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。     

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。     

栽培大麦×普通小麦属间杂种的无性系变异

本实验中首先由栽培大麦×普通小麦的杂种幼胚诱导出愈伤组织,经过若干次继代培养,再由愈伤组织诱导出再生植株。采用此法在半年时间内由最初接种的一个杂种幼胚获得了上百株杂种植株。在愈伤组织细胞、再生植株的根尖细胞和中期Ⅰ花粉母细胞中,都看到了不同染色体数的镶嵌现象,其中在愈伤组织细胞和根尖细胞中还看到了染色体的自发加倍现象。在移栽成活的再生植株中出现了明显的无性系变异,这种变异既发生在不同植株之间,也发生在同一株的不同分蘖之间。杂种愈伤组织经过15个月的保存后仍然具有一定的分化能力,只是生长速度已明显下降。     

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。     

旱地小麦(金沙江一号)×天兰冰草杂种幼胚愈伤组织诱导及植株再生

旱地小麦(金沙江一号)×天兰冰草远缘杂交结实率较高,可达30.5%。但是,由于种子的胚乳发育不良而不能萌发,未获得杂种F_1实生苗,授粉12天后再把幼胚接种于WG附加2,4—D2mg/l、NAA0.5mg、K70.1mg/l培养基中,30—60%的幼胚诱导出愈伤组织。愈伤组织转入WG附加NAA0.5mg/l、KT0.5mg/l、Ad100mg/l、CH500mg/l的分化培养基后逐渐分化出丛生绿苗。这些绿苗经分根培养后移栽成活。正交和反交的杂种F_1再生植株形态呈中间类型,并且都表现了自交不孕等杂种特性。实验还比较了正交和反交的结实率及幼胚培养的愈伤组织诱导率,讨论了细胞质因子对杂种F_1幼胚再生能力的影响。     

硬粒小麦×天蓝偃麦草属间杂种无性系的建立

本实验以“人民麦”ד天蓝偃麦草”F_0成熟胚、F_1幼穗及“珂珂瑞特”ד天蓝偃麦草”F_1幼穗为外植体,在MS+2mg/L2,4-D的培养基上诱导愈伤组织,在无激素的MS培养基上诱导再生植株。产生胚性愈伤组织的频率最高为78.9％。植株再生方式为体细胞胚胎发生方式,再生频率最高为100％。胚性愈伤组织经13个月的继代培养仍具再生能力。发现一种特殊分化现象,即小花结构的分化,并对产生这种现象的原因进行了分析。     

节节麦×普通小麦杂种的胚援救和胚愈伤组织再生植株

通过活体-离体胚培养和胚愈伤组织培养有效地克服了节节麦(Aegilops tauschii Cosson.)×小麦(Triticum aestivum L.)杂种幼胚的败育,产生了大量的杂种植株。采用活体-离体胚培技术,节节麦×小麦三个组合杂种幼胚的成苗率为55%,是前人所用传统胚培方法成功率的5—20倍。杂种幼胚在添加有2 mg/L 2,4-D的MS培养基上诱导为愈伤组织,经继代产生全能性愈伤组织,继而分化出再生植株。愈伤组织经继代保存150天仍不丧失分化能力。本文还对两种产生杂种的组织培养方法进行了比较研究。     

小麦不同生理状态的幼穗和幼胚盾片与诱导分化能力关系的研究

用植物组织培养的方法,研究了冬小麦品种鄂恩1号和品系鄂55072不同生理状态的幼穗和幼胚盾片与诱导分化的关系。结果表明,长度在0.4-2.0cm间的幼穗和直径在0.4-1.5mm间的盾片随生理状态不同,其诱导和分化频率有明显的差异,幼嫩的材料再生频率较高。经SAS统计分析,发现0.5-1.0cm长的幼穗和直径为0.4-1.1mm的盾片是处于诱导分化的最佳生理时期的实验材料,平均每个胚性愈伤组织的植株再生分别达到3.17和5.63株。通过比较幼穗和幼胚盾片的植物组织培养结果,发现幼胚盾片比幼穗愈伤组织出现早,生长快,植株再生绿苗率高,这表明小麦幼胚盾片是较好的植物组织培养的材料。     

用组织培养法筛选水稻抗白叶枯病突变体——Ⅰ.水稻愈伤组织抗白叶枯病病原菌的选择及其再生植株的抗病性鉴定

选用感病品种南粳34去壳籽粒的愈伤组织,按种白叶枯病病原菌菌株Ks 8-4,共同培养,以期筛选抗菌愈伤组织。在365块接菌愈伤组织中,有63块局部生长,从中得到抗菌新愈伤组织63块,并分化出再生植株。鉴定再生植株当代R_1 45株,有44株抗病,1株感病。部分株系得到了R_2、R_3代植株,多代鉴定表明,其抗病性是稳定的和可遗传的。     

不同基因型玉米愈伤组织诱导与植株再生研究

以5个玉米品系幼胚为外植体,研究了基因型、2,4-D浓度以及胚龄对愈伤组织诱导的影响;6-BA对愈伤组织分化的影响;以及IBA对再生芽生根的影响。结果表明：除。31外,其他基因型的外植体在相同条件下均可诱导出愈伤组织,但是不同基因型间存在显著差异;2,4-D浓度和胚龄显著影响愈伤组织的诱导,且2,4-D浓度为2．0mg／L,胚龄在11—13d之间时,玉米愈伤组织诱导率较高且质量较好。将愈伤组织转入分化培养基后,6-BA促进了愈伤组织的再分化;在生根培养基中,IBA促进了再生芽生根,经过炼苗后移栽获得再生植株。     

硬粒小麦×蓝偃麦草属间杂种无性系的建立

本实验以“人民麦”ד天蓝偃麦草”成熟胚幼穗及“珂珂瑞特”ד天蓝偃麦草”F₁幼穗为外植体,在MS+2mg/L2,4-D的培养基上诱导愈伤组织,在无激素的MS培养基上诱导再生植株。产生胚性愈伤组织的频率最高为78.9%。植株再生方式为体细胞胚胎发生方式,再生频率最高为100%。胚性愈伤组织经13个月的继代培养仍具再生能力。发现一种特殊分化现象,既小花结构的分化,并对产生这种现象的原因进行了分析。     

基因型和胚龄对小麦未成熟胚离体培养反应的影响

本文对34种基因型的小麦未成熟胚在离体培养中的反应进行了比较。结果表明,94％的供试基因型愈伤组织诱导率都可达到80％以上,若排除供体植株环境条件的不同和接种过程中的人为因素可能造成的影响,不同基因型的愈伤组织诱导率看来没有根本的差异。愈伤组织分化率因基因型的不同变动在0—60％之间,平均为32.7％。虽然同一基因型的盾片愈伤组织分化率在不同年份中有所不同,但是愈伤组织是否具有再生能力?看来是个稳定的遗传性状。因此小麦未成熟胚对愈伤组织诱导的反应和愈伤组织的再生能力可能具有不同的遗传基础。本文的结果还表明,虽然最适于培养的未成熟胚的大小为1毫米左右,伹小至0.3毫米的未成熱胚仍能以几乎100％的频率形成愈伤组织,60％左右的愈伤组织能分化出再生檀株,只是所需的时间比1毫米左右的胚较长。     

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。     

小麦组织培养再生系统及农杆菌介导的转基因技术研究

通过对晋麦47、鲁麦14、晋阳345、晋麦31等4个小麦品种的组织培养再生系统研究,结果表明,在MS基本培养基中加入Kao＇s有机化合物和T维生素后,小麦幼胚胚性愈伤组织诱导率提高31.4％～42.4％,植株再生能力提高50％～80％。对幼胚愈伤组织进行低温预处理和在农杆菌转化时添加AS处理后,经PPT筛选获得大量正常再生植物,PCR及Southern杂交检测证明其中28株再生植株呈阳性,这些植株明显提高了对basta的抗性。     

农杆菌介导转化小麦幼胚获得抗除草剂再生植株

采用农杆菌介导法转化小麦品种G54授粉10 d后的幼胚,经5‰和2‰ PPT筛选获得83株正常再生植株.PCR及Southern杂交检测证明其中8株再生苗为转bar基因植株,这些植株对除草剂Basta的抗性明显提高.实验结果还证明,高糖浓度的培养基对愈伤组织诱导、植株再生及生根都有显著的促进作用;在感染液和共培养基中添加乙酰丁香酮有利于转化株的筛选.     

小麦组织培养再生系统及农杆菌介导的转基因技术研究

通过对晋麦47、鲁麦14、晋阳345、晋麦31等4个小麦品种的组织培养再生系统研究,结果表明,在MS基本培养基中加入Kao′s有机化合物和T维生素后,小麦幼胚胚性愈伤组织诱导率提高31.4%～42.4%,植株再生能力提高50%～80%.对幼胚愈伤组织进行低温预处理和在农杆菌转化时添加AS处理后,经PPT筛选获得大量正常再生植物,PCR及Southern杂交检测证明其中28株再生植株呈阳性,这些植株明显提高了对basta的抗性.     

甘蔗幼叶切段培养中的体细胞胚胎发生

本文从形态学和组织学方面研究了甘蔗幼叶胚性愈伤组织发生及体细胞胚胎的形成过程。甘蔗幼叶片切段培养于含2.4—D1.5mg/1的MS培养基上,4—6天后切段开始形成愈伤组织,约10天后愈伤组织表面出现白色颗粒状结构。将含有白色颗粒状结构的愈伤组织转移至不含激素的培养基中,7—10天后可见有小植株长出。组织学和形态学观察表明,甘蔗离体再生植株是通过体细胞胚胎发生途径。     

从棒头草(Polypogon fugax Nees ex Steud)幼穗培养获得体细胞胚和再生植株

棒头草幼穗在含2,4-D的MS培养基上诱导出了胚性、非胚性和中间型愈伤组织。根据形态、淀粉粒等指标可将组成这些愈伤组织的细胞分为三类。改变培养基中2,4-D的浓度,能诱导三类愈伤组织相互转变。从胚性愈伤组织中诱导形成了大量体细胞胚;体细胞胚是从单个原胚细胞直接发育而来,它们能正常萌发、再生小植株。这种再生能力现已保持了34个月。小植株移植在土壤中可以正常生长、分蘖、开花和结实。     

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。