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能源与人类社会息息相关,对社会发展和进步的重要性不言而喻。进入20世纪70年代后,由于世界经济的飞速发展,能源供需矛盾突出,在世界范围内先后爆发了三次“能源危机”。能源植物柳枝稷(Panicum virgatum)以其光能利用率高,产能效率及潜力高,环境友好型等特点日益被人们所关注。虽然目前已经有许多关于柳枝稷研究的报道,但是,培育适合在江苏盐碱滩涂地规模化种植的柳枝稷品种方面的研究却极少。 本研究选择三个柳枝稷品种(Alamo,Summer, Kanlow)的成熟种子为研究对象,分别对三个品种的组织培养及耐盐性进行了比较研究。在综合分析试验结果后,选择柳枝稷Alamo品种为试验材料,应用植物组织培养技术建立柳枝稷的高效组织培养体系,并在此基础上进行农杆菌介导的柳枝稷遗传转化研究并建立高频转化体系。主要研究结果如下: 1.三个柳枝稷品种组织培养比较研究:本研究选择Alamo,Summer, Kanlow三个品种柳枝稷的成熟种子为研究对象,比较其在培养基上的种子萌发、愈伤诱导等情况。结果表明,不同品种柳枝稷在种子发芽率、发芽势、发芽指数、种子活力指数、愈伤诱导率等各项指标均有显著性差异,三个品种种子生理质量由高到低依次为Summer>Kanlow>Alamo。 2.三个柳枝稷品种耐盐性比较研究:本研究通过在培养基中添加不同浓度NaCl溶液,比较三个品种成熟种子的萌发及生长情况。结果表明,三个柳枝稷品种耐盐性指标均有一定程度的差异。综合分析各项耐盐性指标后,得出三个品种柳枝稷种子综合耐盐性高低依次为:Summer>Kanlow>Alamo。 3.以柳枝稷Alamo品种成熟种子为研究对象,通过正交试验建立了柳枝稷二步法高效成苗的组织培养体系,最终得到柳枝稷种子组培快繁体系:以MS培养基为基本培养基,添加6 mg·L-12,4-D,1 mg·L-16-BA,0.6 mg·L-1NAA进行愈伤组织诱导分化及再生;以1/2 MS为基本培养基,添加0.8 mg·L-1 NAA诱导生根。 4.通过对转化过程中各个因素的研究,建立农杆菌介导Bzip24基因转化柳枝稷的遗传转化体系:选择柳枝稷胚性愈伤组织为外植体用作浸染,用OD600=0.6的农杆菌菌液在高压真空中浸染5 min,并在共培养时添加100μM乙酰丁香酮培养3d,50 mg·L-1潮霉素对转基因柳枝稷抗性芽进行筛选。转化效率最高可达到5.3%。