[发明专利]豆类植物高效体胚发生与植株建成

说明书

技术领域

本发明涉及植物生物学和植物组织工程学领域，具体地，本发明涉及豆类植物高效体胚发生与植株建成。

背景技术

目前全球人口膨胀，地球资源遭到日益严重的威胁，粮食产量和粮食安全成为21世纪的重要课题。在我国，水稻、小麦、玉米、棉花和大豆等五大作物是保障国家经济发展和农业安全的重要战略物资。

豆类是我国最常见的经济农作物，包括大豆，豌豆，蚕豆，绿豆，赤豆，菜豆，芸豆等。大豆(Glycine max L.)属豆科，蝶形亚科，大豆属的二倍体(2n＝40)植物，既是重要的油料作物和粮食作物，全球植物蛋白的主要来源，又是植物功能基因组研究中重要的模式植物。

虽然稻类，小麦，玉米，棉花等育种取得了长足的进步，但是大豆的常规人工育种技术长期受到育种年限长、多基因重组率低、性状连锁难以打破、远缘杂交困难等问题的困扰。随着植物分子操作技术的发展，遗传转化手段使物种间的生殖隔离得以打破，实现了遗传物质的种间交流，为大豆的遗传育种带来新的生机。然而也存在着许多问题，如目前广泛使用的大豆遗传转化系统存在遗传转化频率低(平均转化效率远低于2％)、嵌合体发生频率高、外源基因逃逸等缺陷，这些问题严重地滞缓了大豆的遗传育种和品种改良进程。

目前本领域还没有大规模大跨度的分子育种方法，因此，本领域非常需要开发新的再生豆类体系和方法，尤其是高效再生大豆植株的方法，以克服现有技术中存在的瓶颈问题。

发明内容

本发明的目的就是提供一种制备豆类体细胞胚胎和植株的方法及应用。

在本发明的第一方面，提供了一种制备豆类植物体细胞胚胎的方法，包括步骤：

(1)提供豆类植物的子叶切块，并对所述子叶切块进行诱导，获得胚性愈伤组织；和

(2)对获得的胚性愈伤组织进行诱导，获得体细胞胚胎。

在另一优选例中，所述子叶切块切过的周长占总周长的至少50％，较佳地60％，更加地为100％。

在另一优选例中，所述的子叶切块为上表面积为1mm×1mm-5mm×5mm的子叶切块，较佳地为上表面积为2mm×4mm的子叶切块。

在另一优选例中，所述的子叶切块来自于豆类的幼嫩豆荚。

在另一优选例中，所述的幼嫩豆荚是在豆类植物开花2-6周(较佳地3-5周)时采摘的。

在另一优选例中，步骤(1)所述的诱导为：将子叶切块接种于含2，4-D和蔗糖的MSB培养基中培养。

在另一优选例中，步骤(1)中MSB培养基中2，4-D的浓度为10-50mg/L，较佳地30-40mg/L，最佳地40mg/L。

在另一优选例中，步骤(1)中MSB培养基中蔗糖的浓度为1-10wt％，较佳地5wt％。

在另一优选例中，步骤(1)所述的诱导是在光照强度为5-20μmol.m^-2.s^-1(较佳地10μmo1.m^-2.s^-1)的条件下进行的。

在另一优选例中，步骤(2)所述诱导为：将步骤(1)获得的胚性愈伤组织接种于含2，4-D、AgNO₃和蔗糖的MSB培养基中进行培养。

在另一优选例中，步骤(2)获得的体细胞胚胎为球形胚。

在另一优选例中，步骤(2)中MSB培养基中2，4-D的浓度为10-50mg/L，较佳地30-40mg/L，最佳地30mg/L。

在另一优选例中，步骤(2)中MSB培养基中AgNO₃的浓度为1-10mg/L，较佳地2-7mg/L，最佳地5mg/L。

在另一优选例中，步骤(2)中MSB培养基中蔗糖的浓度为1-10wt％，较佳地6wt％。

在另一优选例中，步骤(2)所述的诱导是在光照强度为10-20μmol.m^-2.s^-1的条件下进行的。

在另一优选例中，所述方法还包括步骤(3)：

(3)以步骤(2)获得的体细胞胚胎作为受体，转入外源基因，从而获得转基因的体细胞胚胎。

在另一优选例中，所述的外源基因包括(但不限于)：抗性基因；标记基因；豆类品质相关基因。

在另一优选例中，所述的抗性基因选自下组：抗除草剂基因、抗病毒基因、耐寒基因、和抗虫基因。

在另一优选例中，所述的标记基因选自下组：gus(β-葡萄糖苷酸酶)基因、hyg(潮霉素)基因、和gfp(绿色荧光蛋白)基因。