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随着现代生物技术的应用和发展,应用遗传转化技术对小麦特性进行改良及新品种的培育已成为小麦育种工作的一个重要方面。建立稳定、高效和完善的小麦愈伤组织分化和继代分化体系是遗传转化的基础。研究证明,小麦的各种外植体中,幼胚是获得再生植株的最有效的外植体,而小麦成熟胚因其取材方便等特点也被人们广为用作外植体进行培养。研究并解析影响小麦幼胚及成熟胚愈伤组织分化及继代分化的影响因素,优化小麦分化和继代分化体系,将对小麦遗传改良及新品种培育具有重要意义。以往的研究着重探讨影响小麦幼胚或成熟胚愈伤组织分化的因素,包括材料的基因型、取材时期、接种方式、胚龄和激素等。但对于小麦幼胚和成熟胚愈伤组织继代分化特性的研究相对较少。诱导和继代培养基的成分直接影响诱导愈伤的质量,从而影响愈伤组织的再生特性,因此,本研究以5个小麦品种(系)为材料,探讨诱导和继代培养基中外源激素互作、糖种类、有机添加物、诱导和继代间隔时间及基因型对小麦幼胚和成熟胚愈伤组织分化,特别是继代分化特性的影响,旨在优化小麦幼胚和成熟胚愈伤组织再生,特别是继代再生的条件,为建立高效的小麦遗传转化技术体系奠定基础。研究结果如下:外源激素、碳源、有机添加物、诱导和继代间隔时间及基因型对小麦幼胚和成熟胚愈伤组织的分化、继代分化特性均有显著影响。1.小麦幼胚愈伤组织继代培养基中添加2.0 mg·L-1 2,4-D时继代分化率最高,1~5次继代后的分化率分别为29.4%、33.3%、32.7%、30.1%和29.8%。小麦成熟胚继代培养基中以添加1.5 mg·L-1 2,4-D时的效果最好,其1~5次继代后的分化率分别为43.6%、21.9%、23.4%、22.2%和20.9%。2.诱导和继代培养基上添加0.5 mg·L-1 KT和0.5 mg·L-1 TDZ与2,4-D互作对小麦幼胚及成熟胚愈伤组织的分化和继代分化特性有一定的影响。幼胚培养中,0.5 mg·L-1KT与2,4-D互作,诱导当代的愈伤组织分化率比对照提高5.1%,1~5次继代后的分化率分别比对照提高28.2%、20.1%、13.5%、25.6%和30.2%;0.5 mg·L-1TDZ与2,4-D互作,诱导当代的分化率低于对照,1~3次继代后的分化率分别比对照降低4.4%、26.4%和69.1%,4~5次继代后不再分化。成熟胚培养中,0.5 mg·L-1 KT与2,4-D互作使小麦成熟胚诱导当代的愈伤组织分化率比对照提高6.7%,1~5次继代后的分化率分别比对照提高14.7%、48.4%、29.9%、34.7%和34.4%;0.5 mg·L-1 TDZ与2,4-D互作对小麦成熟胚诱导当代的愈伤组织分化率有不显著的促进作用,且1~3次继代后的分化率分别比对照降低15.6%、21.0%和43.6%,4~5次继代后不再分化。同时,在TDZ与2,4-D互作时,小麦幼胚和成熟胚愈伤组织在继代过程中均出现了严重褐化现象。3.诱导和继代培养基中配合使用糖源,对小麦幼胚和成熟胚愈伤组织的分化及继代分化有一定促进作用。其中,1.5%蔗糖和1.5%麦芽糖配合使用时,小麦幼胚诱导当代愈伤组织分化率为82.1%,1~5次继代后的分化率分别为45.8%、51.0%、50.7%、39.6%和40.3%;1.5%蔗糖和1.5%麦芽糖配合使用时,小麦成熟胚诱导当代愈伤组织分化率最高,为78.3%,1~5次继代后的分化率分别为55.7%、30.6%、35.5%、33.8%和34.1%。4.诱导和继代培养基中同时添加500 mg·L-1水解酪蛋白、250 mg·L-1 L-谷氨酰胺、250 mg·L-1 L-天门冬酰胺和0.5 mg·L-1生物素,对小麦幼胚和成熟胚愈伤组织分化及继代分化促进作用最显著。幼胚培养中,复配组诱导当代的愈伤组织分化率比对照提高18.3%,1~5次继代后的愈伤组织分化率分别比对照显著提高91.2%、83.8%、55.4%、33.3%和66.8%;成熟胚培养中,复配组诱导当代的愈伤组织分化率比对照提高21.3%,1~5次继代后的愈伤组织分化率分别比对照显著提高58.9%、83.6%、79.9%、67.6%和67.9%。5.诱导15d时小麦幼胚和成熟胚愈伤组织诱导率均可达95.0%以上,为适宜的诱导天数。各小麦品种(系)幼胚和成熟胚诱导当代的愈伤组织分化率均在诱导15d时最高,且显著高于20d和25d的处理;同样,随着继代间隔时间的延长,各小麦品种(系)幼胚与成熟胚愈伤组织1~5次继代后的分化率均呈迅速下降趋势。6.对各基因型小麦幼胚与成熟胚愈伤组织诱导和继代培养,发现幼胚和成熟胚愈伤组织诱导当代都具有较高的分化特性,继代后分化率均显著降低。依据诱导当代分化率和1~5次继代后的分化率,将千斤早、小偃22和西农183划分为同一类表现型,其诱导当代分化率较高,3个品种幼胚的平均分化率为85.1%,成熟胚的平均分化率为79.9%,1~2次继代后分化率比诱导当代显著降低,3~5次继代后分化率有所升高并趋于稳定;扬麦12和扬麦18为同一类表现型,其诱导当代的分化率较低,2个品种幼胚的平均分化率为59.0%,成熟胚的平均分化率为56.4%,1次继代后分化率显著降低,2次继代后分化率有一定程度的提高,3~5次继代后分化率逐渐降低,且明显低于第一类表现型的品种。