基本信息
- 項目名稱：
- 一種由愈傷誘導(dǎo)的高效野罌粟體細胞胚發(fā)生及植株再生的方法
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 野罌粟是一種很重要的藥用植物，隨著工業(yè)的發(fā)展，野生的野罌粟已不能滿足市場對野罌粟的大量需求，有關(guān)野罌粟離體培養(yǎng)的報道很少，尤其是至今未得到野罌粟再生植株，本文介紹了一種高效的體細胞胚發(fā)生途徑，植株再生及次生胚發(fā)生的方法。這種方法不僅對大規(guī)模地?zé)o性繁殖有利，而且對野罌粟遺傳改良也有利。
- 詳細介紹：
- 野罌粟屬于罌粟科，是多年生或二年生植物,主要產(chǎn)地是歐亞大陸和北美地區(qū)。因為它的花瓣顏色多樣，通常野罌粟被當做觀賞植物。它的整個植株都可入藥，很多物種做成膠囊是一種傳統(tǒng)的重要，可以止咳，止痛，止瀉。該植物含有很多堿類，主要的活性成分是裸莖翠雀花堿(Istatkova et al. 2008; Lan et al. 2006; Philipov et al. 2007; Zhang et al. 1997)。如今，隨著制藥工業(yè)的發(fā)展，對野罌粟的需求越來越大，它的成分可以作為感冒藥‘‘咳喘寧膠囊’’的原材料。由于過度采摘，野生野罌粟急劇下降。為了滿足生產(chǎn)的需要，在中國開始了很多人工培養(yǎng)的方法 (Zhen et al. 2006)。一般野罌粟使用種子培養(yǎng)的，但是用種子培養(yǎng)很難達到同步化。因此需要尋找一種更好的方法與傳統(tǒng)的育種方法相結(jié)合以此來提高花的質(zhì)量和農(nóng)藝特性。體細胞胚發(fā)生途徑也許是一種提高野罌粟質(zhì)量的有效的生物技術(shù)。體胚發(fā)生途徑具有多種潛能并且有很低的嵌合體現(xiàn)象，所以是一種很好的提高遺傳特性的方法(Stasolla and Yeung 2003)。離體培養(yǎng)野罌粟才剛剛開始，相關(guān)的報道也比較少?？梢酝ㄟ^種子(Cheng et al. 2001)和芽誘導(dǎo)(Savona et al. 2001)進行體外培養(yǎng)。也有人通過細胞培養(yǎng)的方法來提取堿類，但是沒有得到再生植株(Yu et al. 2003)。盡管體細胞胚發(fā)生途徑已經(jīng)在罌粟屬的其他物種像花菱草(Park and Facchini 1999)；罌粟 (Nessler 1982)；東方罌粟 (Iiahi and Ghauri 1997)；荷青花(Kimet al. 2003)和白屈菜(Kim et al. 1999)中有研究，但是野罌粟體胚發(fā)生途徑未見報道。本文中我們以葉片和葉柄為外植體建立了野罌粟高效的體胚發(fā)生途徑及植株再生的方法。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 因為野罌粟是很重要的中藥材料，目前市場對野罌粟的需要量很大，但是野生的野罌粟在過度采摘后越來越少，所以通過無性繁殖野罌粟是很實際的方法，本文通過體細胞胚發(fā)生途徑可獲得大量野罌粟再生植株。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 離體培養(yǎng)野罌粟才剛剛開始，相關(guān)的報道也很少，也沒有得到再生植株。目前沒有野罌粟（Papaver nudicaule L.）體細胞胚發(fā)生的報道。通過各種培養(yǎng)條件建立了以葉片和葉柄為外植體的野罌粟高效的體胚發(fā)生途徑及植株再生。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 野罌粟首先是一種觀賞植物，更重要的是它的整個植株都可以入藥，是一種重要的中藥材，具有止咳，止痛，止瀉的功效。另外，野罌粟中還有很多生物堿，主要的活性成分是裸莖翠雀花堿。目前，制藥工業(yè)對野罌粟的需要量越來越大。但是野生的越來越少，所以，需要以人工培養(yǎng)的方法來來滿足人們的需求。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 本文建立了野罌粟高效的體細胞胚及次生胚的發(fā)生途徑。將葉柄放到加0.1 mg l-1 6-BA和1.0 mg l-1NAA的MS培養(yǎng)基中培養(yǎng)時愈傷的誘導(dǎo)率是最高的(36.7%). 當放到不加激素的培養(yǎng)基中時, 每個三角瓶中90克的愈傷可形成430個體細胞胚。把這些體細胞胚轉(zhuǎn)到含有1.0 mg l-1 BA和1.0 mg l-1 NAA的培養(yǎng)基中時，發(fā)芽率最高達到97.6%。在加1.0蔗糖和1.0 mg l-1 GA3 的1/3的MS培養(yǎng)基中培養(yǎng)時，植株再生率最高(91.2%)。90%以上移栽的植株能很好地存活。在不加激素的培養(yǎng)基中原生胚的下胚軸會直接長出很多次生胚。糖濃度對次生胚的誘導(dǎo)有很大影響。在1%的蔗糖濃度中誘導(dǎo)率(89.5)和每個外植體長出的次生胚個數(shù)均達到最高(9.3)。87.2–94.3%的次生胚能長成子葉胚。所有的子葉胚無論在加1.0%蔗糖的液體培養(yǎng)基中還是1/3MS固體培養(yǎng)基中都能轉(zhuǎn)化成再生植株。
獲獎情況
- 發(fā)表在《Plant Biotechnology Reports》雜志
鑒定結(jié)果
- 根據(jù)國家自然基金(No. 30671701)中關(guān)于項目的結(jié)題與驗收的規(guī)定，鑒定委員會認為該項目完成，真實有效，驗收合格。
參考文獻
- Calic D, Zdravkovic-Korac S, Radojevic L (2005) Secondary embryogenesis in androgenic embryo cultures of Aesculus hippocastanum L. Biol Plant 49:435–438 Cheng HX, Yu RM, Zhang H, Ma L, Yao XS (2001) Seedling culture and callus induction of Papaver nudicaule L. J Shenyang Pham Univ 18:128–130 Choi YE, Kim JW, Yoon ES (1999) High frequency of plant production via somatic embryogenesis from callus or cell suspension cultures in Eleutherococcus senticosus. Ann Bot 83:309–314 Lan R, Cui J, Qin XY, Tang L, Yang RM (2006) The chemical research and application exploiture of Papaver nudicaule. Stud Trace Elem Health 23:51–53 Murashige T, Skoog F (1962) A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiol Plant 15:473–497 Nair RR, Dutta Gupta S (2005) High-frequency plant regeneration through cyclic secondary somatic embryogenesis in black pepper (Piper nigrum L). Plant Cell Rep 24:699–707
同類課題研究水平概述
- 離體培養(yǎng)野罌粟才剛剛開始，相關(guān)的報道也比較少?？梢酝ㄟ^種子(Cheng et al. 2001)和芽誘導(dǎo)(Savona et al. 2001)進行體外培養(yǎng)。也有人通過細胞培養(yǎng)的方法來提取堿類，但是沒有得到再生植株(Yu et al. 2003)。盡管體細胞胚發(fā)生途徑已經(jīng)在罌粟屬的其他物種像花菱草(Park and Facchini 1999)；罌粟 (Nessler 1982)；東方罌粟 (Iiahi and Ghauri 1997)；荷青花(Kimet al. 2003)和白屈菜(Kim et al. 1999)中有研究，但是野罌粟體胚發(fā)生途徑未見報道。
