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花生(ArachishypogaeaL.)是我国重要的油料作物和经济作物之一。但由于花生栽培种遗传基础狭窄、抗逆性差、易感多种病虫害,严重影响其产量和品质。花生属野生种具有抗旱、耐贫瘠、抗病虫性强等优良性状。但在常规条件下,花生栽培种与多数野生种杂交不亲和,影响这些野生种的有效利用。体细胞杂交法能克服杂交不亲和性,将野生种的优良基因导入花生栽培种中。本论文进行了花生体细胞杂交法的基础研究。首先以花生幼叶为外植体,建立了高频率植株再生体系;以此体系为培养基础对花生原生质体分离、融合及培养条件进行了研究,结果如下:
1.以花生品种白沙1016、花育23和花育22的成熟种胚萌发5~7d的幼叶为外植体,对不定芽诱导及植株再生条件进行了研究。结果表明:愈伤组织诱导培养基及再分化培养基中添加的激素及其浓度对不定芽分化及植株再生有显著影响,愈伤组织诱导培养基以MSB5+1mg/LNAA+6mg/LBAP、再分化培养基以MSB5+4mg/LBAP最有利于不定芽诱导及植株再生,白沙1016、花育23和花育22幼叶外植体先后在上述培养基上培养,不定芽诱导率分别达到91.8%、88.5%和78.2%。
2.以7个花生品种的幼叶为外植体,对花生体细胞胚诱导及植株再生条件进行了研究。结果表明:不同基因型,其最适合的体胚诱导培养基及体胚诱导率(20.0~90.6%)不同,花育23、鲁花7、鲁花16和Krapst在添加20mg/L2,4-D的培养基上获得较高的体胚诱导率,而白沙1016在添加5mg/L2,4-D的培养基上获得较高的体胚诱导率,其中Krapst的体胚诱导率最高,达到90.6%;将体细胞胚转到萌发培养基上,培养基中添加4mg/LBAP有利于体胚的萌发及植株再生,不添加BAP则有利于生根;不同基因型,其植株再生率(15.7%~80.5%)也不同,白沙1016最高,达到80.5%。
3.对花生原生质体分离、融合及培养条件进行研究。结果表明:以花育22幼叶外植体为材料解离原生质体,在2%CellulaseOnozukaR-10、1%MacerozymeR-10的酶溶液中最佳酶解时间是20h,原生质体的产量和活力均较高;酶溶液中添加抗氧化剂提高了原生质体的产量和活力,以添加10g/LPVP或100~150mg/LASA最有效;利用固液双层培养法,提高了原生质体植板率及微愈伤形成率;以葡萄糖代替蔗糖可促进细胞分裂;培养基中添加不同的抗氧化剂对原生质体分裂及微愈伤形成有重要影响,以添加柠檬酸效果最好,提高了细胞的分裂率及微愈伤形成率,PVP和ASA的效果次之,活性炭最差;基因型对花生原生质体培养也有影响,以花育23的原生质体分裂率和微愈伤形成率最高;利用PEG法,对花生与其近缘野生种A.pusilla或A.stenosperma进行了细胞融合及培养,并形成直径2mm的微愈伤。