提高农杆菌转化水稻频率的研究

以16种重要的籼稻和粳稻栽培品种为材料,研究了影响农杆菌转化水稻频率的有关因素,结果表明,CC培养基是绝大多数水稻全国组织的最适诱导与继代培养基;添加2．5－5mg/L ABA可以有效地改善水稻愈伤组织的质量,籼稻愈伤组织所需的筛选剂浓度低于粳稻愈伤组织所需的浓度,根癌农杆菌EHA105菌株对水稻的转化效果优于LBA4404和AGL1菌株的效果,头孢霉素对农杆菌的抑制效果优于羧苄青霉素的效果,共培养后进行适当的干燥处理既可增强脱菌效果,又可提高转化频率,应用我们所优化的农杆菌转化技术体系,获得了10个品种的水稻转基因植株。     

Ti质粒对甘薯叶片和愈伤组织的转化

以甘薯(Ipomea batatas)叶片和愈伤组织为材料,分别与根癌农杆菌(Agrobateriuum famefaciens)T_(37)和B_6S_3菌株共培养。然后在MS_0培养基上(含唑啉头孢菌素钠250 mg/L,羧苄青霉素150 mg/L,氨苄青霉素150 mg/L)进行培养,实验结果如下:1.经根癌农杆菌感染后的甘薯叶片和愈伤组织,2～3周后长出新的愈伤组织(表1),而未经处理的则逐渐死亡。两株根癌农杆菌对愈伤组织的转化率明显高于叶片。2.感染后在MS_0培养基上形成的愈伤组     

利用gfp报告基因优化农杆菌介导的水稻遗传转化

为提高农杆菌介导的水稻遗传转化效率,以晚粳97为转化材料,绿色荧光蛋白gfp基因为报告基因,采用正交试验L9(33)对影响农杆菌介导水稻的遗传转化因子进行优化。通过观察愈伤组织荧光表达情况,分析菌液浓度、共培养温度与共培养时间对农杆菌转化水稻的影响。结果表明,在OD660值为0.1、共培养21℃～23℃黑暗条件下,农杆菌与水稻愈伤共培养72 h,最有利于水稻的遗传转化,该条件下晚粳97愈伤组织荧光表达率达到70.9%。     

根癌农杆菌介导的金边狗牙根遗传转化条件的优化

为建立根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens,菌(L.)Pers.]最佳遗传转化体系,以葡萄糖醛酸糖苷酶(GUS)基因的瞬间表达率为指标,从愈伤组织继代时间、根癌农杆菌侵染时间、负压条件及光照时间等方面进行了筛选.结果表明,根癌农杆菌介导的金边狗牙根最佳的转化体系是:以继代培养2周的愈伤组织为起始材料,根癌农杆菌介导感染10 min,经负压处理(抽拉20次)并在全光条件下共培养转化.     

根癌农杆菌ATC15和438T与唐菖蒲细胞结合的扫描电镜研究

通过扫描电镜,研究了含烟草花叶病毒外壳蛋白基因的根癌农杆菌ATC15和438T转化单子叶植物唐菖蒲愈伤组织时,菌体与植物细胞结合的最适条件.研究结果表明,乙酰丁香酮(AS)在农杆菌培养和农杆菌与植物组织共培养时的最适浓度为30μg/ml.如果愈伤组织切块在共培养之前,在液体MS培养基中浸泡两小时,农杆菌在共培养时可大量附着到唐菖蒲组织切块的外表面细胞.     

根癌农杆菌介导的高羊茅遗传转化研究

采用携带卡那霉素抗性基因nptⅡ和Na^ ／H^ 反向运输AtNHX1基因的表达载体pROK2／AtNHX1(带有35S启动子)和pROK2U／AtNHX1(带有ubi1启动子)的根癌农杆菌AGL1和GV3101,对4个品种高羊茅下胚轴来源的胚性愈伤组织进行了遗传转化。胚性愈伤组织经根癌农杆菌感染和共培养后,用50～150mg／L巴龙霉素筛选抗性愈伤组织,获得1126棵再生植株,用10～20mg／L卡那霉素进一步筛选再生植株,总共得到525棵绿色抗性植株。抗性植株的总DNA用AtNHX1基因的特异引物进行PCR检测,其中21棵为PCR阳性,最高转化频率为1．77％。Southern杂交结果证实,外源基因以低拷贝整合到高羊茅的基因组中,实验发现,在不同品种之间转化效率有所差异。     

农杆菌介导的胀果甘草愈伤组织遗传转化

目的:旨在建立一个农杆菌介导的甘草愈伤组织遗传转化的可行方案,并对转化条件进行优化。方法:选择EHA105和LBA4404两种根癌农杆菌菌株,热激法转入含有绿色荧光蛋白GFP基因的植物表达载体pBI121-gfp,挑选转化的农杆菌用于侵染胀果甘草愈伤组织。设置不同培养时间的愈伤组织作为受体材料和农杆菌不同侵染时间两组条件,经共培养后的甘草愈伤组织进行荧光检测。结果:愈伤组织在含有100mg/l卡那霉素的继代培养基上进行筛选培养,得到了具有卡那霉素抗性的转化甘草愈伤组织,转化愈伤组织经继代培养基后在紫外光下仍可见绿色荧光,PCR检测转化愈伤组织基因组中含有gfp基因。结论:试验建立了农杆菌介导的甘草愈伤组织的遗传转化体系,为目的基因导入甘草细胞利用基因工程手段调控甘草次生代谢产物生物合成的研究奠定了基础。     

一种改进的水稻成熟胚愈伤组织高效基因转化系统

以成熟胚愈伤组织为材料的农杆菌介导水稻转化法虽已建立,但转化频率仍有待提高.本文以粳稻(Oryza sativa)品种(中花10号和中花11号)的成熟胚诱导的愈伤组织为受体材料,对组织培养体系及影响遗传转化的因素进行优化,建立了一套改进的农杆菌介导的水稻高效遗传转化系统.农杆菌菌株为EHA105,质粒载体是pUN1301/OsRAA1,其中含有标记基因GUS和筛选基因HPT.愈伤组织诱导培养基为NBD2(NB 2 mg·L-12,4-D),继代培养基为NBD0.5,预分化与分化培养基为RE1(MS 1 mg·L-16-BA 0.25 mg·L-1NAA 0.5 mg·L-1KT 0.2 mg·L-1ZT)和RE2(MS 1 mg·L-16-BA 0.5 mg·L-1NAA 0.5 mg·L-1KT 0.2 mg·L-1ZT).另外,还分析了影响T-DNA转移的多种因素,如外植体种类、愈伤组织预培养基和愈伤组织继代次数等.采用优化的转化程序,水稻愈伤组织转化率和植株转化率可达70%以上.     

优良大麦品种花30幼胚遗传转化体系的优化

以大麦花培基因型花30的幼胚为外植体,设置不同的培养基类型、不同激素配比及碳源,研究其对幼胚愈伤组织诱导及绿苗分化的影响,以此建立和优化一个适于优良大麦品种遗传转化的高效组织培养体系。结果表明:在N6、MS和B5的组合改良培养基下,以蔗糖为碳源,附加2mg/L 2,4-D、1mg/L ABA时,有最高的愈伤组织诱导率,且愈伤质量最好。Cu2+的添加具有抑制幼胚直接发芽成苗和改善愈伤组织质量的双重功效。添加2mg/L 6-BA对愈伤组织的分化效果比较理想。为了提高农杆菌介导转化大麦外源基因的瞬时表达率和优化遗传转化体系,利用花30幼胚产生的愈伤组织为受体材料,通过检测GUS基因的瞬时表达情况,研究了农杆菌介导的大麦遗传转化中菌液的浓度、侵染时间以及共培养天数对遗传转化的影响,结果表明:当菌液浓度OD600=0.5的条件下,侵染15min,共培养2d表现出最佳的GUS瞬时表达率。     

影响农杆菌介导玉米愈伤组织遗传转化因素的研究

用农杆菌介导玉米愈伤组织的转化,其筛选的结果得到的抗性愈伤组织受玉米愈伤组织的继代时 间、浸染的农杆菌菌液浓度、共培养的温度以及其共培养时间等因素的影响。玉米愈伤继代后7～9d,农杆菌 浓度为OD600值0.3左右、共培养温度约22℃、培养时间3d时,抗性愈伤的获得率最高。     

籼、粳杂种的“随体丢失”

1985—1986,观察籼、粳及籼,粳F_1杂种终变期核仁染色体数,籼为2个二价核仁染色体,粳为1个二价核仁染色体,籼、粳F_1杂种核仁染色体数与父本水稻的核仁染色体数相同。由此,讨论了“随体丢失”在水稻育种,粳稻起源及遗传学方面的意义。     

水稻黄化苗PAL内源性抑制物的初步纯化及其基本性质

从去胚乳水稻黄化苗中提取、并部分纯化了苯丙氨酸解氨酶的抑制因子(PAL-I)。它是非透析性的蛋白质;大部分活力可被蛋白酶(胰蛋白酶、链霉蛋白酶)所破坏。动力学实验表明PAL-I对PAL的抑制作用是竞争性的。水稻PAL-I不仅能抑制水稻PAL,而且能抑制从玉米、小麦、马铃薯块茎切片中提取的PAL;但不能抑制从水稻中提取的多酚氧化酶、α-淀粉酶(过氧化物酶除外)。     

水稻雄性不育与花药中类脂褐素的积累

细胞质雄性不育水稻不育系珍汕９７Ａ和其保持系珍汕９７Ｂ,处于不育期的光（温）敏核不育水稻Ｗ６１５４ｓ和培矮６４ｓ的花药中类脂褐素（ＬＦＬＰ）含量随花粉发育或败育而增高．不育花药中ＬＦＬＰ的形成速率比可育花药快,三核期的珍汕９７Ａ和不育期Ｗ６１５４ｓ的花药,其ＬＦＬＰ比相应具育性花药高２４％．用抗氧化剂ＧＳＨ、ＢＨＴ和Ｎ２处理离体的单核期花药,发现ＧＳＨ可降低珍汕９７Ａ和不育期的Ｗ６１５４ｓ的ＬＦＬＰ含量．结果认为,水稻雄性不育与膜脂过氧化作用的荧光产物类脂褐素的积累有关．     

川东南高温伏旱区杂交中稻超稀栽培对稻米整精米率的影响与组合间库源结构的关系

以18个杂交中稻组合材料,研究了超稀栽培与传统栽培间稻米整精米率的变异与组合间库源结构的关系。结果表明:中小穗型组合在超稀栽培条件下的整精米率会明显改善,而大穗型组合的整精米率反而降低。其原因在于中小穗型组合在传统栽培条件下的叶粒比和灌浆速率较高,改为超稀栽培后,叶粒比和灌浆速率明显降低,相对提高了籽粒容重,近而提高了整精米率。大穗型组合在传统栽培条件下的叶粒比和灌浆速率较低,改为超稀栽培后,叶粒比和灌浆速率进一步明显降低,此时因库源比例失调,源明显不足以致籽粒充实度差,从而相对降低了籽粒容重和整精米率。超稀栽培应选用传统栽培条件下着粒数不超过177粒的组合为宜。     

杂交中稻数量性状遗传因素的分析

本文主要研究了1985年到1990年间,全国杂交中稻区域试验的104个品种,并分析了13个数量性状遗传因素对杂交中稻产量的影响,得出影响杂交中稻产量的主要因素是：有效穗、总苗数、总粒数、结实率和全生育期等．还考察了在这些因素相互作用下,对杂交中稻产量的更深层次的影响.     

再生稻腋芽萌发与产量形成的生态研究

本文研究了再生稻腋芽萌发和产量形成与生态条件的关系,结果表明：１再生稻腋芽萌发苗数与日均温和湿度呈抛物线型关系,回归方程分别为ｙ＝１８．６６０３ｘ－０．３６５７ｘ＾２－２３３．６９ｘ＾２－２４８．６７１６。２头季稻齐穗后腋芽在鞘内伸长与稻株间光照强度关系密切,头季稻收后的腋芽萌发期要求较多的日照时数。３生态条件中日均温对再生稻产量的直接效应最大,其次是日照时数,４根据四川东南部气温变化规律,再生稻     

川东南杂交中稻超稀栽培对稻米整精米率和垩白粒率的影响

以‘II优7号’、‘汕优63’和‘香优2号’为材料,研究了超稀栽培与稻米整精米率和垩白粒率的关系及其作用原因,结果表明：栽秧密度与整精米率呈极显著负相关,与垩白粒率呈极显著正相关。在中高氮施肥水平条件下,当栽秧密度超稀到7.51万穴•hm-2时,在保证比传统高产栽培密度每公顷栽秧21.64万穴的对照不减产前提下,整精米率提高了15.69%～29.92%,垩白粒率降低了16.34%～21.22%。其原因在于,超稀植增加了每穗着粒数,降低了齐穗期的叶粒比,以致稻穗籽粒灌浆速率减慢而改善整精米率和垩白粒率。齐穗后20 d施氮可同时起到提高结实率和整精米率的双重效果。     

雄性不育水稻小孢子败育与花药的有机自由基水平

以电子自旋共振(ESR)检测细胞质雄性不育(CMSR)和湖北光敏核不育水稻(HPGMR)花药的有机自由基水平。在小孢子单核期到三核期的花药中有机自由基为无超精细分裂的单峰信号,其特征 g 因子在2.0024—2.0031之间。细胞质雄性不育系 V_(20)A 和珍汕97A 三核期小孢子的花药干样品中有机自由基是二核期的3.2—3.8倍,相应的保持系则只增加15—43%。光敏核不育水稻农垦58s 和 W6154s 在6月份花药转向全不育的自然条件下,花药的有机自由基也随小孢子发育及采样期推延而增加。表明雄性不育过程发生了自由基代谢异常。     

耐氨固氮菌接种水稻所需最低活菌数的测定

耐氨固氮菌在谷芽上能生长,每粒谷芽上的菌数可达１０４－１０５个。当７０％以上的秧苗带有耐氨固氮菌时,经根系交叉感染能使所有的秧苗根系带上耐氨固氮菌。菌液浸泡谷芽接种水稻,耐氨固氮菌数／谷芽数达２０时,可使７０％的谷芽接种上菌,有２１０以上时,可使１００％的谷芽接种上菌。菌液淋施秧苗接种水稻,耐氨固氮菌数／秧苗数为１６００以上时,１００％的秧苗带有耐氨菌。菌液浸泡秧根接种水稻,耐氨固氮菌数／秧苗数为７０个以上时,可使１００％的秧苗根部带有耐氨菌。