华北落叶松体细胞胚胎发生及遗传转化实验系统的建立(简报)

华北落叶松(Larix principis-Rupprechtii)是我国北方中高山地区重要的针叶速生用材树种,进行其体细胞胚胎发生和植株再生的研究,在针叶树无性快速繁殖及基因工程育种上有其特殊的用途,既可为针叶树无性系林业提供产业化途径,也可作为目的基因遗传转化实验系统。针叶树的基因转化相对较难,再生更属不易,Lelu等报道过杂种落叶松与欧洲落叶松体细胞胚胎发生方面的研究;而我国尚未见有落叶松体细胞胚胎发生的研究报道。我们     

落叶松树种的体细胞胚胎发生与规模化技术体系

植物体细胞胚胎发生技术是植物体细胞在人为可控条件下通过与合子胚胎发生类似的途径 ,发育出新个体的再生技术 ,自问世以来 ,已被广泛用于生命科学领域。对落叶松及其杂种胚性细胞系的大规模增殖培养、原胚发育状态、体细胞胚成苗和专用生物反应器技术体系的建立以及其应用、展望等方面进行了探讨 ,表明落叶松体细胞胚胎发生过程中专用生物反应器技术体系的完善与建立迫在眉睫 ,并将为现代林木育种与繁殖工程及生命科学相关学科的发展带来重要影响 。     

落叶松体细胞的胚胎发生

简要回顾了重要用材树种落叶松体细胞胚胎发生的研究历史,并对落叶松体细胞胚胎发生的基本步骤、影响体细胞胚胎发生的因素及其主要应用,进行了综述,同时就落叶松体胚发生的研究趋势作了展望.     

落叶松转基因育种体系的建立及其产业化应用

落叶松等针叶速生用材树种是北方工业人工林的主体树种,利用传统育种方法对落叶松进行遗传改良已不能满足现代林木遗传育种的需求.同时,由于其基因组庞大（大于15G）,已知基因序列信息不足,成为植物界最难进行细胞工程、染色体工程、基因工程等分子育种及其品种创制的植物种.本文重点介绍了笔者研究组10多年来基于现代基因工程手段建立的农杆菌介导的落叶松遗传转化体系及花粉管介导的遗传转化体系,并介绍了利用转基因技术对落叶松进行快速定向培育及遗传改良的研究成果.     

应用311-A最优回归设计研究ABA、PEG4000及AgNO_3对落叶松体细胞胚发生数量的影响

采用三因素多项式回归311-A最优设计方法对影响落叶松体细胞胚发生数量的ABA、PEG4000和AgNO3的用量进行了研究,建立了华北落叶松正常体细胞胚发生数量与ABA、PEG4000和AgNO3的数学模型,分析了落叶松体细胞胚发生数量试验因子的主效应和互作效应,优选了落叶松体细胞胚发生数量最佳结果的最佳技术组合方案为ABA18.9138mg/L,PEG400088.8007g/L与AgNO310.7513mg/L时,最佳体细胞胚数量应为107.5278个子叶胚/g.callus.实验结果表明:该方法是针叶树体细胞胚胎发生过程中,主要激素种类与浓度配比、处理组合,科学、合理的培养基优化途径.     

落叶松体细胞胚胎发生诱导多倍体的研究

通过检测细胞系增值率及细胞分裂指数确定细胞系分裂最旺盛时期,利用秋水仙素和氨磺灵诱导落叶松多倍体体细胞胚胎的发生,揭示了两种抗微管物质对落叶松体细胞胚胎发生的影响.秋水仙素在浓度为500 mg·L-1,浸泡处理36 h时能使多倍体体细胞胚胎发生的比例达到85.2%,体细胞胚发生率达到351.1个/g;氨磺灵在1～5 mg·L-1的浓度下处理后的细胞系几乎失去体细胞胚分化能力,无法大量获得多倍体体细胞胚.通过细胞压片及去壁-低渗涂片对比观察发现氨磺灵诱导后的细胞系除了染色体数目加倍外还有部分细胞发生程序性死亡.该研究初步证明了秋水仙素较适合落叶松多倍体体细胞胚的诱导,氨磺灵对落叶松毒害明显,不适合其多倍体的诱导.     

应用311-A最优回归设计研究ABA、PEG4000及AgNO3对落叶松体细胞胚发生数量的影响

采用三因素多项式回归311-A最优设计方法对影响落叶松体细胞胚发生数量的ABA、PEG4000和AgNO₃的用量进行了研究,建立了华北落叶松正常体细胞胚发生数量与ABA、PEG4000和AgNO₃的数学模型,分析了落叶松体细胞胚发生数量试验因子的主效应和互作效应,优选了落叶松体细胞胚发生数量最佳结果的最佳技术组合方案为ABA18.9138mg/L,PEG4000.888007g/L与AgNO310.7513 mg/L时,最佳体细胞胚数量应为107.5278个子叶胚/g.callus。实验结果表明：该方法是针叶树体细胞胚胎发生过程中,主要激素种类与浓度配比、处理组合,科学、合理的培养基优化途径。     

应用３１１—Ａ最优回归设计研究ＡＢＡ、ＰＥＧ４０００及AgNO3对落叶松体

采用三因素多项式回归３１１－Ａ最优设计方法对影响落叶松体细胞发生数量的ＡＢＡ、ＰＥＧ４０００和ＡgNO3的用量进行了研究,建立了华北落叶松正常体细胞胚发生数量与ＡＢＡ、ＰＥＧ４０００和ＡgNO3的数学模型,分析了落叶松体细胞 生数量试验因子的主效应和互作效应,优选了落叶松体细胞胚发生数量最佳结果的最佳技术组合方案为ＡＢＡ１８．９１３８mg/L,PEG400088.8007g/L与ＡgNO310.7513mg/L时,最佳体细胞胚数量应为１０７．５２７８个子叶胚／g.callus。实验结果表明,该方法是针对叶树体细胞胚胎发生过程中,主要激素种类与浓度配比,处理组合,科学、合理的培养基优化途径。     

针叶树多倍体及其在遗传育种中的应用研究

多倍体及多倍化已成为生命科学研究的热点,林木中,众多速生高抗品种的成功选育和应用给林木遗传育种带来了新的研究热潮.作为主要的用材树种针叶树,天然多倍体极少,研究材料极其缺乏,严重限制了多倍体的应用研究.大量多倍体植株的获得以弥补其天然发生不足,是促进多倍体针叶树研究发展的前提.利用体细胞胚胎发生技术结合染色体工程技术等现代生物技术取代传统组织培养,解决了针叶树组织培养中生长缓慢、生根困难的瓶颈,是获得人工多倍体针叶树的最重要途径.     

落叶松体细胞胚成熟阶段差异表达的基因及部分基因的表达谱分析

摘要: 为研究落叶松体细胞胚胎发生的分子机理, 文章以日本落叶松×华北落叶松杂种无性系胚性细胞系Y35体细胞胚成熟阶段培养物的cDNA为实验组, 继代培养阶段胚性愈伤组织的cDNA为对照组, 利用抑制性消减杂交技术(Suppression subtractive hybridization, SSH)构建了体细胞胚成熟阶段的差异表达基因文库。随机选取800个阳性克隆进行测序, 共获得468个UniGenes, 共将其分为19类, 功能分析结果表明: 这些UniGenes可能参与代谢、转录、信号转导、转运、细胞生长分裂、细胞结构、细胞命运、蛋白质合成与降解、防御等与个体发育密切相关的生物学过程。对部分ESTs的表达谱进行分析, 结果表明这些ESTs均在落叶松体细胞胚胎发生的不同阶段特异表达。     

脱落酸在植物体细胞胚胎发生中的调控作用

脱落酸是一种具有全面生理功能的植物激素,在植物体细胞胚胎发生发育过程中具有重要的作用。根据国内外最新的研究文献,从脱落酸对植物体细胞胚胎发生的影响、植物体细胞胚胎发生过程中内源脱落酸含量的变化、脱落酸对体细胞胚胎发生过程中基因表达、信号转导的调控和转基因的表达调控入手,概述了脱落酸在植物体细胞胚胎发生中的调控作用。     

木本植物体细胞胚胎发生技术

体细胞胚胎发生技术是植物规模化、产业化快速繁殖和基因转化再生植株的重要手段。对近年来进行体细胞胚胎诱导并再生植株的木本双子叶植物、单子叶植物及裸子植物等树种进行了综述 ,并探讨体细胞胚胎发生中的技术影响因素及其基因表达与调控等研究进展 ,最后提出今后应该加强研究的关键问题。     

谷子幼穗培养体细胞胚胎发生的组织学研究

谷子劫穗培养再生植株及体细胞胚胎发生国内已有简报。我们在进行谷子幼穗培养高频率诱导胚性愈伤组织及再生植株的同时,利用组织学、解剖学及扫描电镜方法观察到了谷子幼穗培养中的体细胞胚胎发生,为进一步开展谷子原生质体培养及其抗性突变育种奠定了基础。本文着重报道谷子幼穗培养中体细胞胚胎发生的组织学观察结果。     

大豆转基因的研究进展

大豆转基因操作中常用的再生受体系统有：器官发生受体系统,体细胞胚胎发生受体系统,原生质体受体系统,以及所使用的转基因方法： 直菌介导法,基因枪法,PEG法等,并对今后大豆转基因存在的一些技术问题进行了探讨。     

动物基因敲除研究的现状与展望

基因打靶技术是建立在胚胎干细胞和同源重组技术之上,可对基因组进行定位修饰的实验方法,尤其可以在转基因动物的遗传性状修饰中起到巨大的作用。本文简述了转基因、体细胞克隆和基因打靶的研究历史,以及这些技术对转基因动物制备的影响和展望。     

蝴蝶兰离体培养及其相关生物技术研究进展

对蝴蝶兰(Phalaenopsis)的离体培养、褐化及控制、物理化学诱变、转基因研究进展进行了综述,包括蝴蝶兰离体培养中的外植体选择、体细胞胚胎及类原球茎诱导、培养基及培养条件、培养方式、褐化控制等关键因素,并概括了生物反应器、转基因、诱变育种等相关生物技术研究进展。成体植株的花梗、茎尖和种子以及试管苗的叶片、茎尖、根尖等均可作为外植体;影响外植体褐化的主要因素有培养基的种类、pH值、温度、外植体的生理状况等;蝴蝶兰诱变育种及转基因研究尚处于初步阶段。     

云杉属树种的体细胞胚胎发生

综述了云杉属树种体细胞胚胎发生的研究现状,其中包括：（１）影响云杉属树种体细胞胚胎发生及其植株再生的因素;（２）云杉属树种体细胞胚胎发生的形态学和细胞组织学研究。并展望了云杉属树种体细胞胚胎发生的应用前景及研究方向。     

云杉属树种的体细胞胚胎发生

综述了云杉属树种体细胞胚胎发生的研究现状,其中包括：（1）影响云杉属树种体细胞胚胎发生及其植株再生的因素;（2）云杉属树种体细胞胚胎发生的形态学和细胞组织学研究。并展望了云杉属树种体细胞胚胎发生的应用前景及研究方向。     

体细胞核移植生产转ω-3脂肪酸去饱和酶基因sFat-1克隆猪

转ω-3脂肪酸去饱和酶基因猪在优质猪培育及研究ω-3不饱和脂肪酸预防心血管和癌症疾病中的作用方面有着重大的应用.本研究首次通过体细胞核移植制备了转线虫ω-3脂肪酸去饱和酶基因sFat-1猪.将sFat-1基因转染到大白猪胎儿成纤维细胞,获得转基因阳性细胞克隆,然后以转基因细胞为核供体、体外成熟的猪卵母细胞为核受体构建克隆胚胎,胚胎体外培养或进行移植.先后移植了1889枚1~4细胞期克隆胚胎到10头受体母猪的输卵管内,28天B超检测9头受体母猪妊娠(90%),7头妊娠足月(70%)分娩产下21头仔猪,体细胞克隆猪的效率为1.1%(出生仔猪/移植胚胎).体细胞克隆猪效率的提高,主要是对克隆胚胎的移植环节进行了改进,比较了受体母猪排卵状况对胚胎移植效率的影响.当受体母猪卵泡发育处于即将排卵或正在排卵阶段,能够获得较高的妊娠率和妊娠足月率(100%),而排卵后移植妊娠足月率为0%.对健康存活15头克隆猪进行了PCR和Southern检测,证实13头为转基因猪,转基因阳性率为87%.RT-PCR检测13头转基因猪,12头表达sFat-1基因.以上结果表明,利用优化的体细胞转基因结合核移植技术,可以成功地批量生产转sFa...     

植物离体体细胞胚胎发生

本文就国内外对植物离体细胞胚胎发生的诱导条件,尤其是生长调节物质的应用效果,体细胞胚胎发生的高频率及同步化问题的研究现状,以及有关胚胎发生的基因表达倣了综合论述,并对体细胞胚胎发生在应用方面的优越性及前景作了概括性介绍。