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红皮云杉体胚发生体系优化和超低温保存技术研究

2021-06-04陈士刚秦彩云才巨锋王聪慧董环宇

南京林业大学学报(自然科学版) 2021年3期

高 芳,陈士刚,秦彩云,才巨锋,王聪慧,董环宇,陶 晶*

(1.吉林省林业科学研究院林业生物技术研究所,吉林 长春 130033; 2.林木遗传育种国家重点实验室(东北林业大学),黑龙江 哈尔滨 150040; 3.吉林省林木种苗管理站,吉林 长春 130022)

植物体细胞胚胎发生途径具有繁殖速度快和再生率高等优点[1-2],不仅是优良种质材料大规模繁殖的有效方法,也是遗传转化研究中的最佳受体系统[3],具有巨大的应用价值[4-6]。Morel等[7]曾提出体胚发生是针叶树无性繁殖的首选方法。此外,利用胚性组织进行超低温保存可以避免胚性愈伤组织在增殖过程中胚性逐渐丧失及变异等问题,并可以降低继代成本,减小工作量[8]。通过体胚发生与超低温技术相结合可以实现优良种质资源保存和规模化扩繁。云杉属(Picea)树种全世界约有40种,具有适应性强、抗逆性强、生长迅速等特性,是园林绿化的重要树种。体细胞胚胎发生技术在云杉属树种中的应用,为其品种改良和规模化、产业化繁殖提供了可能。

红皮云杉(Piceakoraiensis)是一种常绿乔木,分布于东北小兴安岭、吉林、朝鲜及乌苏里地区[9-11]。红皮云杉是我国东北林区主要的造林用材树种,可作为建筑、航空、造纸和制造乐器的用材,造林前景广阔。目前红皮云杉主要采用播种和扦插繁殖,而通过体胚发生途径的繁殖方法可以迅速获得大量均一化、优质的苗木。红皮云杉体胚发生技术起步较晚,报道较少,远远落后于其他云杉属树种,如丽江云杉(P.likiangensis)[12]、北美云杉(P.pungens)[13]等。有学者以红皮云杉未成熟胚为外植体,获得胚性愈伤组织[9,14-15],并初步建立体胚发生技术体系[9-11,14],但是体胚发育与成熟能力整体偏低,畸形胚比例偏高。……

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