农杆菌介导的刺芹侧耳遗传转化体系的建立

以刺芹侧耳菌丝球为受体,潮霉素（Hyg）为筛选标记,应用农杆菌介导法对刺芹侧耳菌丝进行了遗传转化研究。潮霉素敏感性测试结果表明,刺芹侧耳Hyg耐受浓度为50mg/L。农杆菌介导的刺芹侧耳菌丝最佳遗传转化体系为：菌液浓度OD₆₀₀=0.6-0.7,侵染时间30-35min,共培养时间2d,侵染液和共培养培养基中乙酰丁香酮（AS）浓度为1mg/mL;经潮霉素抗性筛选、PCR鉴定和GUS活性的组织化学分析,表明外源基因GUS已转入到刺芹侧耳菌丝中,并获得表达。本实验成功地建立了稳定的农杆菌介导的刺芹侧耳遗传转化体系。     

农杆菌介导的橡胶草遗传转化体系的建立

以橡胶草为试验材料,利用农杆菌介导法进行遗传转化研究。结果表明：50 mg/L的卡那霉素(Kan)对橡胶草的抗性芽具有很好地筛选效果,生根筛选时,Kan的适宜质量浓度为35 mg/L;最佳抑菌抗生素为羧苄青霉素（cb）,适宜质量浓度为500 mg/L,获得35株抗性试管苗,通过GUS染色及分子生物学检测,最终获得6株转基因植株,转化率为17.1%。可见,获得的橡胶草转基因植株,为橡胶草后续的遗传转化研究奠定了基础。     

黄瓜‘新津春四号’遗传转化体系的建立

对根癌农杆菌介导‘新津春四号’黄瓜(Cucumbis sativus L.)遗传转化的影响因素进行了研究。结果表明,黄瓜叶片适宜的潮霉素(Hygromycin,Hyg)筛选浓度为40 mg L-1;500 mg L-1羧苄青霉素(Carbenicillin,Carb)可有效抑菌。预培养2 d有利于转化;共培养2 d有利于提高转化频率并避免农杆菌的过度生长;添加150μmol/L乙酰丁香酮(Acetosyringone,AS),农杆菌浸染液pH5.7、浓度0.8,浸染时间8 min为最佳遗传转化条件。再生植株经gus基因的瞬时表达检测及PCR检测证明hpt基因已成功转化。     

抗冷冻蛋白基因(afp)转化大豆的研究

目的:通过农杆菌介导法遗传转化大豆。方法:通过热激法将质粒pCAAFP66导入根癌农杆菌菌株EHA105中获得含有抗冷冻蛋白基因(afp)及除草剂抗性筛选标记基因(bar)的农杆菌工程菌株;以大豆品种华春6号和马祖1号种子的下胚轴为外植体,经过农杆菌介导将抗冷冻蛋白基因导入大豆基因组中,在含有除草剂草丁膦(PPT)的培养基中筛选、并经过PCR鉴定获得大豆转化植株。结果:PPT的最佳筛选浓度为1.0mg/L,华春6号和马祖1号的阳性植株数分别为6株和2株,转化效率分别为3.70%和0.94%。结论:不同基因型大豆的转化率存在差异,抗冷冻蛋白基因成功遗传转化进大豆细胞中。     

根癌农杆菌介导法获得烟草转人骨形成蛋白—3成熟肽基因植株

利用冻融法将质粒pCAMBIA-hBMP-3m直接转入根癌农杆菌LBA4404,以烟草无菌苗叶盘为外植体,通过农杆菌介导法进行遗传转化,获得了在含25mg/L潮霉素（Hy-gromycin,Hyg）的筛选培养基上再生的抗性植株,经PCR检测呈阳性,初步鉴定并筛选整合了人骨形成蛋白－3成熟肽基因的转基因植株。     

鲁西北平原冬小麦田臭氧浓度变化特征及对产量的潜在影响和机理分析

近地层高浓度臭氧(O₃)对农作物生长和产量形成有明显的影响。利用在中国科学院禹城综合试验站(山东省)冬小麦(Triticum aestivum)农田生态系统上观测的O₃浓度及微气象资料, 分析了鲁西北平原冬小麦农田生态系统O₃浓度的日变化和季节变化规律, 在此基础上初步分析了O₃浓度与CO₂通量(F_c)的关系, 并用欧洲和美国科学家在实验室得到的O₃浓度-冬小麦产量关系模型估算了O₃对冬小麦产量的潜在影响。结果表明: O₃浓度存在明显的日变化规律, 日最小值和最大值分别出现在7:00和16:00左右。整个观测期间(2011年3-5月)平均O₃浓度为(30.4 ± 20.1) nL·L ^-1(平均值±标准误差); 30 min平均浓度的最大值为93.1 nL·L ^-1。在冬小麦春季生长季节, O₃浓度日平均值呈现逐步增加的趋势, O₃浓度日均增加约为0.17 nL·L ^-1·d ^-1; 白天7 h和12 h平均浓度(M7和M12)分别为45.7和43.1 nL·L ^-1; O₃浓度超过40 nL·L ^-1的3个月累积值(AOT40)为9.8 μL·L ^-1·h; 超过60 nL·L ^-1的O₃浓度累积值(SUM06)为12.6 μL·L ^-1·h; 经过权重修正的O₃污染指标W126为10.1 μL·L ^-1·h。在高浓度O₃ (>60 nL·L ^-1)情况下, CO₂通量与O₃浓度呈现负相关关系, 鲁西北平原O₃对冬小麦光合作用影响的阈值取60 nL·L ^-1比较合适, 该值高于欧洲国家普遍采用的40 nL·L ^-1。基于以上结果, 初步估算得出: 在目前的O₃浓度水平下, 鲁西北平原近地层O₃可能会使冬小麦产量减少5.2%-8.8%。     

走马胎的组织培养与快速繁殖

以走马胎(Ardisia gigantifolia)幼嫩茎段为外植体, 通过腋芽增殖的方式进行组织培养和快速繁殖研究。结果表明, 培养基MS+1.0 mg·L ^-1 6-BA+0.2 mg·L ^-1NAA和MS+0.5 mg·L ^-1 ZT均可用于腋芽的诱导和前期继代培养, 诱导率分别为89.3%和85.7%; 芽增殖最佳培养基为MS+0.5 mg·L ^-16-BA+0.1 mg·L ^-1ZT+0.1 mg·L ^-1NAA, 增殖系数为4.3倍; 根诱导最佳培养基为1/2MS+1.5 mg·L ^-1 IAA+1.0 mg·L ^-1 NAA, 生根率达92.3%, 且根系发达, 植株健壮; 生根苗在混合基质园土:泥炭:珍珠岩=3:1:1 (v/v/v )中移栽成活率为82%。该研究建立了走马胎种苗的组织培养快速繁殖技术体系, 且可应用于规模化生产。     

走马胎的组织培养与快速繁殖

以走马胎(Ardisia gigantifolia)幼嫩茎段为外植体, 通过腋芽增殖的方式进行组织培养和快速繁殖研究。结果表明, 培养基MS+1.0 mg·L ^-1 6-BA+0.2 mg·L ^-1NAA和MS+0.5 mg·L ^-1 ZT均可用于腋芽的诱导和前期继代培养, 诱导率分别为89.3%和85.7%; 芽增殖最佳培养基为MS+0.5 mg·L ^-16-BA+0.1 mg·L ^-1ZT+0.1 mg·L ^-1NAA, 增殖系数为4.3倍; 根诱导最佳培养基为1/2MS+1.5 mg·L ^-1 IAA+1.0 mg·L ^-1 NAA, 生根率达92.3%, 且根系发达, 植株健壮; 生根苗在混合基质园土:泥炭:珍珠岩=3:1:1 (v/v/v )中移栽成活率为82%。该研究建立了走马胎种苗的组织培养快速繁殖技术体系, 且可应用于规模化生产。     

羊草成熟胚诱导愈伤组织及植株再生系统的优化

羊草(Leymus chinensis)为异源四倍体禾本科牧草, 利用成熟胚诱导愈伤组织获得再生植株的效率极低, 难以运用遗传转化方法进行品种改良。我们以羊草成熟胚为外植体, 使用适宜羊草愈伤组织生长的新型培养基配方, 筛选诱导愈伤组织、不定芽分化及生根阶段的最适植物激素浓度、光照和温度条件, 从而优化羊草成熟胚的组织培养方案。研究结果表明, 羊草成熟胚诱导阶段2,4-D的最适浓度为2.0 mg·L ^-1, 变温暗培养, 诱导率可达74.1%; 分化阶段6-BA和NAA的最适浓度均为1.0 mg·L ^-1, 分化率可达57.1%; 生根阶段NAA的最适浓度为0.25 mg·L ^-1, 移栽后成活率为100%。     

根癌农杆菌介导的巨大口蘑遗传转化体系的构建

以巨大口蘑菌丝为受体材料,利用含有双元质粒plasmid4的根癌农杆菌EHA105介导,首次成功建立了巨大口蘑的遗传转化体系。通过潮霉素抗性筛选、PCR鉴定和绿色荧光蛋白的检测,表明潮霉素抗性基因（Hyg）已经整合到巨大口蘑基因组中,增强型绿色荧光蛋白基因（eGFP）在巨大口蘑菌丝中获得表达,并能够稳定遗传。本研究建立了农杆菌介导的巨大口蘑遗传转化体系,为今后巨大口蘑的基因功能研究奠定了基础。     

怀山药类原球茎的诱导形成与植株再生

为提高山药离体繁殖的速度, 缩短繁殖周期, 以铁棍山药(Dioscorea opposita cv. ‘Tiegun’)带腋芽茎段为材料, 对类原球茎的诱导、增殖、分化与植株再生进行了研究。结果表明, 铁棍山药类原球茎诱导的最适培养基为MS+1.0 mg·L^-1 TDZ+30 g·L^-1蔗糖, 增殖的最适培养基为MS+9 mg·L^-1 6-BA+30 g·L^-1蔗糖, 分化的最适培养基为MS+2 mg·L^-1 KT+0.02 mg·L^-1 NAA+30 g·L^-1蔗糖, 最适生根培养基为1/4MS+0.05 mg·L^-1 NAA+1.0 mg·L^-1 PP333+15 g·L^-1蔗糖, 生根率达80%, 移栽成活率可达85%。类原球茎的诱导形成及植株再生体系的建立为怀山药种苗的快速繁殖提供了一条新途径。     

外源谷胱甘肽对石竹幼苗镉毒害的缓解效应

为了探讨外源谷胱甘肽(GSH)对地被植物镉(Cd)毒害的缓解效应, 采用温室盆栽土培的方法, 研究了不同浓度(0、20、40、60、80、100 mg·L ^-1)的外源GSH处理对50 mg·kg ^-1 Cd胁迫下石竹(Dianthus chinensis)幼苗生长的影响。结果发现, 50 mg·kg ^-1 Cd显著抑制了石竹幼苗的生长。喷施外源GSH后, 一定浓度范围内(≤60 mg·L ^-1)的外源GSH可显著缓解石竹幼苗的Cd胁迫, 过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、谷胱甘肽还原酶(GR)的活性, 抗坏血酸(AsA)和GSH含量以及生物量、株高、分蘖数都显著高于无外源GSH处理的石竹幼苗, 而丙二醛(MDA)含量、细胞膜透性、Cd含量、O₂· ^-的产生速率以及H₂O₂的积累量则显著低于无外源GSH处理的石竹幼苗, 但随着外源GSH喷施浓度的增加, 缓解效应有下降的趋势。试验表明55-65 mg·L ^-1的外源GSH缓解效果最佳。     

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。     

铁棍山药多糖对四氯化碳诱导的急性小鼠肝损伤的保护作用

为了研究铁棍山药(D.oppositacv.Tiegun)多糖对四氯化碳诱导的小鼠急性肝损伤的保护作用,取72只昆明小鼠随机分为对照组,四氯化碳(CCl4)模型组,阳性对照(联苯双酯)组,铁棍山药多糖低、中、高剂量组,每组12只,灌胃处理后使用CCl4制备急性肝损伤小鼠模型,观察各组形态学变化,同时测定生化指标。实验结果显示,经铁棍山药多糖处理的小鼠的肝损伤程度明显轻于模型组,铁棍山药多糖能降低小鼠血清中谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)含量,提高超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性,降低丙二醛(MDA)、一氧化氮(NO)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的含量。本研究结果表明,铁棍山药多糖对CCl4所诱导的小鼠肝损伤起到一定的保护作用。     

金黄花滇百合植株再生与离体快繁技术体系的建立

以金黄花滇百合(Lilium bakerianum var. aureum)的鳞片为外植体, 探讨不同部位外植体和不同配比的植物生长调节剂对愈伤组织诱导和植株再生的影响。研究结果表明, 鳞片诱导愈伤组织和不定芽的最适培养基为MS+1.0 mg?L ^-16-BA+0.1 mg?L ^-1NAA+30 g?L ^-1蔗糖; 不定芽增殖的最适培养基为MS+0.5 mg?L ^-16-BA+0.1 mg?L ^-1NAA+30 g?L ^-1蔗糖; 不定芽诱导小鳞茎的最适培养基为MS+1.0 mg?L ^-1NAA+30 g?L ^-1蔗糖; 小鳞茎膨大生根的最适培养基为1/2MS+0.01 mg?L ^-1NAA+60 g?L ^-1蔗糖。该研究为金黄花滇百合种质资源保护和快速繁殖提供了技术支撑。     

农杆菌介导双孢蘑菇AS2796转化体系的优化

双孢蘑菇Agaricus bisporus是一种药食皆宜的食用真菌,具有极高的经济价值,近年来在双孢蘑菇全基因组测序完成后,功能基因组学的研究逐步提上日程。其中,高效的遗传转化体系作为技术基础成为研究重点。农杆菌介导的遗传转化体系作为一种高效的功能基因组研究方法,在双孢蘑菇中已经得到了广泛的应用,但是仍然存在着效率较低的问题有待解决。为了提高双孢蘑菇的农杆菌转化效率,找到双孢蘑菇遗传转化的最优条件,本实验首先对双孢蘑菇的潮霉素抗性压力进行了筛选,结果显示20mg/L的潮霉素浓度可以抑制菌丝生长,而50mg/L的潮霉素浓度则可以完全抑制菌丝生长。其次,对农杆菌菌株、菌液浓度、乙酰丁香酮浓度、菌丝培养时间以及浸染时间做了L16（4 ⁵）的正交实验,通过对各因素影响的分析,得出对转化效率影响最大的因素为菌丝培养时间和农杆菌菌株,且当菌株为LBA4404、菌液浓度OD₆₀₀=0.8、乙酰丁香酮浓度为100μmol/L、菌丝培养时间为40d、浸染时间为10min时,农杆菌介导的双孢蘑菇遗传转化效率最高。     

Different responses of biomass allocation and leaf traits of Dodonaea viscosa to concentrations of nitrogen and phosphorus

调整叶性状和生物量分配格局是植物适应环境变化的主要途径, 研究车桑子(Dodonaea viscosa)幼苗生物量分配与叶性状对氮磷浓度的响应对认识车桑子在氮磷浓度变化下的适应策略具有重要意义。该研究通过砂培法, 测定不同氮浓度(3、5、15、30 mmol·L^-1)与不同磷浓度(0.25、0.5、1、2 mmol·L^-1)下车桑子幼苗的生长、生物量分配、叶性状的响应特征及其相互关系。结果表明: 高浓度氮(30 mmol·L^-1)促进了车桑子幼苗生长、叶片氮含量和生物量积累, 其余氮添加条件(3、5、15 mmol·L^-1)下车桑子幼苗各性状无显著差异, 但相比高氮水平, 其生物量积累和叶片氮含量显著降低, 根冠比和氮利用效率显著增加。随着磷添加浓度的增加, 车桑子幼苗生物量显著增加, 低磷条件(0.25、0.5 mmol·L^-1)限制了车桑子幼苗生长和生物量积累, 其根冠比和磷利用效率均没有发生显著变化, 但比叶面积和叶/茎生物量比例显著增加, 叶干物质含量显著降低。氮处理下, 叶片氮含量与根冠比显著负相关; 磷处理下, 叶片氮含量与比叶面积显著正相关。同时, 氮处理下, 车桑子幼苗株高、基径、总生物量等生长性状均与根冠比显著负相关, 与叶片氮含量显著正相关, 表明根冠比和叶片氮含量的调整在车桑子适应氮限制中发挥重要作用; 而磷处理下, 株高、基径、总生物量与比叶面积显著负相关, 与叶干物质含量显著正相关, 表明叶片结构性状的调整在车桑子适应低磷环境中具有重要意义。该研究表明, 车桑子幼苗生物量分配和叶性状及性状间的权衡策略对氮、磷的响应具有明显差异性, 在今后的研究中, 应关注氮和磷对植物性状影响的差异性。