[发明专利]从胚珠进行麻风树的体细胞胚发生

说明书

发明背景 

本发明涉及体细胞胚胎产生领域，尤其涉及一种从胚珠进行麻风树(Jatropha)的体细胞胚发生的方法。更具体地，本发明涉及一种从未开放花芽胚珠进行麻风树(Jatropha curcas)的体细胞胚发生的方法和培养基组合物。该方法非常适于麻风树转化和产生克隆营养繁殖苗用于大规模麻风树种植，以及用于产生单倍体、双单倍体、二倍体和无病小植株。

本文中使用的举例说明本发明背景或者提供额外关于实施的详细描述的出版物及其他材料援引加入本文，为方便起见分别附于参考文献中。

麻风树属于大戟科植物，原产拉丁美洲，广泛分布于世界热带干旱与半干旱地区。麻风树大属包含170种以上。印度最普通的品种是麻风树、有腺麻疯树(J.glandulifera)、棉叶麻风树(J.gossypifolia)、珊瑚花(J.multifida)、J.nana、琴叶珊瑚(J.panduraefolia)、J.villosa和佛肚树(J.podagrica)。麻风树是一种带有灰色光滑树皮、切开渗出白色水状液汁的小树或灌木。通常生长到3至5米高之间，但是在适宜条件下高度可以达到8或10米。它是耐干旱植物，在边缘土地生长存活达50年。

麻风树(Jatropha curcas)叶深绿色至淡绿色，交互对生。螺旋叶序列，3～5浅裂。花柄长6-23mm。花期热季。在湿度适宜和高温土壤中获得几次收获。在这种出现连续生长的条件下，雌或雄花产生的不平衡导致大量雌花。当冬季灌木无叶的时候产生果实。每个花序产生一串大约十个或十个以上的卵形果实。种子成熟并且肉质外果皮变干以后产生带有三个双瓣的小干果。受精二到四个月后荚膜从绿色变为黄色的时候种子成熟。黑色的薄壳种子是椭圆形类似小蓖麻种子。这种植物具有多种的医药应用，特别是在营养制品、药品、皮肤病和个人护理产品方面。麻风树(Jatrophacurcas)由于存在称作“麻风树碱”的生物碱，其汁液具有抗癌特性。嫩枝用于清洁牙齿。叶子汁应用于外用治疗痔疮。根用作蛇咬的解毒药。种子用于驱虫目的。树皮产生的深蓝色染料可以用于布、鱼网和线的染色。除了产油品种J.curcas和J.glandulifera，大多数麻风树品种是用于观赏的。这些品种种子包含半干性油，已经发现有助于医药和兽医目的。

种子中含油量是25-30％，核中50-60％。油含有21％的饱和脂肪酸和79％的不饱和脂肪酸。麻风树油包含亚麻酸(C18:2)和油酸(C18:1)，其总量达到油组分的80％。油中的其它脂肪酸是棕榈酸(C16:0)和硬脂酸(C18:0)。这种油是不可食用的，但是它可能提供一种有前途的有商业价值的柴油替代物，因为它具有柴油的所有合乎需要的物理化学和性能特性。植物J.curcas目前作为一种热带能源植物受到特别关注。因为种子油具有接近矿物燃料柴油的特性，因此可用作柴油动力燃料。此外由于它无毒和可生物降解的特性，麻风树生物柴油符合柴油发动机用纯的和混合的汽车燃料的欧洲EN14214标准。麻风树(Jatropha curcas)种子产量接近6-8MT/ha，带有大约37％的油。这种产量相当于能生产2100-2800升燃料油/ha，其能量相当于19800-26400kwh/ha(Gaydou等，1982)。因为其非常高的皂化值和无烟燃烧的性能，种子油具有商业用途。例如，广泛用于制造香皂。目前全世界对经济、环境和能源安全的担忧促使从矿物燃料向生物燃料替代物如生物乙醇和生物柴油的转变。由于生物燃料能从多种作物产生，每个国家采取策略开发所拥有作物的比较优势。

不同生物燃料作物中，Jatropha curcas由于生理和天然因素被认为是生产生物燃料的更好选择。对麻风树的油料的强烈兴趣对供应足够种植用的均质及高产种子已产生巨大压力。因此，目前急需大量繁殖精选树。同等急需的是改良麻风树的各种农学性状的方法。基因工程被认为是作物改良的快速方法。植物转化基本上是两步方法，即输送基因进入宿主细胞，随后再生转化细胞为植物。体细胞胚性愈伤组织或者体细胞胚发生悬浮培养物通常被认为是最有效的再生方法，因为大多数转化细胞已获得胚发生潜力，能非常自发地驱动它们发展为体细胞胚，这是类似于合子胚中的受精卵细胞的过程(Dodeman等，1997)。

体细胞胚适于经根癌农杆菌(Agrobacterium tuniefaciens)(Mathews等，1992)、显微注射(Neuhaus等，1987)和颗粒轰击(Wilde等，1992)转化。另外，体细胞胚或体细胞胚性愈伤组织可以用液氮冷冻保存而不丧失活性。因此它们是保持种质及细胞胚发生的理想材料。