小麦—簇毛麦杂种幼胚无性系的建立及植株再生的研究

普通小麦与簇毛麦杂交十分困难,得到的植株很少。然而通过杂种幼胚无性系培养,不但能获得大量的再生植株,而且利用愈伤组织能较长时间保存杂种种质。经过继代培养十个月共九代,由四个杂种幼胚的愈伤组织获得试管苗1957株,其中秋水仙碱处理1350株,成活1122株。套袋自交后获种子664粒,并获得自然授粉种子508粒。对幼胚愈伤组织和再生植株根尖进行了细胞学观察,绝大多数染色体数目为2n=28,变异率分别为33.04%和12.90%。愈伤组织保存一年后,仍有很强的分化能力,幼苗分化率为85%。     

缺体小麦与黑杂种幼胚愈伤组织再生植株的染色体变异

对中国春６Ａ缺体小麦与黑麦杂种幼胚愈伤组织不同无性世代再生植株体细胞染色体鉴定结果表明,随着愈伤组织培养时间的延长,再生植株染色体变异频率及变异范围明显增加。在分化的共计２２４株再生植株中,发生染色体变异的植株为８０株,占３５．７％,其中３株为染色体嵌合株,１株发生了染色体结构变异。     

缺体小麦与黑麦杂种幼胚愈伤组织再生植株的染色体变异

对中国春6A缺体小麦与黑麦杂种幼胚愈伤组织不同无性世代再生植株体细胞染色体鉴定结果表明,随着愈伤组织培养时间的延长,再生植株染色体变异频率及变异范围明显增加。在分化的共计224株再生植株中,发生染色体变异的植株为80株,占35.7％,其中有3株为染色体嵌合株,1株发生了染色体结构变异。     

普通小麦×东方旱麦草属间杂种的产生及无性系的建立

本研究以普通小麦（ＴｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｖｕｍＬ．;２ｎ＝６ｘ＝４２,ＡＡＢＢＤＤ）为母本,以东方旱麦草（Ｅｒｅｍｏｐｙｒｕｍｏｒｉｅｎｔａｌｅ（Ｌ．）Ｊａｕｂ．ｅｔＳｐａｃｈ;２ｎ＝４ｘ＝２８）为父本,首次成功地获得了属间远缘杂种Ｆ１,其平均结实率为０．０８％。利用植物细胞工程技术,对杂种幼胚愈伤组织的诱导、胚性无性系的建立、植株再生、壮苗培养等,最终获得了生长正常的杂种Ｆ１植株。同时,通过对杂种幼胚愈伤组织、根尖细胞的细胞学观察,结果表明该杂种为真杂种,即２ｎ＝５ｘ＝３５（预期染色体数）的杂种细胞占主体;另外,因组培过程中发生了染色体数目的变异,故也有少量２ｎ＝２８－３４染色体数的细胞。以上杂种的获得为将旱麦草优异基因向小麦的转移奠定了基础。     

不同基因型玉米的再生能力和胚性与非胚性愈伤组织DNA的差异

研究了细胞分裂素在玉米愈伤组织诱导和植株再生中的作用,结果表明低浓度（０ ．２ ｍｇ／Ｌ） 的细胞分裂素能促进玉米幼胚诱导的愈伤组织再生,６ＢＡ 的效果比ＫＴ更好。不同品种的玉米幼胚诱导的愈伤组织的再生能力差异显著,普甜１ 号和苏玉１ 号的再生频率高达７８ ％ 和７５ ％ ,糯玉米和掖单９ 号仅为１０ ％ 和８ ％ 。植株再生途径也有所不同,普甜１ 号以器官发生为主要途径,苏玉１号则以体胚发生途径为主。经长期继代的愈伤组织失去再生能力,通过ＲＡＰＤ 方法比较发现胚性与非胚性愈伤组织的基因组之间存在差异,说明组织培养过程中愈伤组织的ＤＮＡ 发生了变异。     

理化诱变引起的小麦再生株染色体变异

小麦幼胚和愈伤组织经理化诱变后形成的再生株M_1R_1和C_1R_1,具有比R_1株高的染色体变异频率,其染色体数目变化于35—46之间,但无倍数变异。理化诱变处理提高了再生株中含非整倍体、棒状二价体、单价体、等臂环和四价体的细胞频率,其中以1000伦琴γ射线照射未成熟胚处理的再生株染色体变异频率为最高。其次为2 mmol/L叠氮化钠处理愈伤组织的再生株。经过二倍体和单倍体选择,染色体变异大为减少,但仍保有较高频率的单价体。     

玉米胚性愈伤组织的长期继代及其染色体分析

对５种基因型幼胚诱导的愈伤组织继代培养表明,玉米胚性愈伤组织的长期继代受基因型,培养基成分,激素,培养条件的影响。适时继代,逐代筛选对胚性保持起重要作用。适当降低培养温度（１２±２℃）有利于愈伤组织的保存和胚性保持,可以减少愈伤组织长期继代所需的物质和工作量。长期继代培养的胚性愈伤组织,胚状体发生能力和植株再生率无显著变化,但正常苗的再生频率显著下降。观察愈伤组织细胞染色体发现：（１）基因型对不同倍性细胞的比例有明显影响。（２）随着继代时间的延长,二倍体细胞下降,四倍体和非二倍体细胞增多。（３）愈伤组织中出现多种染色体结构变异,这些结构变异有可能导致非整倍体细胞的形成。     

高粱幼胚培养及再生植株变异的研究

高粱幼胚接种在MS培养基上培养。授粉后9—12天的幼胚是最好的诱导分化时期。所试验的20个不同高粱基因型,从愈伤组织分化再生植株的能力是不同的。这种分化能力是可遗传的。从401-1品种的5个授粉后9—12天幼胚的小盾片愈伤组织分化的158株再生植株(R_0),大部分是正常的,但也出现了一些变异株。R(?)的变异株在R_1没有复现,但从某些R_0正常株而产生的R_1穗行,出现了矮株和不育株变异。     

小冰麦异附加系的体细胞无性系建立及其变异的研究

从7种小冰麦异附加系的幼叶和成熟胚诱导出愈伤组织,建立了体细胞无性系,获得大量试管苗,并移栽成活。实验设计了适于小冰麦异附加系组织培养的 WG 培养基。愈伤组织诱导采用二次诱导方法。第一诱导培养基为 WG_2附加4mg/1 2,4-D、1mg/1 NAA。第二诱导培养基为 WG_2附加2m//1 2,4-D、0.5mg/1 NAA,和0.25mg/1KT。分化培养基为 WG_3附加0.5mg/1 KT、1mg/1 NAA 和100mg/1 Ad。再生植株的染色体检查表明,异附加系无性系的染色体数变异明显。保持2n=44的再生植株只有34.4%,而且变异植株中回复到2n=42的植株较多。再生植株中约有1/2发生了形态变异。在变异植株的花粉母细胞中观察到染色体的交换、易位等结构变化。特别在愈伤组织细胞中观察到多条染色体融合成多着丝点染色体和体细胞的染色体交叉,说明无性系中发生了染色体的交换和易位。     

大麦×小麦杂种愈伤组织及再生植株的细胞学观察

本文研究了Ant-13大麦×中国春小麦未成熟胚诱导的愈伤组织细胞,再生植株体细胞和花粉母细胞染色体的变化情况。发现在这三个不同分化和发育阶段中都存在着混倍体现象。但随着分化和发育过程的进行,混倍体程度越来越小,正常双单倍体细胞的比例越来越大。从再生植株花粉母细胞减数分裂前的有丝分裂开始到整个减数分裂过程中都可以看到染色体行为的异常现象,从而形成败育花粉,造成杂种不孕。花粉败育发生在单核小孢子时期。     

小麦及缺体小麦与黑麦杂种幼胚愈伤组织在长期继代中的染色体数量变异

对中国春及其６Ａ缺体与黑麦杂种幼胚愈伤组织在长期继代培养过程中愈伤组织的染色体数量进行了统计分析,结果表明：中国春×黑麦和６Ａ缺体×黑麦杂种幼胚愈伤组织在继代培养的前６０ｄ内细胞染色体数目分别稳定在２ｎ＝２８和２７;随着继代培养时间的延长,其染色体数量均发生变异主要表现为染色体数的减少;在第４２０ｄ至５４０ｄ培养期间两个组合愈伤组织丢失染色体的细胞比率明显增加,同时也发现了个别超出正常染色体数的细胞。第５４０ｄ后的愈伤组织染色体数量变异基本维持在这一水平。     

小麦×冰草属间杂种F_1的植株再生及其变异

在对0.5—40.cm长幼穗培养4周后诱导出愈伤组织的基础上,获得了88株普通小麦(Triticum aestivum cv.Chinese Spring,2n=6x=42,AABBDD)×沙生冰草(Agropyron desertorum Fisch.> Schult.,2n=4x=28,PPPP)杂种F_1的再生植株。不同长度的幼穗在培养时,其愈伤组织发生的部位及其增殖速度不同。再生植株的产生主要是通过直接器官发生途径。所有的再生植株染色体数目全与杂种F_1相同,为2n=35。与杂种F_1相比,再生植株的减数分裂行为是相当复杂的,证明有染色体结构变异的发生。每茎穗数、叶片失绿斑等形态上的变异是由环境效应引起的;而株高、每穗轴节上小穗数和育性是由遗传效应决定的。特别值得注意的是,再生植株的自交结实率高达5.49%,共获得自交种子484粒,这对利用P染色体组中的期望基因有着极为重要的意义。     

枸杞胚乳植株的诱导及染色体倍性观察

枸杞[Lycium chinense Mill.var.potaninii(Pojark)A.M.Lu]的未成熟胚乳接种在MS基本培养基上,并添加1毫克/升2,4-D和0.1毫克/升KT,诱导产生愈伤组织,其频率为23.8％。处于色变期的果实为胚乳培养的最适时期。胚在胚乳培养中不是必不可少的,但当有胚存在时可以提高胚乳愈伤组织的诱导频率。胚乳愈伤组织的继代培养对器官分化和植株再生没有明显影响。胚乳植株根尖细胞染色体数目不很一致,甚至有的植株同一根尖的不同细胞染色体数目也有不同。其中有三倍体(2n=3x=36),也有二倍体(2n=2x=24)和非整倍体的细胞,染色体数为9、18等,但从观察的15株胚乳苗来看,三倍体有11株,占73.3％,非三倍体的只有4株,占26.7％。     

利用组织培养和辐射诱变创造高频率小麦与簇毛麦染色体易位

利用荧光原位杂交证明普通小麦与硬粒小麦－簇毛麦双二倍体杂种培养细胞和再生植株中能够发生属间染色体易位,易位染色体不仅有臂间易位,还有小片段易位,表明通过杂种组织培养是创造属间易位的一个可行的方法,辐射处理能够大幅度促进杂种愈伤组织细胞中的染色体数目和结构变异,特别是易位频率达到７．４％。观察还表明,培养时间对杂种愈伤组织细胞中染色体数目和结构变异都有较大影响,培养细胞的染色体 异在培养的初期阶段就     

二甲戊灵对离体大蒜染色体的加倍研究

在MS分化培养基中分别添加不同浓度的秋水仙素和二甲戊灵,以 "改良蒜" 的蒜瓣基部为外植体诱导愈伤组织染色体变异并再生植株,观察根尖细胞染色体数和叶片下表皮保卫细胞特征检测诱变效果.结果表明:大蒜染色体数变异受诱变剂浓度和处理持续时间的影响,诱变剂高浓度和短时间处理均有利于大蒜愈伤组织的分化;添加0.1%秋水仙素处理5 d,愈伤组织存活率为80.7%,分化率为78.1%,四倍体的诱导率为4%;添加 100 μmol/L二甲戊灵处理5 d,愈伤组织存活率为100%,四倍体的诱导率为6%.对根尖细胞染色体和叶片下表皮气孔数目和大小观察显示,诱变株具有四倍体的基本特征.说明二甲戊灵能在离体条件下有效诱导大蒜产生四倍体,可替代秋水仙素对大蒜染色体的加倍作用.     

异源八倍体小冰麦体细胞无性系的建立及其染色体变异

从５个异源八倍体小冰麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍ －Ａｇｒｏｐｙｒｏｎ）的叶片、幼穗及成熟胚诱导愈伤组织,建立体细胞无性系,获得大量再生植株。附加一个冰草染色体组的异源八倍体小冰麦杂种无性系中３７．５％ 表现变异,其中非整倍体植株变异较多,很多变异的再生植株形态与小麦近似,同时出现一定数量染色体重排、交换、易位、断裂、融合等变异。结果表明,通过杂种无性系变异进行染色体基因转化及遗传修饰是一条可行的途径。实验还观察了小冰麦愈伤组织分化过程中绿点的形成过程,首次提出两种类型绿点,即芽绿点和根绿点,并描述了两者的差异     

不同基因型玉米的再生能力和胚性与非胚性愈伤组织DNA的差异

研究了细胞分裂素在玉米愈伤组织诱导的植株再生中的作用,结果表明低浓度（０．２ｍｇ／Ｌ）的细胞分裂素能促进玉米幼胚诱导的愈伤组织再生,６－ＢＡ的效果比ＫＴ更好。不同品种的玉米幼胚诱导的愈伤组织的再生能力差异显著,普甜１号和苏玉１号的再生频率高达７８％和７５％,糯玉米和掖单９号仅为１０％和８％。植株再生途径也有所不同,普甜１号以器官发生为主要途径,苏玉１号则以体胚发生途径为主。经长期继代的愈伤组织失去     

银鹊树胚性愈伤组织继代培养过程中的细胞染色体数目变异

以银鹊树幼嫩的合子胚为外植体诱导胚性愈伤组织,胚性愈伤经增殖后转接到液体培养基中悬浮继代培养,对其多次继代培养的胚性愈伤细胞的染色体数目检测发现:多次继代培养后的胚性愈伤细胞染色体数正常的比例为48.28%(2n=30),部分细胞出现染色体数目2n=15~60的变异,其变异率高达51.72%,其中以亚二倍体变异为主(40.07%).结果表明,在体细胞胚胎诱导形成过程中,胚性愈伤组织细胞在染色体水平上发生部分变异,这可能是体胚形成过程中畸形胚产生的根本原因.     

小麦抗白粉病相关基因的转化

利用玉米花青素苷合成调节基因C1-Lc作为报告基因, 通过瞬间表达后愈伤组织表面红色斑点的统计分析, 优化了小麦幼胚愈伤组织的基因枪转化参数。小麦Beclin1类似基因TaTBL和硫代硫酸硫转移酶基因TaTST是2个在白粉菌诱导条件下具有增强表达特性的抗病相关基因。本实验进一步利用基因枪将ubi强启动子控制下的2个基因导入到小麦品种扬麦158的幼胚愈伤组织细胞中, 使用除草剂经两轮选择培养基上的筛选和再生获得抗性植株, 进一步通过抗性植株的PCR分析获得转TaTBL基因植株5株, 转TaTST基因植株6株。转基因植株离体叶片的人工接种实验表明, 外源基因的导入不同程度上增强了植株的白粉病抗性, 表现为延缓了白粉菌的发育。利用玉米花青素苷合成调节基因C1-Lc作为报告基因,通过瞬间表达后愈伤组织表面红色斑点的统计分析,优化了小麦幼胚愈伤组织的基因枪转化参数。小麦Beclin1类似基因TaTBL和硫代硫酸硫转移酶基因TaTST是两个在白粉菌诱导条件下具有增强表达特性的抗病相关基因。本实验进一步利用基因枪将ubi强启动子控制下的两个基因导入到小麦品种扬麦158的幼胚愈伤组织细胞中,使用除草剂经两轮选择培养基上的筛选和再生获得抗性植株,进一步通过抗性植株的PCR分析获得转TaTBL基因植株5株,转TaTST基因植株6株。转基因植株离体叶片的人工接种实验表明,外源基因的导入不同程度上增强了植株的白粉病抗性,表现为延缓了白粉菌的发育。     

小麦及缺体小麦与黑麦杂种幼胚愈伤组织在长期继代中的染色体数…

对中国春及其６Ａ缺体与黑麦杂幼胚愈伤组织在长期继代培养过程中愈伤组织的染色体数量进行了统计分析,结果表明：中国春×黑麦和６Ａ缺体×黑麦杂种幼胚愈伤组织在继体培养的前６０ｄ内细胞染色体数目分别稳定在２ｎ＝２８和２７;随着继代培养时间的延长,其染色体数量均发生变异主要