小麦组织培养和基因抢轰击影响因素探讨

本研究就基因枪法转化小麦过程中的组织培养和轰击参数等影响因素进行了探讨。结果表明,小麦幼胚是比幼穗或成熟胚更理想的转化受体。因供试小麦品种基因型不同,幼胚愈伤组织再生频率差异明显,辽－10为7．84％,91B569为13．68％,东农7742为54．90％。小麦本身对选择剂卡那霉素有较高的天然抗性,采用G418对小麦幼胚愈伤组织进行筛选效果明显。G418的毒性作用有滞后特点,3个小麦品种对G418的敏感性依次为辽－10＞91B569＞东农7742。用G418做选择剂筛选辽－10、91B569和东农7742抗性愈伤的适合浓度分别为25mg/L、30mg/L和35mg/L。此外,不同轰击参数影响金粉分布的范围和密度。轰击距离为6cm或9cm时,内部金粉密度大而外围金粉密度小,差异极大。轰击距离为12cm时,内部和外围金密度差异小,均匀度好。     

小麦组织培养和基因枪轰击影响因素探讨

本研究就基因枪法转化小麦过程中的组织培养和轰击参数等影响因素进行了探讨。结果表明 ,小麦幼胚是比幼穗或成熟胚更理想的转化受体。因供试小麦品种基因型不同 ,幼胚愈伤组织再生频率差异明显 ,辽 - 1 0为 7.84% ,91 B5 6 9为 1 3 .6 8% ,东农 7742为 5 4 .90 %。小麦本身对选择剂卡那霉素有较高的天然抗性 ,采用 G41 8对小麦幼胚愈伤组织进行筛选效果明显。G41 8的毒性作用有滞后特点 ,3个小麦品种对 G41 8的敏感性依次为辽 - 1 0 >91 B5 6 9>东农 7742。用 G41 8做选择剂筛选辽 - 1 0、91 B5 6 9和东农 7742抗性愈伤的适合浓度分别为2 5 mg/L、3 0 mg/L和 3 5 mg/L。此外 ,不同轰击参数影响金粉分布的范围和密度。轰击距离为 6 cm或 9cm时 ,内部金粉密度大而外围金粉密度小 ,差异极大。轰击距离为 1 2 cm时 ,内部和外围金粉密度差异小 ,均匀度好     

基因枪介导小麦成熟胚遗传转化的影响因素

小麦成熟胚作为转化受体可克服小麦幼胚存在的受季节和幼胚发育阶段限制的缺点。以湖北省小麦品种‘鄂麦12’和模式品种‘Bobwhite’为材料,成熟胚为转化受体,优化基因枪转化法的轰击压力、轰击距离、选择剂等因素,建立以小麦成熟胚为转化受体的高效转化系统。结果表明:小麦成熟胚作为转化受体时,适宜轰击压力和轰击距离组合是900 psi、6 cm;成熟胚对选择剂G418的敏感性强于幼胚,轰击后需要延长恢复时间,选择剂G418的适合浓度为20～40 mg/L。在以上优化条件下小麦成熟胚转化频率达0.3%～0.9%,已初步建立基因枪介导的小麦成熟胚遗传转化系统。     

基因枪介导的大蒜遗传转化体系的建立

以大蒜无菌苗根诱导的愈伤组织为受体进行基因枪转化,根据愈伤组织的形态特征设计了6组基因枪转化参数进行试验。结果表明,其中4组转化试验都获得了转基因植株;轰击距离9 cm、压力1100 psi和轰击距离12.5 cm、压力1300 psi各轰击1次的轰击方式获得了最高的转化效率,为2.4%。对抗性植株进行了PCR和Southern blot检测,证明pCAMBIA1301载体上的潮霉素抗性选择标记基因和gus报告基因已整合到抗性植株的基因组中。对转化后的愈伤组织、胚状体、根、再生芽尖和叶片进行gus基因的表达检测,抗性材料显示出明显的蓝色反应。这些结果表明已初步建立了基因枪介导的大蒜遗传转化体系,将为大蒜的基因工程改良奠定基础。     

花生体胚诱导再生体系及基因枪转化条件的初步探讨

以花生上胚轴为外植体,研究不同Picloram(毒莠定)浓度处理和不同基因型对体细胞胚胎发生及植株再生的影响,并利用基因枪将含GUS基因的pCAMBIA2301质粒载体轰击体胚,对基因枪转化条件进行了初步探索.结果表明:外植体在添加5 mg/ L Picloram+1 mg/L Glutamine(谷氨酰胺)的MB培养基上诱导的体胚发生率、产胚数及植株再生率最高.不同基因型以‘中花8号'体胚再生率最高(体胚诱导率为55.36%,植株再生率为56.79%).在氦气压力为1 100 psi,轰击距离为9 cm时,体细胞胚GUS瞬时表达率可达到22.95%.     

基因枪介导甘蔗遗传转化几个影响因素的研究

用基因枪GJ1000介导将Bt基因转入甘蔗嫩叶、Ⅰ型愈伤组织和Ⅱ型愈伤组织。结果表明,用Ⅱ型愈伤组织作为受体最用利于转化;气体压力、轰击距离、轰击次数和真空度对转化效率有不同程度的影响。条件优化后,得到了大量的抗性愈伤组织和一些抗性植株,转化率分别为34.9％和3.36％。     

影响非洲菊愈伤组织诱导和增殖的因素

以非洲菊(Gerbera jamesonii Bolus)7个品种的叶片和带叶叶柄为外植体,接种到附加0.5、1.5和2.0 mg L-1 2,4-D的MS培养基上培养,各品种均能诱导出愈伤组织并增殖。愈伤组织的诱导和增殖状况均是叶片好于叶柄,但各品种之间存在显著差异。将品种F30和Ⅱ的叶片和带叶叶柄接种到含不同浓度单一细胞分裂素(6-BA、TDZ、KT)的MS培养基上培养,均未能诱导出愈伤组织,而在含2.0 mg L-1 6-BA 0.5 mg L-1 NAA的培养基上可以诱导出愈伤组织,且由品种Ⅱ叶柄诱导产生的愈伤组织可再分化出芽,品种F30诱导的愈伤组织却不能分化,但在其叶柄基部可直接出芽。以上结果说明,生长素是非洲菊愈伤组织诱导和增殖所必须的,非洲菊愈伤组织诱导、增殖和芽再生方式受品种及外植体类型的影响。     

两株链霉菌对非洲菊生长和生理生化指标的影响

本研究以非洲菊(Gerbera jamesonii)为试材,采用不同浓度的脱叶链霉菌FT05W和深蓝链霉菌ZEA17I孢子悬浮液浇灌盆栽非洲菊,筛选出非洲菊的最佳施用浓度,探索两株链霉菌对非洲菊生长和生理生化指标的影响,为非洲菊生产上科学合理施用链霉菌提供理论依据。结果表明: 脱叶链霉菌FT05W和深蓝链霉菌ZEA17I不同浓度孢子悬浮液均能有效促进非洲菊的生长,前者对非洲菊的作用效果优于后者,以浓度为1×10⁹ CFU·mL^-1的脱叶链霉菌FT05W效果最好。与蒸馏水对照相比,该处理显著促进了非洲菊株高(30.2%)和冠幅(41.5%)的生长,并在一定程度上促进了花茎的增长和增粗;能显著提高非洲菊植株叶片的叶绿素含量(65.2%)、根系活力(103.3%)和超氧化物歧化酶活性(84.4%),使丙二醛含量维持在较低的水平。因此在一定的浓度范围内,脱叶链霉菌FT05W和深蓝链霉菌ZEA17I均能有效促进非洲菊的生长,有利于非洲菊植株体内同化物的转运和积累,增强非洲菊植株抗逆性,特别是脱叶链霉菌FT05W具有在未来作为生物肥料解决非洲菊连作障碍的应用潜力。     

影响草地早熟禾（Poa pratensis L.）基因枪转化关键因素研究

将含有DREB1A基因的表达载体,通过基因枪法转化草地早熟禾的胚性愈伤组织,探讨了金粉沉淀剂、金粉直径等因素对转化的影响,同时通过不同浓度潮霉素（Hygromycin,简称Hy）对未转化愈伤组织的筛选,获得最佳筛选浓度。结果表明,适合于草地早熟禾基因枪轰击的条件为：Ca（NO3）2＋PEG4000包被质粒DNA;1μm金粉作为质粒DNA的载体;合适的轰击高度为6cm、轰击次数为1次、无渗透处理。采用Hy作为草地早熟禾转基因植株抗生素筛选标记时,Baron品种愈伤组织继代的临界筛选浓度为100mg/L。     

基因枪法向小麦导入几丁质酶基因的研究

利用基因枪法,以菜豆几丁质酶基因转化小麦幼胚愈伤组织。在轰击压力1300psi,轰击距离6cm、100μg金粉/枪和轰击距离9cm、150μg金粉/枪的2种处理条件下,获得4株春小麦东农7742转化植株,转化频率分别为0.36％和0.56％。经PCR和PCR-Southern杂交分析,证实菜豆几丁质酶基因已整合到T0和T1小麦基因组中。采用氨基葡萄糖法测定几丁质酶活力,结果表明,转基因小麦的几丁质酶活力明显高于对照株;转基因植株对白粉病症状减缓,并获得一株赤霉菌接种未扩展的转基因T1植株。     

不结球白菜离体培养与植株再生体系研究

以4个不结球白菜品种为试材,对外植体、苗龄、激素的组配、培养基中琼脂和AgNO3浓度等再生因素进行了筛选优化,并探讨了抗坏血酸(AsA)对不结球白菜不定芽分化的影响。结果显示:以4~7d苗龄的带柄子叶为外植体诱导不定芽效果较好;MN培养基中4mg/L6-BA与0.5mg/LNAA的搭配有利于不定芽形成;琼脂的浓度变化对不定芽分化影响较大,以9g/L琼脂为宜;培养基中添加5~7.5mg/L的AgNO3、0.1~0.5mmol/L的AsA可显著提高不定芽的发生频率和质量。通过不定芽继代培养、生根培养和驯化移栽建立了能够获得较高再生频率的不结球白菜离体再生体系。     

枣树离体叶片不定芽再生体系建立的研究

建立了木枣无菌试管苗快繁体系,以无菌苗叶片为外植体,对影响离体叶片不定芽直接再生的因素进行了研究.试验结果表明,TDZ比BA能更有效地诱导叶片不定芽的再生;褐化是抑制不定芽再生频率提高的关键因子,培养基中添加PVP、V c及改变生长素的种类和浓度均不能促进不定芽再生;添加A gNO3能够减轻褐化并可以大幅度提高再生频率,同时培养初期经过3周避光培养更有利于提高再生效率.因此,以附加2.0 m g/L TDZ和0.2 m g/L IBA的M S培养基,并添加5.0 m g/L A gNO3,可以高效诱导木枣离体叶片不定芽再生,再生频率最高达98.3%.不定芽在附加0.2 m g/L IBA和0.5 m g/L GA3的M S培养基上进行继代伸长培养,当不定芽长至3 cm时,转接至附加0.4 m g/L IBA的1/2 M S培养基上可以良好地诱导生根.     

酿酒葡萄"梅尔诺"再生系统建立的研究

以酿酒葡萄“梅尔诺”离体胚珠、叶柄为材料．通过控制激素水平、光照和温度等,对建立再生体系的器官发生途径和体胚发生途径进行了研究。结果表明,体胚的诱导和不定芽的再生与基本培养基、叶柄的着生部位、生长调节物质种类和浓度等因素有关。由“梅尔诺”的胚珠愈伤组织再生出体细胞胚的最佳培养基配方为CPSE培养基(CP287 BA 0．2mg／L NOA 1．0mg／L),体细胞胚再生率可达47．50％。“梅尔诺”体细胞胚在CPSE培养基上100％萌发为芽状,将其切断置于培养基MS TDZ 4．0mg／L上可直接诱导出绿色不定芽,再生率为52．25％;同时在培养基MS TDZ2．0mg／L上获得了“梅尔诺”离体叶柄再生不定芽．再生率为62．42％．二者再生的不定芽的最他增殖培养基为MS BA0．5mg／L。“梅尔诺”体细胞胚的萌发芽在WPM培养基中能很好的生根及成苗,并建立了单芽茎段微繁体系。     

中国传统菊花品种‘小林静’再生及转化体系的建立

以中国传统菊花品种‘小林静’叶片为外植体,建立了‘小林静’较好的再生体系及遗传转化体系.结果表明,‘小林静’叶盘最适不定芽分化培养基为MS+2.0 mg/L 6-BA+1.5 mg/L NAA,不定芽分化率为92.76％,平均再生不定芽数为2.3767个;试管苗最佳生根培养基为1/2MS,生根率达100％.移栽采用灭菌的蛭石,再生苗移栽成活率达90％以上.采用根癌农杆菌C58C1介导的叶盘转化法进行‘小林静’的遗传转化试验,农杆菌OD600=0.5-0.6,侵染10 min后,将叶片外植体接种到MS+2.0 mg/L 6-BA+1.5mg/L NAA的培养基中黑暗共培养2d,之后转接到附加10 mg/L硫酸卡那霉素和400 mg/L羧苄青霉素的分化筛选培养基中进行转化细胞的筛选,待长出抗性芽后转接至生根培养基中进行培养,最终建立了菊花品种‘小林静’的遗传转化体系.     

Comparison of genetic transformation in <Emphasis Type="Italic">Morus alba</Emphasis> L. via different regeneration systems

Three different regeneration systems, viz. direct regeneration of adventitious shoot buds from explant, regeneration through callus cultures and somatic embryos were compared to see their effect on transfer of neomycin phosphotransferase (nptII) and β-glucuronidase (GUS) reporter gene (gus) to Morus alba clone M5, through Agrobacterium tumefaciens mediated transformation. Pre-conditioning and co-cultivation durations had a marked effect on transformation frequency. The highest transformation frequency of 18.6% was obtained using direct induction of adventitious shoot buds. Expression and presence of transgene were assayed histochemically and through polymerase chain reaction. Southern analysis of GUS and PCR positive transformants confirmed stable integration of transgenes with two to four copy numbers. The selected transformants showed normal phenotype under in vitro and field conditions.     

芳香堆心菊离体再生体系的建立

芳香堆心菊(Helenium aromaticum)全株具芳香气味, 且头状花序仅含管状花, 是研究菊科植物花香和花型的良好材料, 但目前尚缺乏对其转基因技术体系的研究。为建立高效的芳香堆心菊离体再生体系, 以叶片、茎段和下胚轴为外植体, 进行25组不同激素及不同浓度配比的不定芽诱导研究。结果表明, 以芳香堆心菊叶片为外植体, 培养基为MS+ 0.2 mg·L^-1 NAA+1 mg·L^-1 6-BA+0.2 mg·L^-1 TDZ, 培养20天后愈伤组织诱导率高达100%, 丛生芽的诱导率为62.10%; 将不定芽接种于1/2MS培养基中进行生根培养, 16天即可生根, 且生根率为63.33%; 生根后继续培养14天现蕾, 开花率达93.33%。此外, 研究表明芳香堆心菊的再生受外植体来源、激素种类和浓度的影响。2,4-D不利于芳香堆心菊不定芽的诱导, 适宜浓度的6-BA和TDZ组合能有效促进芳香堆心菊不定芽的形成。研究初步建立了芳香堆心菊组织培养条件下的离体再生体系, 为建立其遗传转化体系奠定了坚实的基础。研究结果还可用于后续有关菊科植物花香和花型的研究。     

杉木再生系统的比较研究

通过对杉木(Cunninghamia lanceolata Hook)再生系统的比较研究,建立了子叶、下胚轴、茎段和针叶等四个再生体系。子叶在附含1mg/L BA和0.1mg/L NAA的DCR培养基中再生频率为93.7%±0.45%,平均芽数为3.76±0.25;下胚轴在附含2mg/L BA和0.2mg/L NAA的DCR培养基中再生频率为96.2%±0.35%,平均芽数为17.4±0.18;茎段在附含1mg/L BA和0.1mg/L NAA的DCR培养基中再生频率达100%,平均芽数为3.28±0.11;针叶在附含1.5mg/L BA和0.1mg/L NAA的DCR培养基中再生频率达84.5%±0.45%,平均芽数仅为1.42±0.08。不定芽在附含0.2mg/L BA和0.02mg/L NAA的DCR培养基中有效伸长。芽苗经预处理后在附含0.3mg/L IBA的1/2 DCR培养基中生根效果最佳。     

'早红'草莓高效遗传转化受体系统的建立

本文以草莓主栽品种'早红'组培苗离体叶片和叶柄为外植体,进行叶龄、暗培养、植物生长调节剂配比及抗生素敏感性研究,建立草莓高效遗传转化的受体系统.在含3.0 mg/L 6-BA与0.1 mg/L 2,4-D的MS培养基上,30 d叶龄的叶片再生频率高达98.31%,平均每叶片再生芽数5.09个,叶柄切段的再生频率为89.25%,平均每叶柄切段再生芽数4.92个,叶片的再生频率略高于叶柄;不定芽在含0.2 mg/L 6-BA与0.2 mg/L GA_3的MS继代培养基上培养成苗.将生长状态良好的不定芽转至含0.2 mg/L IBA的1/2 MS培养基上生根,生根率达100%,平均生根数量16.27条,平均根长1.85 cm.抗生素敏感性试验表明,草莓外植体适宜的卡那霉素选择压力为25 mg/L,头孢霉素的筛选浓度为300mg/L.本研究建立的再生体系可作为草莓遗传转化的受体系统.     

小黑杨快繁与再生体系的优化

利用已获得小黑杨无菌苗叶片,研究不同培养基和植物激素对不定芽诱导、丛生苗抽茎及幼苗生根的影响。结果表明：培养基和激素对小黑杨叶片不定芽的诱导及幼苗生根有一定影响。小黑杨叶片不定芽诱导的最佳培养基：MS+6 BA 0.5 mg·L^-1+NAA 0.05 mg·L^-1,诱导率为100%。丛生苗诱导的最佳培养基：MS+6-BA 0.2 mg·L^-1+NAA 0.05 mg·L^-1。幼苗生根的最佳培养基有两种：MS+NAA 0.25 mg·L^-1或MH+IBA 0.2 mg·L^-1,生根率大于99%。     

茎瘤芥(榨菜)高效离体再生体系的建立

利用离体培养技术,以榨菜的3个主栽品种的子叶、带柄子叶和下胚轴为外植体,对影响榨菜植株再生的关键因素进行了优化.结果表明,培养25d不定芽的分化率最高;最佳不定芽诱导的激素组合为6-BA 2 mg/L+NAA 0.2 mg/L,其中带柄子叶不定芽的分化率达94.4％;“蔺市草腰子”和“郫县榨菜”容易诱导不定芽,而“永安小叶”不容易被诱导,说明基因型的影响比较大;不定根的最佳诱导激素为NAA 0.2 mg/L,其生根率为83.4％.榨菜高效离体再生体系的成功建立,为榨菜遗传转化、突变体筛选和种质资源保存打下了基础.