水杉愈伤组织诱导及植株再生

通过愈伤组织诱导器官发生途径, 建立了水杉(Metasequoia glyptostroboides)的植株再生体系, 探讨了不同外植体 (种胚、幼叶切块、茎段、根段)和植物生长调节剂对不定芽直接再生和愈伤组织诱导器官发生的影响。结果表明: 以种胚、无菌苗叶片、茎段和根作为外植体, 在MS补加2,4-D、NAA和6-BA不同组合的培养基上都能诱导得到愈伤组织, 其中种胚诱导愈伤组织效果最好, 诱导率可达100%, 茎诱导效果次之, 诱导率为97.1%。诱导愈伤组织效果较好的培养基有:MS+1.0 mg·L^–1 2,4-D + 0.5 mg·L^–1 6-BA、MS + 0.1 mg·L^–1 6-BA + 1.0 mg·L^–1 NAA、MS + 0.5 mg·L^–1 6-BA+1.0 mg·L^–1 NAA、MS+1.0 mg·L^–1 6-BA+1.0 mg·L^–1 NAA、MS+0.5 mg·L^–1 6-BA+2.0 mg·L^–1 NAA、MS+1.0 mg·L^–1 6-BA + 2.0 mg·L^–1 NAA和MS + 0.5 mg·L^–1 2,4-D + 0.5 mg·L^–1 NAA。以愈伤组织在MS培养基上植株再生效果最好, 再生率为62.5%。     

药用植物栀子的组织培养

栀子(Gardenia jasminoides)为药用木本植物。以栀子果皮、种子团和种子为外植体, 研究不同激素配比及不同培养方式对愈伤组织诱导和芽分化的影响。研究结果表明, 培养基成分为MS+0.5 mg·L^–12,4-D+0.25 mg·L^–16-BA较适宜果皮和种子愈伤组织的诱导, 诱导率分别为83.3%和88.5%; 培养基成分为MS+1.0 mg·L^–12,4-D+1.0 mg·L^–16-BA较适宜种子团愈伤组织的诱导, 诱导率为78.1%。3种外植体诱导的愈伤组织中, 只有种子愈伤组织能通过液体培养分化出芽; TDZ对芽分化有明显的促进作用; 最佳的芽分化培养基为MS+0.05 mg·L^–1NAA+0.10 mg·L^–1TDZ, 其愈伤组织分化率为8.75%。该研究以栀子种子为外植体, 并获得了再生植株, 为药用植物栀子转基因体系的建立奠定了基础。     

南瓜未受精胚珠的离体培养及植株再生

以南瓜(Cucurbita moschata)品种试验1号为材料, 以未受精胚珠为外植体, 研究了激素种类、外植体发育时期、高温预处理时间和AgNO₃浓度对胚状体诱导的影响。结果表明, 2,4-D、NAA和6-BA组合有利于胚状体的形成, 出胚效果最好的培养基为MS+1.0 mg·L^–12,4-D+0.25 mg·L^–1NAA+0.5 mg·L^–16-BA, 出胚率达31.1%; 雌花开放当天的胚珠出胚率最高(26.7%), 且愈伤组织形成频率低(<5%); 外植体在黑暗、高温(35°C)条件下处理5天有利于胚状体的形成, 出胚率为32.2%。培养基中添加AgNO₃对胚状体形成的抑制作用明显。胚状体转移至成苗培养基后可形成正常小苗, 出苗率最高可达64.3%, 植株再生过程经历了典型的胚胎发育途径。细胞学观察结果表明, 胚状体极有可能起源于胚囊珠孔端的细胞, 即卵细胞或助细胞。     

宜昌百合胚性愈伤组织诱导及植株再生体系的研究

采用L₉（3⁴）正交试验等方法,以野生宜昌百合（Lilium leucanthum）鳞片为外植体,分别在光照和黑暗培养条件下,研究了TDZ、NAA、2,4-D不同浓度配比对宜昌百合的胚性愈伤组织诱导效果的影响,并采用石蜡切片技术对愈伤组织进行了的组织学观察。在此基础上,探讨了NAA对体胚苗壮苗生根的影响。结果表明：在光照条件下诱导胚性愈伤组织的最佳培养基为MS+TDZ 0.5 mg·L^-1+NAA 1.0 mg·L^-1+2,4-D 0.05 mg·L^-1,诱导率为62.690%;黑暗条件下诱导胚性愈伤组织的最佳培养基为MS+TDZ 0.5 mg·L^-1+NAA 1.5 mg·L^-1+2,4-D 0.1 mg·L^-1,诱导率为59.423%。胚性愈伤组织黄绿色或深绿色,颗粒状明显;非胚性愈伤组织松散易碎、呈水渍状,经石蜡切片观察可观察到胚性愈伤组织细胞核大、胞质浓,且细胞内含丰富淀粉粒,细胞直径为50~80 μm。非胚性愈伤组织细胞较大,未见明显细胞核,直径约为100~180 μm。体胚苗壮苗生根的最适宜培养基为1/2MS+NAA 0.2 mg·L^-1+AC 1 g·L^-1,培养60 d后,幼苗移至草炭：蛭石：珍珠岩=1：1：1基质中,成活率为90%。本试验成功建立了宜昌百合鳞片胚性愈伤组织的再生体系,为宜昌百合利用胚状体进行无性育种以及种质资源的创新奠定了基础。     

马蔺幼胚高效再生体系的建立

以马蔺(Iris lacteal var. chinensis)幼胚为外植体,探究不同时期幼胚及不同植物生长调节剂对愈伤组织、体胚和不定芽诱导的影响。结果表明：在本试验条件下最佳取材时间为授粉后35～45 d,此时,幼胚发育完全但胚乳尚未完全硬化,幼胚剥取容易;愈伤组织最适诱导培养基为MS+1.0 mg·L^-1 2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)+0.2 mg·L^-1 6-苄氨基嘌呤(6-BA),诱导率为83.33%;最适体胚诱导培养基为MS+0.25 mg·L^-1 2,4-D+0.05 mg·L^-16-BA,诱导率71.67%;最佳不定芽诱导和增殖培养基为MS+1.0 mg·L^-1噻苯隆(TDZ)+0.2 mg·L^-1萘乙酸(NAA),诱导率为78.33%,增殖系数为3.65;在添加0.1 mg·L^-1 NAA的MS培养基上诱导生根,4周后的生根率达95%以上;生根培养4周的植株清洗掉根部培养基后,移栽至经高温消毒的蛭石中培养,成活...     

黄独脱毒苗叶片和茎段再生体系的建立

以黄独茎尖再生苗为试材,研究不同因素对黄独脱毒苗叶片和茎段再生体系的影响,以期对黄独脱毒苗的再生体系进行优化。结果表明,叶片和茎段诱导愈伤组织的最佳培养基是MS+KT 2 mg·L^-1+2,4-D 2 mg·L^-1;叶片和茎段诱导愈伤组织的最佳蔗糖浓度分别为30和50 g·L^-1;叶片和茎段在黑暗中较容易诱导出愈伤组织;叶片和茎段愈伤组织分化的最佳培养基是MS+KT 4 mg·L^-1+NAA 0.1 mg·L^-1;继代2次的叶片和茎段愈伤组织较容易分化;黄独不定芽生根的最佳培养基是1/2MS+IBA 0.1 mg·L^-1+NAA 0.5 mg·L^-1+PP₃₃₃ 1 mg·L^-1。本实验成功建立了黄独脱毒苗叶片和茎段的再生体系,为黄独脱毒苗的工厂化生产奠定了技术基础。     

普通小麦品种Alondra's遗传转化体系的建立

小麦(Triticum aestivum)幼胚愈伤组织的诱导和分化再生有高度依赖基因型特征。为了建立和优化Alondra’s的高效再生及遗传转化体系, 为小麦遗传转化提供更多的受体基因型, 以Alondra’s的幼胚为外植体, 研究了培养基种类、不同激素配比等对其幼胚愈伤组织诱导及再生的影响。结果表明, 在使用N₆培养基时, 添加3 mg·L^–1的2,4-D并附加1 000 mg·L^–1的CH对愈伤组织的诱导效果较好; 添加4 mg·L^–1的ZT、不附加IAA对愈伤组织的分化效果最好。通过构建植物表达载体pCAMBIA1301-220.6, 利用基因枪法将HYG基因导入Alondra’s幼胚愈伤组织中, 以建立Alondra’s的高效遗传转化体系。结果在含100 mg·L^–1潮霉素的选择培养基上进行筛选、分化, 获得了30棵抗性植株。经PCR检测, 其中5株为阳性转基因植株, 转化率为0.5%。Alondra's遗传转化体系的建立丰富了小麦遗传转化的基因型, 为小麦品种的转基因改良和在不同背景下研究基因的功能奠定了良好的基础。     

微型月季愈伤组织诱导及植株再生

选取微型月季(Rosa hybrida)幼嫩离体叶片(叶龄12天)为外植体, 以MS为基本培养基, 研究不同配比的植物生长调节剂对愈伤组织诱导、不定芽诱导和生根培养的影响。结果表明: (1) 诱导愈伤组织的最佳培养基配比为1.0 mg·L^–16-BA+3.0 mg·L^–12,4-D, 诱导率为100%; (2) 6-BA在微型月季不定芽诱导中起着关键作用, 诱导不定芽产生的植物生长调节剂配比为1.0 mg·L^–16-BA +(0.05–0.5) mg·L^–1NAA+(0.02–0.2) mg·L^–1TDZ, 其中最适配比1.0 mg·L^–16-BA+0.1 mg·L^–1NAA+0.02 mg·L^–1TDZ的愈伤组织再分化率达到92.6%; (3) 生长素对微型月季的生根有重要影响, 以1/4MS+0.1 mg·L^–1NAA为生根培养基可获得100%的生根率。实验最终建立了微型月季组织培养和高频离体再生体系。     

欧洲鹅耳枥叶片愈伤组织诱导及培养研究

以欧洲鹅耳枥带芽叶片作为外植体,研究不同激素种类及其配比对愈伤组织诱导、增殖及分化的影响。结果表明：0.2 mg·L^-1 2,4-D的出愈率最高为96.76%;0.5 mg·L^-1 IBA处理的出愈率为97.22%;0.5 mg·L^-1 NAA的愈伤组织诱导率最高为95.03%。而WPM+0.5 mg·L^-1 BA+0.1 mg·L^-1 NAA+0.5 mg·L^-1 IBA的出愈率为92.83%,WPM+0.5 mg·L^-1 BA+0.5 mg·L^-1 NAA+0.01 mg·L^-1 IBA的出愈率为96.44%,而且诱导出的愈伤组织质量要优于单一激素诱导出的愈伤组织,因此最适合作为欧洲鹅耳枥叶片的诱导培养基。WPM+BA 2.0 mg·L^-1+KT 2.0 mg·L^-1+NAA 0.05 mg·L^-1组合愈伤组织增殖效果最好,最适合欧洲鹅耳枥叶片愈伤组织的增殖培养。WPM+BA 0.5 mg·L^-1+NAA 0.1 mg·L^-1+2,4-D 0.1 mg·L^-1组合愈伤组织诱导分化效果最好,分化率达13.54%。     

铁皮石斛愈伤组织诱导研究

研究不同培养基和光照条件对铁皮石斛愈伤组织诱导的影响。结果表明,外植体直接接种于培养基上,最适宜培养条件是MS 5.92 g·L^-1＋2,4-D 5 mg·L^-1＋IAA 1.5 mg·L^-1＋KT 0.62 mg·L^-1＋蔗糖37.5 g·L^-1＋琼脂0.8% (pH 5.9～6.0),暗培养15 d后再光培养;外植体捣碎后平铺于培养基上,最适宜培养条件是MS 4.74 g·L^-1＋2,4-D 1 mg·L^-1＋IAA 1.5 mg·L^-1＋KT 0.25 mg·L^-1＋蔗糖30 g·L^-1＋琼脂0.8% (pH 5.9～6.0),25 ℃持续光培养。     

葡萄风信子叶片及花器官组织培养研究

以4种葡萄风信子Muscari armeniacum、Muscari aucheri ‘Dark Eyes’、Muscari aucheri ‘Ocean Magic’、Muscari azureum的叶片以及M.aucheri ‘Dark Eyes’的花器官为外植体,进行诱导愈伤组织分化的研究,建立了葡萄风信子的组织培养体系。研究结果表明：葡萄风信子抽梗期叶片最适升汞灭菌时间为7 min;筛选出四种品种的叶片最佳诱导愈伤组织培养基均为：MS+2,4-D 0.5 mg·L^-1+TDZ 0.1 mg·L^-1;同一叶片不同部位的愈伤组织诱导率由高到低依次是叶片基部、叶片中部、叶片尖端;M.aucheri ‘Dark Eyes’品种的花器官出愈率由高到低依次是花梗、花瓣、花药;筛选出M.aucheri ‘Dark Eyes’花药的最佳诱导培养基：MS+2,4-D 0.1 mg·L^-1+6-BA 0.5 mg·L^-1。     

芍药愈伤组织中体细胞胚发育过程的组织细胞学观察

以芍药（Paeonia lactiflora Pall.）3个芍药品种的茎段、叶片、叶柄为外植体,诱导体细胞胚发生,并采用石蜡切片法对该发育过程进行组织细胞学观察。结果表明：‘Going Bananas’的茎段愈伤诱导率达100%,增殖率在4.0以上,表现最佳;非胚性愈伤组织最佳诱导、增殖培养基为WPM+IAA 1.0mg·L^-1+6-BA 1.0mg·L^-1+NAA 0.5mg·L^-1+TDZ 0.5mg·L^-1+CH 0.625g·L^-1;愈伤组织转入到1/2 MS（Ca²⁺加倍）+2,4-D 2.0mg·L^-1+ABA 0.5mg·L^-1或ZT 1.0mg·L^-1的培养基中,连续暗培养90后得到胚性愈伤;之后转入到成熟培养基1/2MS（Ca²⁺加倍）+6-BA 1.0mg·L^-1+NAA 0.2mg·L^-1中,见光培养60d,逐渐发育至球形胚和心形胚。在石蜡切片观察中,芍药的体细胞胚起源方式包括外起源和内起源两个途径。在外起源方式中包括单个表层细胞的外起源和多个表层下细胞的共同起源。3种方式的区别主要在于起始的位置和起始细胞数量,后期均形成原胚结构。胚性细胞的分裂方式为对称分裂,未发现不对称分裂细胞的存在。     

牡丹胚培养快速成苗技术研究

以‘凤丹’及紫斑牡丹种胚为外植体,通过研究激素、光照条件、培养基成分及活性炭（AC）等对离体胚培养的影响,建立了牡丹胚培养直接成苗的高效、快捷的方法。主要结果：在改良MS（钙加倍）+0.2 g·L^-1AC+0.5 mg·L^-1BA+0.5 mg·L^-1GA中离体胚10 d胚根萌动,20 d长出真叶,25 d根系发达,40 d移栽,3个月后幼苗长势良好。实验得出适宜‘凤丹’的培养基：改良MS（钙加倍、大量元素加倍）+0.6 g·L^-1AC+1.0 mg·L^-1GA,紫斑牡丹：改良MS（钙加倍、大量元素加倍）+0.6 g·L^-1AC+0.5 mg·L^-1GA;其中‘凤丹’的成苗率63.88%,成活率66.34%,紫斑成苗率93.75%,成活率在品种间有差异,最佳可达100%。     

转昆虫抗冻蛋白基因增强甘薯抗冻能力

为明确昆虫抗冻蛋白基因转入甘薯(Ipomoea batatas)后是否能提升其抗冻能力,进而为培育甘薯抗冻育种材料奠定基础,将黄粉虫(Tenebrio molitor)抗冻蛋白基因TmAFP导入植物基因表达质粒,经农杆菌介导的遗传转化获得抗冻甘薯新材料。以甘薯品种Huachano为受体材料建立甘薯植株高效再生体系,并采用不同成分的体细胞胚成熟培养基培养胚性悬浮细胞。胚性愈伤组织对除草剂的敏感性测试结果表明,转基因阳性植株筛选的最适培养基为MS+0.2 mg·L–12,4-D+0.8 mg·L^–1 GAP+100 mg·L^–1 Carb。将表达质粒分别转化Huachano后共获得7个胚性愈伤团并最终获得42株再生抗性植株,其中转pSUIBEV3-AFP有23个株系,转pCAMBIA-AFP有19个株系,经PCR、Southern杂交和RT-PCR检测后证实TmAFP基因已整合至甘薯基因组中并获得表达。将转基因甘薯及对照植株在–1℃下处理15小时后转移至室温,结果表明,转基因甘薯植株的抗冻能力显著提升。     

南天竹两品种的组培快繁技术

以火焰南天竹和尖叶南天竹茎段与茎尖为外植体,研究不定芽诱导、增殖和生根技术。结果表明,两品种的最佳增殖培养基均为MS＋6-BA 1.0 mg·L^-1＋NAA 0.1 mg·L^-1;在培养基1/2MS＋NAA 0.1 mg·L^-1＋IBA 0.1 mg·L^-1中,尖叶南天竹生根率可达100%,而火焰南天竹生根率仅73.5%;将火焰南天竹的生根材料在该生根培养基中接种后培养15 d,再转入经γ射线辐射灭菌的椰糠中,可将生根率提高至92.0%,且植株生长健壮。