[发明专利]麻风树属植物的直接和间接器官发生

说明书

交叉引用相关申请

本申请涉及提交于2012年11月16日的美国临时专利申请序列号61/727,319，并要求其优先权。此申请在此以其整体并入本文。

背景技术

本发明大体上与植物生物技术相关。更具体来说，本发明涉及用于麻风树属植物，如麻风树(Jatropha curcas)的高效的直接器官发生和间接器官发生的方法和培养基组成。

文中用于说明本发明的背景或者提供关于实践的额外细节的出版物和其他材料以引用方式并入，并且为方便起见，分别分组于参考书目中。

麻疯树属于大戟科。麻风树属是一个包括超过170个物种的大属。植物麻风树近来作为热带能源植物引起特别关注。将种子粉碎，可以加工得到的油以产生可在一个标准的柴油汽车使用的高品质的生物柴油。该植物每公顷的燃料产量可能是大豆的四倍多，玉米的十倍多。一公顷麻风树属植物据称生产1892升的燃料(http://en.wikipedia.org/wiki/Jatropha_oil)。麻风树主要通过种子繁殖，通过种子培育的植株中观察到种子产量和油含量变化显著(Kumar&Reddy 2010,Pant et al.,2006；Jha et al.,2007)。因此，通过种子的常规繁殖是不可靠的，以及通过枝插(stem cutting)无性繁殖不足以满足需求(Heller,1996；Openshaw,2000)。

体外再生技术提供了用于种质资源保存、纯系植物质量增加和遗传转化的强大的工具。过去二十年，为用不同的培养基组成开发麻风树的高效再生付出了相当大的努力。这些报道包括下胚轴器官发生(He et al.,2009；Sharma et al.,2011；Sahoo et al.,2011)、上胚轴器官发生(Wei et al.,2004)、叶柄器官发生(Kumar and Reddy,2010a,b,Dubey et al.,2010,Kumar et al.,2011a)、茎器官发生(Singh et al.,2010)、叶外植体器官发生(Sujatha and Mukta,1996；Sujatha et al.,2005；Deore and Johnson,2007；Kumar et al.,2010a,b；Kumar et al.,2011a)、茎尖和结外植体器官发生(Rajore&Batra(2005)；Sreenivasachar,2007；Datta et al 2007)、子叶盘器官发生(Li et al.,2008)和体细胞胚胎发生(Jha et al.2007)。以往的研究开发的系统缺乏效率和可重复性以及需要大量外植体作为起始材料。

想要开发从麻风树的外植体薄切片开始的高效再生系统。

发明内容

本发明大体上与植物生物技术相关。更具体来说，本发明涉及用于麻风树属植物，如麻风树(Jatropha curcas)的高效的直接器官发生和间接器官发生的方法和培养基组成。

因此，本发明提供了通过从麻风树属植物，如麻风树，获得的外植体器官发生生产植物的方法。根据本发明，外植体从健康的植物获得。在一个实施方式中，所述健康的植物扦插繁殖并保持在温室中。在另一个实施方式中，所述健康的植物从田间获得。根据本发明，外植体从从叶柄、花梗花序梗和花序轴外植体的薄切片获得。

一方面，该方法是麻风树属植物的直接器官发生的方法。按照该方面，该方法包括：(a)将本文描述的外植体的薄切片在固体枝芽(shoot bud)诱导培养基上培养以诱导枝芽的形成，(b)将枝芽在固体枝芽增殖发育培养基上培养以使枝芽增殖和发育，(c)将从发育的枝芽衍生而来的枝芽丛在固体芽伸长培养基上培养，以使芽(shoot)伸长，(d)将从枝芽丛分离出的伸长的芽在固体芽成熟培养基上培养，以使芽成熟，(e)将成熟的芽浸入液体生长调节剂溶液，将浸过的芽转移到土里以使麻风树属植物生长。

在第二方面的实施方式中，该方法是麻风树属植物的间接器官发生的方法。按照该方面，该方法包括：(a)将本文描述的外植体的薄切片在固体愈伤组织诱导培养基上培养以诱导器官发生性愈伤组织形成，(b)将器官发生性愈伤组织在固体枝芽诱导培养基上培养以诱导枝芽的形成，(c)将枝芽在固体枝芽增殖发育培养基上培养以使枝芽增殖和发育，(d)将从发育的枝芽衍生而来的枝芽丛在固体芽伸长培养基上培养，以使芽伸长，(e)将从枝芽丛分离出的伸长的芽在固体芽成熟培养基上培养，以使芽成熟，(f)将成熟的芽浸入液体生长调节剂溶液，将浸过的芽转移到土里以使麻风树属植物生长。