紫甘薯又名紫薯、山川紫,是日本培育出的一种营养价值比较高的甘薯新品种。90年代由中国农业科技人员带回中国,并成功种植。紫甘薯从性质上来看属于旋花科薯类作物的一种,是近些年新出的一种甘薯品种。紫甘薯中包含有花青素的成分,所以薯肉在颜色上呈现为深紫色,薯皮看上去呈现为紫黑色的颜色,可以除食用外,它的药用及保健功能也非常好,是一种高营养甘薯品种,具有非常高的经济价值。目前紫薯在日本、韩国研究发展比较快。我国对紫甘薯开发利用一直比较薄弱,长期以来都是从国外来引进新品种,由于紫薯在种植过程中产量过低,不能够满足市场的需求,在这一背景下,新品种的紫薯应运而生。当前紫薯的改良除了通过系统育种的方式以外,还有杂交育种的方式,而紫薯组织培养利用细胞工程技术是获得无性突变体的重要手段,目前只有少数品种有过报道,紫薯遗传转化转基因体系还未曾报道。本篇论文主要以紫薯愈伤组织不定芽以及体细胞胚胎这两种途径为研究对象,根据实际建立了紫甘薯组织培养的再生体系,并且通过使用LBA4404农杆菌(含抗潮霉素基因质粒p CAMBIA1300)介导法第一次对紫甘薯进行了抗潮霉素基因的遗传转化,最后发现了阳性的转基因愈伤组织和转基因植株。本篇论文的主要内容如下:1.紫薯愈伤组织诱导不定芽途径再生体系的研究(1)对紫甘薯的组织结构进行研究,其叶片以及茎段部位都属于外植体,对不同激素种类以及浓度对紫甘薯愈伤组织诱导不定芽可能产生的影响进行研究,进而研究适合紫薯叶片与茎段外植体愈伤诱导和分化诱导的最佳培养基配方,依此建立起紫薯愈伤组织不定芽再生体系。结果表明,适合叶片的愈伤培养基配方是MS基本培养基基础上添加NAA 0.3mg/L和6-BA 0.5mg/L,分化培养基最佳配方同样是添加NAA 0.3mg/L和6-BA 0.5mg/L。适合茎段的愈伤培养基配方是MS基本培养基添加NAA 0.3mg/L和6-BA 0.6mg/L,分化培养基配方同样是添加NAA 0.3mg/L和6-BA 0.6mg/L。2.紫薯诱导的体细胞胚胎途径再生体系的建立对紫甘薯的组织结构进行研究,其叶片以及茎段部位都属于外植体,通过比较不同激素种类和浓度对叶片和茎段外植体愈伤组织的诱导和分化率可能会产生的作用,寻找比较适合的培养基,并选出比较适合的激素组合,以此来进行实验。调查后发现,对紫薯的叶片及其茎段部分的外植体进行研究,发现其非胚性愈伤组织在不同培养基上诱导胚性愈伤组织脱分化和再分化能力不同。适合紫薯愈伤组织再分化的最佳培养基是MS基本培养基添加2,4-D 2.5mg/L和6-BA 2.5mg/L。3.紫薯遗传转化的初步研究(1)筛选了适合紫薯茎段作为转化体的潮霉素浓度。结果表明,紫薯茎段选用30mg/L的浓度时,实验效果最好。对不同的浓度以及浸染的时间进行实验,观察这些因素的不同可能会对紫薯转化率产生何种作用。研究结果发现,采用LB液体培养基和过夜培养的菌液,以O.D.0.5来进行稀释,稀释完成之后再对其浸染60min的时间,结果表明,在第3天的时候,转化率总体来说比较高。(2)采用农杆菌介导法的方法,首次将潮霉素抗性基因导入到紫薯中进行实验,从检测结果来看,最终成果培植出了紫薯转基因愈伤组织,并且培植出了转基因植株。