轉(zhuǎn)化時(shí)添加0、25、50、75 mg·L-1的AS,發(fā)現(xiàn)AS濃度為50 mg·L-1的轉(zhuǎn)化效率最高[35]。合適的AS濃度可以提高棉花轉(zhuǎn)化效率,但AS濃度高于500 μM時(shí)會(huì)降低轉(zhuǎn)化效率。綜上所述,共培養(yǎng)期間添加50 mg·L-1的AS時(shí),轉(zhuǎn)化效率較高。
2.3 農(nóng)桿菌感染濃度、感染時(shí)間
農(nóng)桿菌感染濃度對(duì)轉(zhuǎn)化效率有很大的影響。Jin等報(bào)道侵染棉花愈傷組織時(shí),菌液感染濃度OD600為0.5時(shí)的轉(zhuǎn)化效率比OD600為1.0或1.5時(shí)的轉(zhuǎn)化效率更高。大多數(shù)研究者在侵染愈傷組織時(shí)采用的農(nóng)桿菌感染濃度OD600值為0.3~0.5,Wu采用OD600為0.2~0.3的菌液進(jìn)行侵染。劉傳亮等構(gòu)建棉花規(guī)?;D(zhuǎn)基因技術(shù)體系時(shí),發(fā)現(xiàn)在原有轉(zhuǎn)化體系中,選擇的侵染濃度OD600值為0.3~0.7時(shí),許多切段容易死亡,而適當(dāng)降低菌液感染濃度OD600值至0.1~0.3可提高愈傷組織發(fā)生率,侵染15~20 min為宜。劉衛(wèi)民等試驗(yàn)表明侵染棉花下胚軸所用的農(nóng)桿菌濃度OD600為0.4~05,侵染時(shí)間在10~15 min時(shí),轉(zhuǎn)化效率最高,返菌率也很低;而侵染時(shí)間為20~30 min時(shí),轉(zhuǎn)化率急劇下降,返菌率也顯著升高。綜上所述,農(nóng)桿菌感染濃度OD600值為0.3左右時(shí),轉(zhuǎn)化效率較高。另外,在壓力為186.158 kPa時(shí),用農(nóng)桿菌菌液真空滲入10 min可以顯著提高轉(zhuǎn)化效率,比常規(guī)轉(zhuǎn)化效率高出一倍多[36]。
2.4 共培養(yǎng)溫度和時(shí)間
Sunilkumar、Rathore和Jin等用可視化蛋白GFP作為標(biāo)記,隨著時(shí)間觀察轉(zhuǎn)基因的定位,該技術(shù)可以幫助優(yōu)化影響轉(zhuǎn)化效率的各種因素,尤其是共培養(yǎng)時(shí)間和溫度。此外,采用可視的篩選標(biāo)記可以在早期輕易找到轉(zhuǎn)基因表達(dá)細(xì)胞系。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)農(nóng)桿菌侵染42~45 h后可觀察到GFP的表達(dá),共培養(yǎng)3 d后GFP穩(wěn)定且大量表達(dá),4 d時(shí)所有細(xì)胞內(nèi)均可檢測到GFP表達(dá)。但外源基因在轉(zhuǎn)基因材料中的瞬時(shí)表達(dá)和穩(wěn)定表達(dá)是相關(guān)聯(lián)但又不同的,因?yàn)楦咚降乃矔r(shí)表達(dá)并不一定會(huì)導(dǎo)致高水平的穩(wěn)定轉(zhuǎn)化。多數(shù)棉花轉(zhuǎn)化體系會(huì)采用48 h的共培養(yǎng)時(shí)間。Wu等通過GUS染色發(fā)現(xiàn)共培養(yǎng)48 h、72 h時(shí),轉(zhuǎn)化效率并無差異。培養(yǎng)時(shí)間過長,愈傷組織會(huì)出現(xiàn)褐化和壞死現(xiàn)象,出愈率較低[37-38]。
共培養(yǎng)溫度也是影響轉(zhuǎn)化的重要因素。研究者對(duì)共培養(yǎng)溫度為21 ℃、25 ℃時(shí),農(nóng)桿菌LBA4404的轉(zhuǎn)化效率進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)共培養(yǎng)溫度為21 ℃時(shí),轉(zhuǎn)化效率更高。Wu等在研究農(nóng)桿菌侵染陸地棉愈傷組織時(shí),設(shè)置了19 ℃、23 ℃、26 ℃等3個(gè)共培養(yǎng)溫度梯度,結(jié)果發(fā)現(xiàn)共培養(yǎng)溫度在19 ℃時(shí),轉(zhuǎn)化效率達(dá)到最高[32]。
2.5 抗生素
在農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化法中,有兩類常用的抗生素,一類具有篩選作用,如卡那霉素和潮霉素;另外一類用來殺死農(nóng)桿菌,如氨芐青霉素和頭孢霉素(500 mg·L-1)。在遺傳轉(zhuǎn)化中,很多基因以NPT II(抗卡那霉素)作為選擇標(biāo)記基因,卡那霉素的使用濃度是影響轉(zhuǎn)化效率的一個(gè)重要因素。有研究表明,將卡那霉素濃度設(shè)為25 mg·L-1,愈傷組織呈淡黃色,生長迅速,成活率為98%~100%;濃度上升為50 mg·L-1時(shí),愈傷局部生長速度變緩,成活率在80%以上;而當(dāng)濃度提升至100~150 mg·L-1時(shí),愈傷生長緩慢甚至停滯,成活率也下降至14%~40%。很明顯,高濃度抗生素對(duì)植物產(chǎn)生毒害作用,低濃度抗生素會(huì)導(dǎo)致非轉(zhuǎn)化細(xì)胞生長旺盛,再生受到抑制,無法對(duì)抗性愈傷起到篩選作用。棉花子葉和下胚軸作為外植體誘導(dǎo)胚性愈傷組織發(fā)生時(shí),10 mg·L-1或更高濃度的卡那霉素使愈傷組織形成數(shù)量減少;濃度達(dá)到60 mg·L-1時(shí),愈傷組織的生長、增殖和體細(xì)胞胚胎發(fā)生的誘導(dǎo)過程完全受到抑制。成熟的體細(xì)胞胚對(duì)卡那霉素不敏感,此階段很難篩選到轉(zhuǎn)化子[39]。
在轉(zhuǎn)基因的愈傷組織誘導(dǎo)和增殖階段,卡那霉素的最佳使用濃度為40~60 mg·L-1;而在篩選轉(zhuǎn)基因的胚性愈傷組織和體細(xì)胞胚時(shí),卡那霉素的濃度應(yīng)增加至200 mg·L-1。100 mg·L-1的卡那霉素篩選3次,7~8周,也能獲得很好的篩選效果。
另外,在培養(yǎng)基中原始愈傷組織的大小也會(huì)影響愈傷組織的出愈率,規(guī)格較大的愈傷組織更易存活下來。及時(shí)傳代培養(yǎng)及培養(yǎng)皿中愈傷組織的數(shù)量也會(huì)影響體細(xì)胞胚胎的發(fā)芽率,這是棉花組培中的一個(gè)重要步驟。因此,研究人員必須注意這些方面以提高整體轉(zhuǎn)化效率。
3 結(jié)語
近些年來,隨著轉(zhuǎn)化技術(shù)體系的不斷創(chuàng)新和完善,農(nóng)桿菌介導(dǎo)的棉花遺傳轉(zhuǎn)化得以在全國范圍內(nèi)推廣開來,呈規(guī)?;a(chǎn)。例如,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所李付廣研究員主持的“棉花規(guī)?;D(zhuǎn)基因技術(shù)體系平臺(tái)的建設(shè)及其應(yīng)用”有效組裝多種轉(zhuǎn)基因技術(shù),實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化、高效率的棉花轉(zhuǎn)基因技術(shù)操作,年均獲得轉(zhuǎn)基因棉花植株6 000株以上,不僅降低了轉(zhuǎn)基因成本,還拓寬了受體的基因型范圍和外植體范圍?,F(xiàn)階段除了棉花下胚軸之外,葉柄、真葉和根等都可以通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化獲得完整的轉(zhuǎn)基因植株,但有待進(jìn)一步探究農(nóng)桿菌介導(dǎo)的棉花遺傳轉(zhuǎn)化過程受眾多內(nèi)在和外在因素的綜合影響的分子機(jī)制,以便將遺傳轉(zhuǎn)化應(yīng)用于更多的商用棉花品種,減免雜交回交,縮短育種年限。
參考文獻(xiàn):
[1] Trolinder N L, Goodin J R. Somatic embryogenesis in cotton (Gossypium) I. Effects of source of explant and hormone regime[J]. Plant cell tissue and organ culture, 1988, 12(1): 31-42.
[2] 魏延宏. 農(nóng)桿菌介導(dǎo)海島棉(Gossypium barbadense Linn.)遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)研究[D].石河子大學(xué),2013.
[3] 芮存,李娟,曲延英,等.農(nóng)桿菌介導(dǎo)的GbWOX9基因?qū)u棉胚性細(xì)胞的遺傳轉(zhuǎn)化[J].分子植物育種,2018,16(13):4294-4300.
[4] 陸國清.農(nóng)桿菌介導(dǎo)棉花的批量遺傳轉(zhuǎn)化及抗除草劑/抗逆轉(zhuǎn)基因棉花的培育[D].南昌:江西農(nóng)業(yè)大學(xué),2017.
[5] 趙振軍.LEC1對(duì)棉花體細(xì)胞胚胎發(fā)生的影響[D].石河子:石河子大學(xué),2016.
[6] 馮克云.基因工程技術(shù)在彩色棉育種中的應(yīng)用概況[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技,2008(2):30-32.
[7] 耿立召,李付廣,劉傳亮,等.影響基因槍轟擊轉(zhuǎn)化棉花胚性愈傷的因素初探[J].棉花學(xué)報(bào),2004,16 (6):352-356.
[8] 耿立召.棉花基因槍遺傳轉(zhuǎn)化體系建立[D].北京:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院,2004.
[9] Cousins Y L, Lyon B R, Llewellyn D J. Transformation of an Australian cotton cultivar: prospects for cotton improvement through genetic engineering[J]. Functional Plant Biology, 1991, 18(5):481-494.
[10] 張海平.棉花轉(zhuǎn)基因體系的優(yōu)化和抗黃萎病基因的轉(zhuǎn)化[D].杭州:浙江大學(xué),2008.
[11] 李秋伶,王省芬,馬峙英,等.基因槍轟擊轉(zhuǎn)化棉花莖尖分生組織影響因素的探討[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào),2006,21(S1):32-36.
[12] 李雪.基因槍介導(dǎo)的棉花遺傳轉(zhuǎn)化及后代遺傳分析[D].保定:河北農(nóng)業(yè)大學(xué),2007.
[13] 劉傳亮,于婭,王玉芬,等.棉花基因槍莖尖轉(zhuǎn)化研究[J].棉花報(bào),2003,15(6):361-366.
[14] 劉德璞,袁鷹,唐克軒,等.大豆花粉管通道技術(shù)轉(zhuǎn)化雪花蓮凝集素(GNA)基因[J].分子植物育種,2006, 4(5):661-667.
[15] 盧占軍,陳眷華,劉敏躍.轉(zhuǎn)基因技術(shù)及其應(yīng)用[J].飼料工業(yè),2005,25(12):58-63.
[16] 馬盾,黃樂平,黃全生,等.花粉管通道法在棉花轉(zhuǎn)基因上的應(yīng)用[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué),2004,41(1):29-30.
[17] 馬玲玲,魏延宏,何蘭蘭,等.基因槍介導(dǎo)的海島棉(Gossypium barbadense L.)莖尖遺傳轉(zhuǎn)化體系的建立[J].棉花學(xué)報(bào),2014,26(3):213-220.
[18] 孟昭河,劉新軍,王玉菊,等.利用花粉管通道法將外源DNA導(dǎo)入水稻之研究進(jìn)展[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2006(6):52-56.
[19] 邱新棉,俞碧霞,朱乾浩,等.天然彩色棉育種初報(bào)[J].中國棉花,2000,27(1):24-25.
[20] 劉傳亮,武芝霞,張朝軍,等.農(nóng)桿菌介導(dǎo)棉花大規(guī)模高效轉(zhuǎn)化體系的研究[J].西北植物學(xué)報(bào),2004(5):768-775.
[21] 陳妹幼,聶以春,張獻(xiàn)龍.轉(zhuǎn)化棉花胚性愈傷可以有效縮短轉(zhuǎn)基因周期[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2002(5):406-408.
[22] 焦改麗,李俊峰,李燕娥,等.利用新的外植體建立棉花高效轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的研究[J].棉花學(xué)報(bào),2002(1):22-27.
[23] 趙福永.棉花莖尖培養(yǎng)及高效植株再生體系的建立[J].長江大學(xué)學(xué)報(bào),2008,5(4):74-77.
[24] 朱華國,張獻(xiàn)龍,金雙俠,等.兩種常用激素組合下棉花體細(xì)胞胚胎發(fā)生過程的組織學(xué)觀察[J].棉花學(xué)報(bào),2012(2):159-166.
[25] 王靜,聶祥祥,李冠.農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化新疆棉花體系的優(yōu)化[J].新疆大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013,30(2):218-223.
[26] Satyavathi V V, Prasad V, Gita Lakshmi B. High efficiency transformation protocol for three Indian cotton varieties via Agrobacterium tumefaciens[J]. Plant science, 2002, 162(2): 215-223.
[27] 劉明月,左開井.農(nóng)桿菌介導(dǎo)棉花莖尖遺傳轉(zhuǎn)化體系優(yōu)化[J].上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)科學(xué)版),2011,29(2):25-31.
[28] 李艷軍.彩色棉纖維比較蛋白質(zhì)組學(xué)研究及花色素還原酶GhANR基因的鑒定[D].石河子:石河子大學(xué),2013.
[29] Smith R, Price H J, Thaxton J R. Defined conditions for the initiation and growth of cotton callus in vitro I. Gossypium arboretum[J]. In vitro Cell Dell Biol, 1977(13):329-334.
[30] Abeles F B, Bosshart R P, Forrence L E. Preparation and purification of glucanase and chitinase from bean leaves[J]. Plant Physiology, 1971,47:129-134.
[31] 解曉紅,張換樣,李靜,等.農(nóng)桿菌介導(dǎo)陸地棉轉(zhuǎn)化和再生體系的研究進(jìn)展[J].棉花學(xué)報(bào),2011,23(4):379-384.
[32] 周麗容,陳全家,賀雅婷,等.農(nóng)桿菌介導(dǎo)海島棉胚性愈傷高效遺傳轉(zhuǎn)化體系的研究[J].新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2011,34(4):317-320.
[33] 孫旭,蘇翔,凌磊,蔡沂,等.農(nóng)桿菌介導(dǎo)莖尖轉(zhuǎn)化體系對(duì)不同基因型棉花轉(zhuǎn)化率的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2009,25(7):62-66.
[34] 任永霞,季靜,王罡,等.植物遺傳轉(zhuǎn)化方法概述[J].河北北方學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2005(6):38-42 .
[35] 侍福梅.農(nóng)桿菌介導(dǎo)的彩色棉花遺傳轉(zhuǎn)化影響因素研究[D].雅安:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2004.
[36] 劉衛(wèi)民,李瓊.農(nóng)桿菌介導(dǎo)棉花遺傳轉(zhuǎn)化影響因素的研究[J].農(nóng)業(yè)科技通訊,2014(12):94-97.
[37] 趙福永.棉花莖尖農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化體系的建立[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,37(2):515- 518.
[38] 陳天子.基于組織培養(yǎng)和授粉后浸蘸花柱的兩種棉花遺傳轉(zhuǎn)化體系的建立[D].南京:南京農(nóng)業(yè)大學(xué),2009.
[39] 鄭泗軍.季道藩.許復(fù)華.光質(zhì)和凝固劑對(duì)陸地棉愈傷組織誘導(dǎo)和生長的影響[J].中國棉花,1995(5):8-9.
(責(zé)任編輯:易? 婧)