一种提高燕麦组培效率的培养基及其制剂和应用

本发明具体涉及一种提高燕麦组培效率的培养基及其制剂和应用。

背景技术：

1、燕麦(avena satival.)，又名莜麦、玉麦、铃铛麦，为禾本科(gramineae)燕麦属(avena)一年生草本植物，是人类和动物可直接利用的优质粮食及饲料作物之一，有较强耐寒、抗旱、耐瘠薄的能力，广泛植于北半球的温带地区，是世界上第七大主要栽培作物。有带稃型(皮燕麦)和裸粒型(裸燕麦)两种类型。在我国，燕麦多种植于北方，种植地遍及各山区、高原和北部西北地带。

2、随着生物技术的发展，植物育种方法取得了快速的发展，利用转基因技术对牧草进行遗传改良，可获得适应性更广的优良品种，而再生体系的建立则是植物转基因技术体系的基础和关键。因此，建立高效的植物再生体系能为优良牧草的选育提供稳定的技术支撑。目前已成功建立起植株再生体系的牧草有紫花苜蓿、百脉根、白三叶、黑麦草、柳枝稷等。

3、愈伤组织诱导是建立植株再生体系的关键，受到外植体类型、培养基类型、激素种类、浓度与配比等多方面的影响。燕麦作为禾本科牧草，其适用外植体有子房、花药、幼穗、幼叶、成熟胚、幼胚等。选用子房、花药为外植体其操作复杂、提取难度较大；幼穗愈伤组织诱导率根据取材长度与基因型差异较大，愈伤生长较慢；幼叶愈伤组织诱导率较低，几乎不脱分化；而成熟胚和未成熟胚作为外植体，愈伤组织诱导率高，愈伤组织生长较快，经继代培养后能得到良好的胚性愈伤组织，分化率较高，且能克服不同燕麦种间的远缘杂交不能正常发育结实，必须进行幼胚离体培养的问题，拯救远缘杂交杂种败育，缩短育种周期，是理想的燕麦组织培养再生的外植体。目前，许多禾本科牧草已利用成熟胚或未成熟胚建立起再生体系，如新麦草、冰草、羊草等。而燕麦作为目前大力推广的高产优良牧草，建立高效稳定的组织培养再生体系对燕麦的胚胎发育研究、远缘杂交应用、遗传转化以及基因编辑体系的建立等都具有重要的意义。因此，提高燕麦组培效率是本领域待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是提高燕麦组培效率。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了用于燕麦组织培养的试剂。

3、所述试剂为试剂a、试剂b或试剂c；

4、试剂a由愈伤组织诱导组合物、愈伤组织分化组合物和生根组合物组成；所述试剂b由所述愈伤组织诱导组合物和所述愈伤组织分化组合物组成，所述试剂c为所述愈伤组织诱导组合物；

5、所述愈伤组织诱导组合物由如下质量份的物质组成：

6、nh4no31700份，h3bo330份，cacl2302份，cocl2·6h2o 0.25份，cuso4·5h2o0.25份，na2edta·2h2o 55.90份，feso4·7h2o 41.8份，mgso4180.7份，mnso4·h2o75.8份，namoo4·2h2o 2.5份，ki 7.5份，kno31900份，kh2po4170份，znso4·7h2o20份，甘氨酸2份，肌醇100份，盐酸吡哆醇1份，盐酸硫胺素10份，烟酸1份，天门冬酰胺420份，麦芽糖30000份，2,4-二氯苯氧乙酸3份；

7、所述愈伤组织分化组合物由如下质量份的物质组成：

8、nh4no316500份，h3bo36.2份，cacl2332.2份，cocl2·6h2o 0.025份，cuso4·5h2o0.025份，na2edta·2h2o 37.26份，feso4·7h2o 27.8份，mgso4180.7份，mnso4·h2o16.9份，namoo4·2h2o 0.25份，ki 0.83份，kno31900份，kh2po4170份，znso4·7h2o 8.6份，甘氨酸2份，肌醇100份，盐酸吡哆醇0.5份，盐酸硫胺素1份，烟酸0.5份；蔗糖30000份，激动素kt 0.2份；

9、所述生根组合物由如下质量份的物质组成：

10、nh4no3825份，h3bo33.1份，cacl2166份，cocl2·6h2o 0.0125份，cuso4·5h2o0.0125份，na2edta·2h2o 18.63份，feso4·7h2o 13.9份，mgso490.35份，mnso4·h2o 8.45份，namoo4·2h2o 0.125份，ki 0.415份，kno3950份，kh2po485份，znso4·7h2o 4.3份，甘氨酸1份，肌醇50份，盐酸吡哆醇9.9份，盐酸硫胺素9.5份，烟酸4.5份，蔗糖20000份。

11、上述试剂中，愈伤组织诱导组合物、愈伤组织分化组合物和生根组合物均独立包装，分步骤使用。

12、为了解决上述技术问题，本发明还提供了用于配制燕麦组织培养基的组合物。

13、所述组合物为组合物a、组合物b或组合物c；

14、所述组合物a由权利要求1中所述愈伤组织诱导组合物和凝固剂组成；

15、所述组合物b由权利要求1中所述愈伤组织分化组合物和凝固剂组成；

16、所述组合物c由权利要求1中所述生根组合物和凝固剂组成。

17、为了解决上述技术问题，本发明还提供了用于燕麦组织培养的培养基。

18、所述培养基为培养基a、培养基b或培养基c；所述培养基a由愈伤组织诱导培养基、所述愈伤组织分化培养基和生根培养基组成，所述培养基b由所述愈伤组织诱导培养基和所述愈伤组织分化培养基组成，所述培养基c为所述愈伤组织诱导培养基；

19、所述愈伤组织诱导培养基为上述愈伤组织诱导组合物、凝固剂和水组成的固体培养基；

20、所述愈伤组织分化培养基为由上述愈伤组织分化组合物、凝固剂和水组成的固体培养基；

21、所述生根培养基为由上述生根导组合物、凝固剂和水组成的固体培养基。

22、所述凝固剂具体可为植物凝胶或琼脂。

23、上述的培养基中，所述愈伤组织诱导培养基中的所述愈伤组织诱导组合物的含量以nh4no3计为1700mg/l，所述愈伤组织分化培养基中的所述愈伤组织分化组合物的含量以nh4no3计为16500mg/l，所述生根培养基中的所述生根组合物的含量以nh4no3计为825mg/l。

24、上文中，所述愈伤组织诱导培养基成分和含量如下：nh4no3为1700mg/l，h3bo3为30mg/l，cacl2为302mg/l，cocl2·6h2o为0.25mg/l，cuso4·5h2o为0.25mg/l，na2edta·2h2o为55.90mg/l，feso4·7h2o为41.8mg/l，mgso4为180.7mg/l，mnso4·h2o为75.8mg/l，namoo4·2h2o为2.5mg/l，ki为7.5mg/l，kno3为1900mg/l，kh2po4为170mg/l，znso4·7h2o为20mg/l，甘氨酸为2mg/l，肌醇为100mg/l，盐酸吡哆醇为1mg/l，盐酸硫胺素为10mg/l，烟酸为1mg/l，天门冬酰胺420mg/l，麦芽糖30000mg/l，2,4-二氯苯氧乙酸(植物生长调节剂)3mg/l，其余为水。

25、上文中，所述愈伤组织诱导培养基还可包括含量为4.0g/l的植物凝胶。

26、上文中，所述愈伤组织分化培养基成分和含量如下：

27、nh4no3为16500mg/l，h3bo3为6.2mg/l，cacl2为332.2mg/l，cocl2·6h2o为0.025mg/l，cuso4·5h2o为0.025mg/l，na2edta·2h2o为37.26mg/l，feso4·7h2o为27.8mg/l，mgso4为180.7mg/l，mnso4·h2o为16.9mg/l，namoo4·2h2o为0.25mg/l，ki为0.83mg/l，kno3为1900mg/l，kh2po4为170mg/l，znso4·7h2o为8.6mg/l，甘氨酸为2mg/l，肌醇为100mg/l，盐酸吡哆醇为0.5mg/l，盐酸硫胺素为1mg/l，烟酸为0.5mg/l；蔗糖30000mg/l，激动素kt(植物生长调节剂)0.2mg/l，其余为水。

28、上文中，所述愈伤组织分化培养基还可包括含量为4.0g/l的植物凝胶。

29、上文中，所述生根培养基成分和含量如下：

30、nh4no3为825mg/l，h3bo3为3.1mg/l，cacl2为166mg/l，cocl2·6h2o为0.0125mg/l，cuso4·5h2o为0.0125mg/l，na2edta·2h2o为18.63mg/l，feso4·7h2o为13.9mg/l，mgso4为90.35mg/l，mnso4·h2o为8.45mg/l，namoo4·2h2o为0.125mg/l，ki为0.415mg/l，kno3为950mg/l，kh2po4为85mg/l，znso4·7h2o为4.3mg/l，甘氨酸为1mg/l，肌醇为50mg/l，盐酸吡哆醇为9.9mg/l，盐酸硫胺素为9.5mg/l，烟酸为4.5mg/l，蔗糖20000mg/l，其余为水。

31、上文中，所述生根培养基还可包括含量为7.0g/l的琼脂。

32、上文中，所述愈伤组织诱导培养基、所述愈伤组织分化培养基和生根培养基中凝固剂的含量以形成固体培养基为度。

33、上文中，所述愈伤诱导培养基、愈伤分化培养基或生根培养基中可还包括3.0-4.0g/l的植物凝胶。

34、上文中，所述愈伤诱导培养基、愈伤分化培养基或生根培养基的ph值可为5.8。

35、上述的试剂在下述任一种的应用：

36、b1)提高燕麦属植物组织培养中愈伤诱导率中的应用；

37、b2)制备提高燕麦属植物组织培养中愈伤诱导率产品中的应用。

38、6.上述的组合物在下述任一种的应用：

39、b1)提高燕麦属植物组织培养中愈伤分化率中的应用；

40、b2)制备提高燕麦属植物组织培养中愈伤分化率产品中的应用。

41、7.上述的培养基在下述任一种的应用：

42、b1)提高燕麦属植物组织培养中生根率中的应用；

43、b2)制备提高燕麦属植物组织培养中生根率产品中的应用。

44、上文中，所述愈伤诱导率可为形成的愈伤组织个数/接种的胚的个数。

45、上文中，所述愈伤分化率可为分化形成再生幼苗的愈伤组织数/接种的愈伤组织个数。

46、上文中，所述生根率培养基成功生根的幼苗数/接种的再生幼苗数。

47、为了解决上述技术问题，本发明还提供了制备燕麦愈伤组织的方法。

48、所述方法包括：将燕麦属植物的胚置于上述的愈伤组织诱导培养基中进行培养获得燕麦愈伤组织的步骤。

49、上文中，所述燕麦属植物胚可为成熟胚和未成熟胚。

50、上文中，所述成熟胚需在水中浸泡24-36h。所述水可为无菌水。

51、上文中，所述愈伤诱导培养基中进行培养的培养温度可为25±1℃。所述培养的培养时间可为30天。所述培养可在黑暗条件下进行。

52、为了解决上述技术问题，本发明还提供了制备燕麦再生幼苗的方法。

53、所述方法包括：将按照上述的方法制备的愈伤组织置于上述的愈伤组织分化培养基中进行培养获得再生幼苗的步骤。

54、上文中，所述愈伤分化培养基中进行培养的条件可为25±1℃，光照强度为1600lux，光照周期为16h光照培养加8小时暗培养，40天。

55、为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种燕麦再生植株的制备方法。

56、所述方法包括：将按照上述的方法制备的再生幼苗置于上述的生根培养基中进行培养获得再生植株的步骤。

57、上文中，所述生根培养基中进行培养的条件为5±1℃，光照培养(光照强度为1600lux，光照周期为16h光照培养加8小时暗)20天。

58、有益效果

59、本发明公开了一种提高燕麦组培效率的培养基及其制剂和应用。解决的技术问题是如何提高燕麦组培效率。具体公开了一种燕麦组培试剂，所述组培试剂包括愈伤诱导组合物、愈伤分化组合物和生根组合物及其成分和质量比，将愈伤诱导组合物、愈伤分化组合物和生根组合物相应制备为愈伤诱导培养基、愈伤分化培养基和生根培养基，并用于燕麦胚的组织培养，可提高高燕麦属植物组织培养中愈伤诱导率、愈伤分化率和/或生根率。可用于燕麦组织培养的工业生产。