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。     

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3mg·L^-1的2,4-D并附加1000mg·L^-1的CH对愈伤组织的诱导效果较好;添加4mg·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100mg·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。     

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^-1 6-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,成活率达95% 以上。该研究建立了高效的马蔺再生体系,可为马蔺的遗传改良和基因功能研究奠定基础。     

不同小麦品种愈伤组织诱导和再生体系建立

为了筛选适合组织培养的小麦基因型,建立一套有效的小麦诱导再生体系,以24个小麦品种的幼胚为研究材料,选用4种诱导培养基和3种分化培养基,研究了影响小麦组织培养的各种因素。结果表明：①培养基之间存在显著差异,MM2培养基的诱导效果最好,平均诱导率为98．5％,M5B培养基的分化效果最佳,平均分化率为39．8％。②不同品种在诱导愈伤和分化再生上都有显著的基因型差异。③愈伤组织诱导率和分化率之间无显著相关性。     

玉米自交系幼胚培养能力与遗传关系研究(简报)

玉米幼胚培养获得的胚性愈伤组织具有较强的长期继代能力和再生植株能力,常被用于构建转基因受体系统。然而基因型是制约玉米组织培养植株再生的重要因素之一,不同玉米基因型的幼胚培养能力关系到其遗传转化研究的结果[1]。     

小麦遗传转化受体系统建立的研究

选用‘小偃22’和‘宁春16’小麦品种的成熟胚和幼胚进行培养,研究不同种类的胚和培养因子对愈伤组织诱导和分化的影响。结果表明,幼胚和成熟胚的愈伤组织诱导率无明显差异,但较高浓度的2,4-D有利于成熟胚的诱导,而幼胚培养时2,4-D浓度的影响效果因品种而异;两种外植体分化率的高低与KT/IAA的配比均有密切关系,但高浓度的激素水平不利于成熟胚的分化;诱导培养基中低浓度的2,4-D有利于所诱导的愈伤组织的分化。同时,在诱导培养基中添加低浓度的KT能显著提高两品种成熟胚愈伤组织的分化率;各种培养基处理与品种间都存在显著的互作效应,‘小偃22’成熟胚培养的最佳培养基组合为MSD 3.0 mg/L 2,4-D和MSD 0.5 mg/LIAA 1.0 mg/L KT,幼胚培养为MSD 4.0 mg/L 2,4-D和MSD 0.5 mg/L IAA 1.0 mg/L KT;‘宁春16’成熟胚培养为MSD 4.0 mg/L 2,4-D和MSD 1.0 mg/L IAA 1.0 mg/L KT,幼胚培养时为MSD 1.0 mg/L 2,4-D和MSD 2.0 mg/L IAA 2.0 mg/L KT。     

丹参不同愈伤组织诱导及遗传转化体系优化

为了获得满足不同目的组织培养材料和稳定高效的遗传转化体系,该研究以丹参叶片和茎段为外植体,采用含不同浓度的植物激素(植物生长物质)的Murashige Skoog(MS)培养基,探索诱导丹参产生不同愈伤的条件;采用正交法考察浸染时间、共培养时间、筛选压等对农杆菌介导的丹参遗传转化体系的影响,并根据出芽率及转化阳性率优化丹参遗传转化体系。结果表明:(1)能较快诱导丹参叶片产生愈伤的是MS+0.5mg·L~(-1)6-BA+0.5 mg·L~(-1)2,4-D;诱导茎较快产生愈伤的是MS+0.1mg·L~(-1)NAA+0.5 mg·L~(-1)6-BA;1 mg·L~(-1)反式玉米素(ZR)可能有利于诱导产生含有丹参酮的愈伤组织;1.0 mg·L~(-1)2,4-D较易诱导丹参愈伤组织生根。(2)以卡那霉素为筛选剂时农杆菌GV3101介导的丹参遗传转化的条件为浸染5 min、共培养1 d、卡那霉素30 mg·L~(-1)筛选,经PCR鉴定转基因阳性率为60%;而用10 mg·L~(-1)链霉素筛选阳性率达70%。该研究结果确定了丹参不同愈伤组织诱导条件,明确了以卡那霉素为筛选剂时农杆菌GV3101介导的丹参遗传转化的条件,换用10 mg·L~(-1)链霉素筛选时体系更加稳定、更易操作、更易重复。     

玉米幼胚胚性愈伤组织再生能力相关性状遗传研究

本文对来源于美国、墨西哥和中国的144份不同玉米自交系幼胚胚性愈伤组织的再生能力相关性状进行了研究,发现其再生能力受到环境、基因型及环境与基因型互作三方面的影响。其中各性状之间的相关性表现为：绿点率(green embryonic callus rate, GCR)、分化率(embryonic callus differentiating rate, CDR)及再生绿苗数(the plantlet number of embryonic callus regeneration, CPN)之间呈极显著正相关,且这三者与褐化率(embryonic callus browning rate, CBR)呈极显著负相关; 两次继代的克隆指数(embryonic callus cloning index for the first subculture, CCI1; embryonic callus cloning index for the second subculture, CCI2)呈显著正相关,且CCI2与GCR有一定的正相关关系,与CBR呈负相关关系;生根率(embryonic callus rooting rate, CRR)则与GCR、CDR及CPN呈一定正相关。经过广义遗传力计算发现：胚性愈伤组织的两次继代克隆指数CCI1、CCI2和CRR的遗传力较低,其他性状的遗传力较高。此外,经Ward法双向聚类分析,共发现了11个具有高再生能力的自交系材料,且通过生根培养发现其再生绿苗的生根情况良好,因而可将它们作为玉米转基因受体的骨干自交系。     

农杆菌介导的玉米幼胚遗传转化体系的优化

本实验以玉米品种HiⅡ(PA*PB和PB*PA)的幼胚为材料,用根瘤农杆菌菌株EHA105和LBA4404对幼胚进行转化,将PTF102-GUS导入玉米中,借助GUS基因的瞬时表达率,对影响农杆菌介导玉米幼胚转化的部分因素进行优化。研究表明使用EHA105侵染HiⅡ幼胚;农杆菌浓度在OD550=0.3,侵染时间在10min;幼胚大小为1.0mm时,GUS染色瞬时表达率较高。     

不同杂种优势类群玉米幼胚愈伤组织的诱导及植株再生特性的研究

以Reid、唐四平头和其它种质等3个杂种优势类群共19份玉米自交系为试验材料,以玉米幼胚作为外植体,研究了基因型、培养基和激素对玉米幼胚愈伤组织的诱导及植株再生的影响,结果表明供试材料均能进行愈伤组织的诱导,但是仅有12个自交系能再生植株。N6和改良N6培养基有助于提高愈伤组织的质量及其生长速度,2,4-D在愈伤组织的诱导中起着关键性作用。在诱导培养基中添加0.2mg／L的6-BA或KT会使胚性愈伤组织的诱导频率下降以及降低愈伤组织的质量。在胚状体诱导培养基中添加1mg／L的KT能促进绿苗的分化,但是浓度过高会使丛生苗分化过多。此外,通过对不同杂种优势类群自交系玉米幼胚培养特性的分析,发现在唐四平头类群的4个自交系中,黄早四的绿苗分化率仅为0.5％,其它3个自交系不能再生植株。但是,从Reid和其它种质类群的供试自交系中筛选出了胚性愈伤组织的诱导频率和绿苗分化率均较高的、适合于遗传转化的受体材料,如3189／4380、4380／陕综5、8103、先早17、18-599红、18-599白、501、178和冀53。     

大麦成熟胚愈伤组织的诱导和植株再生的研究

以10个大麦优良品种为实验材料,成熟胚为外植体,研究基因型、种子的不同切割方式、培养基、激素等对大麦成熟胚愈伤组织的诱导及植株再生的影响.结果表明,种子纵切后接种出愈率显著高于横切;改良MS培养基能提高出愈率;在愈伤组织诱导过程中,不同品种对激素2,4-D与Dicamba的反应表现不同;初代愈伤组织经过3次继代培养后会转变为两种类型的胚性愈伤组织;不同品种的植株再生在不同浓度有机添加物的分化培养基上表现不同;长时间的继代培养,一些品种在植株再生过程中出现一定数量的白化苗.供试材料均能进行愈伤组织诱导,但是只有部分品种能再生植株.本实验筛选出愈伤组织诱导频率和绿苗分化率均较高,适合于遗传转化的受体材料,如87-3175、87-0053、97-4010、97-6004及208813-509.     

杜仲叶片和叶柄愈伤组织的诱导和植株再生

本实验以5~6年生杜仲叶片及叶柄为外植体,研究了杜仲愈伤组织诱导及植株再生的方法。结果表明:接种于补加NAA(2.0~4.0 mg/L)或BA(1.0 mg/L)+NAA(2.0~4.0mg/L)的MS培养基上的叶片和叶柄,经21~28d培养后,脱分化形成绿色或浅绿色致密愈伤组织,频率达到70%以上。绿色致密愈伤组织在补加BA(2.25~2.75 mg/L)+NAA(0.15 mg/L)的MS培养基上经过1~2次继代之后,即出现茎芽分化,频率在15%以上,只是其中许多都是畸形苗,正常苗频率较低。此问题尚在研究之中。选择生长健壮的再生植株,切除其基部愈伤组织,然后将切口浸泡在250mg/L无菌ABT生根粉溶液中3~5sec,再插入1/4强度无激素MS培养基中, 2~3周后,在苗基部长出1~3条白色粗壮的不定根,生根频率在60%以上。     

不同杂种优势类群玉米幼胚愈伤组织的诱导及植株再生特性的评价

以Reid、唐四平头和其他种质等3个杂种优势类群共30份玉米自交系为实验材料,以玉米幼胚作为外植体,研究基因型、培养基、激素、继代培养次数对玉米幼胚愈伤组织诱导及植株再生的影响.研究结果表明供试材料均能进行愈伤组织诱导,但是只有部分自交系能再生植株.通过对不同杂种优势类群自交系玉米幼胚培养特性的分析,从Reid、唐四平头和其他种质类群的供试自交系中,筛选出了胚性愈伤组织诱导频率和绿苗分化率均较高、适合于遗传转化的受体材料,如黄野四/京24//C108/黄野四选系、黄早四/先早17//吉853选系、R43//黄野四/711选系、京7、京7黄、3189/4380选系、4380/陕综5选系、8103、先早17、18-599红、501、178和冀53.     

剪股颖愈伤组织诱导与植株再生

以匍匐剪股颖的成熟种子为外植体,对其愈伤组织诱导及再生体系进行了研究。结果表明:愈伤组织诱导合适的培养基为MS 6mg.L-1 2,4-D 0.2mg.L-1 TDZ 500mg.L-1 CH,诱导率达到68.1%;MS 5mg.L-1 2,4-D 0.1 mg.L-1TDZ 500mg.L-1 CH为愈伤组织继代较合适的培养基;愈伤组织分化的合适培养基为MS 0.3mg.L-1 TDZ 0.5mg.L-1 6-BA,分化率达到52.7%。随着愈伤组织继代次数的增加,胚性愈伤组织的分化能力没有明显的降低,这可为后续的遗传转化长期提供受体材料。     

野牛草幼穗愈伤组织的诱导及植株再生

以野牛草[Buchloe dactyloides(Nutt．)Engelm．]幼穗为外植体,建立了愈伤组织诱导、继代培养和植株再生体系。结果表明,雌穗比雄穗难以脱分化形成愈伤组织;小于8mm雄幼穗在2mg／L2,4-D培养基上的愈伤组织诱导率为80．0％～86．8％;添加10mg／L AgNO3对愈伤组织诱导率影响不明显,但可改善愈伤组织质量。2mg／L 2,4-D结合0．1mg／L 6-BA的培养基有利于愈伤组织的继代培养;继代超过3次、继代间隔超过3周,愈伤组织分化能力明显下降。雄穗愈伤组织在含1．0mg／L 6-BA培养基上,弱光条件下分化出芽的频率较高,达31．8％～35．0％;附加3％麦芽糖既可减轻褐化程度,又利于丛生芽的分化。分化苗在1/2MS 0．3mg／L IBA培养基上的生根率为62．5％。     

紫果猕猴桃幼胚愈伤组织诱导及植株再生

以紫果猕猴桃(Actinidia arguta var．purpurea)幼胚为外植体,诱导愈伤组织并进行植株再生。结果表明：不同的培养基和不同的培养条件对幼胚愈伤组织的诱导率及分化率不同;0．2mg／L ZT与0．5mg／L GA。配合使用有利于促进愈伤组织的诱导;7％蔗糖、600mg／L CH与400mg／L Gln都有利于促进愈伤组织的形成;在添加0．5mg／L 6-BA、0．05mg／L NAA与0．5mg／L GA3的MS培养基中植株的再生率达93．3％。     

药用植物金荞麦愈伤组织诱导与植株再生

目前转基因技术已成为植物定向遗传改良的重要手段,而建立稳定高频的离体再生系统是实现遗传转化的基础和前提.本试验以25 ～30 d苗龄的金养麦(Fagopyrum dibotrys)无菌苗叶片、茎节间、叶柄为外植体进行愈伤组织诱导与植株再生研究.结果表明:叶片在MS +2,4-D 4.0 mg/L +6-BA 1.0 mg/L培养基上愈伤组织诱导率达到89％.茎节间在MS +2,4-D 2.0 mg/L +6-BA 2.0 mg/L培养基上愈伤组织诱导率为87％.叶柄在MS +2,4-D 4.0 mg/L +6-BA 2.0 mg/L+ IBA 0.2 mg/L培养基上的最高诱导率仅为54％.愈伤组织分化不定芽的适宜培养基为MS +6- BA2.0 mg/L +TDZ0.2 mg/L +NAA0.2 mg/L;金荞麦不定芽在1/2 MS +NAA 0.5 mg/L的培养基上生根效果最好.组培再生植株经炼苗后移栽到田间成活率达80％以上,且生长表现正常.高频完整再生体系的建立,为金荞麦进一步遗传操作和扩大药材资源奠定了基础.