Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11455/37012
標題: 水稻未成熟胚培養及利用農桿菌進行基因轉殖之研究
Immature embryo culture and transformation by Agrobacterium tumefaciens in rice (Oryza sativa L.)
作者: 林弘敏
Lin, Hung-Min
關鍵字: rice;水稻;immature embryo;Agrobacterium;未成熟胚;農桿菌
出版社: 農藝學系
摘要: 
本試驗以水稻授粉後5、10、15和20天(即胚齡)之未成熟胚為培植體
,同時以不同植物生長調節劑組合,探討對未成熟胚癒合組織誘導率
及分化能力的影響。又以不同濃度的sorbitol或mannitol為滲透壓調節
劑(osmotica),對水稻未成熟胚癒合組織施以水分逆境處理,期望能提
高癒合組織之分化能力。另外利用農桿菌轉殖系統(Agrobacterium
tumefaciens-mediated transforma-tion)配合馬鈴薯懸浮培養細胞液
(potato suspension culture)之應用,進行水稻未成熟胚基因轉殖。
結果摘要如下:
1. 不同胚齡未成熟胚癒合組織的誘導
臺農67號和臺中秈10號兩個水稻品種之未成熟胚的癒合組織誘導率無差異
,但不同胚齡癒合組織誘導率則有顯著差異,以12.3天的未成熟胚具有最
高的癒合組織誘導率,可達96.6﹪。
2. 不同胚齡之未成熟胚癒合組織的分化
臺農67號胚齡10天以上之未成熟胚所誘導的癒合組織,分化根的能力較高
;胚齡15及20天未成熟胚所誘得癒合組織繼代培養0-2代,有1.4-3.2﹪的
植株再生率;分化不正常芽體的比率以胚齡10及15天的未成熟胚癒合組織
較高。臺中秈10號未成熟胚癒合組織分化根及不正常芽體的能力較分化植
株的能力為高,植株再生僅於胚齡10-20天的未成熟胚癒合組織發生,植
株再生率為1.0-3.3﹪。
3. 植物生長調節劑對未成熟胚癒合組織誘導的影響
以臺農67號與臺中秈10號胚齡10天之未成熟胚供試,發現1 mg/l 2,4-D之
癒合組織誘導率顯著比2 mg/l NAA為高,可達96%以上。在2 mg/l NAA或1
mg/l 2,4-D的處理中,再添加0.5 mg/l BA對癒合組織誘導率並無顯著的
效果。
4. 植物生長調節劑對未成熟胚癒合組織分化的影響
臺農67號胚齡10天未成熟胚癒合組織之分化能力,以2 mg/l NAA所誘得之
癒合組織具較高的植株再生率(4.0%);1 mg/l 2,4-D所誘得之癒合組織
分化根的能力較強,但僅在第0代具有2.0%的植株再生率,如外加0.5 mg/l
BA,則對根的分化有促進效果。臺中秈10號也以誘導自2 mg/l NAA的癒合
組織表現較佳的植株再生率(9.3%),根及不正常芽體的分化以1 mg/l
2,4-D添加0.5 mg/l BA較高。兩品種雖以誘自2 mg/l NAA之癒合組織的植
株再生率較高,但經繼代培養後癒合組織即全部褐化。
5. 水分逆境處理對未成熟胚癒合組織分化的影響
臺農67號胚齡10-12天未成熟胚癒合組織,經0.4 M山梨糖醇(sorbitol)或
甘露糖醇(mannitol)之水分逆境處理42天,在分化培養基可表現2.2-4.5﹪
的植株再生率;添加0.01 mg/l kinetin於分化培養基有利對根的形成。臺
中秈10號胚齡10-12天未成熟胚癒合組織,以0.2 M sorbitol處理21天並繼
代培養於含0.01 mg/l BA的分化培養基,可得到高於對照組5倍的植株再生
率(11.9﹪),但水分逆境處理對根的分化有抑制作用。矮南早39號水稻
品種未成熟胚癒合組織以0.4 M sorbitol的水分逆境處理,可獲得較高的
植株再生率(4%);根的分化以0.1 M sorbitol處理最佳。
6. 水分逆境處理對未成熟胚癒合組織相對含水量及生長指數的影響
臺農67號和臺中秈10號胚齡10-12天未成熟胚癒合組織以水分逆境處理,發
現處理時間對癒合組織相對含水量及生長指數(growth index)並無顯著影
響。但三個水稻品種皆以臺農67號癒合組織的相對含水量及生長指數最高
7. 利用農桿菌轉殖系統進行水稻未成熟胚基因轉殖
以農桿菌C58C1(pBt121M)進行水稻臺農67號和臺中秈10號未成熟胚基因
轉殖,經以40 mg/l Geneticin(G418)篩選,有84個癒合組織形成,再以
PCR(polymerase chain reaction)偵測外來基因,結果並沒有發現轉殖癒
合組織(transgenic callus)。推測原因,可能是農桿菌C58C1對臺農67號
和臺中秈10號未成熟胚較不敏感,基因轉殖時使用之酚類化合物濃度較,
也可能對癒合組織的形成具有影響;此外,水稻未成熟胚對G418具有某一
程度的抗性,40 mg/l的G418或許無法抑制未轉殖癒合組織的生長,導致篩
選能力降低,都是造成轉殖失敗的原因。
URI: http://hdl.handle.net/11455/37012
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