沙冬青子叶原生质体瞬时表达体系的建立及其AmDREB1蛋白的亚细胞定位

以沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus(Maxim.ex Kom.)Cheng f.)幼苗的子叶为材料,对其原生质体的分离、纯化和瞬时表达体系进行了研究。结果表明,子叶原生质体分离的最佳酶解液组成为CPW溶液+3.0%纤维素酶R-10+0.5%离析酶R-10+0.3%半纤维素酶+9.0%甘露醇(p H5.8);最佳酶解条件为室温、避光、40 r/min轻摇14 h。采用W5溶液作为漂洗液将酶解物稀释后进行过滤,将过滤液在4℃、700 r/min条件下离心5 min,所得纯化原生质体的产量约为2.50×106cells/g,活力达到90%;以纯化的原生质体作为受体,利用聚乙二醇(PEG)介导法成功将植物瞬时表达载体p BI-GFP导入其中,转化效率达到50.8%。利用本研究建立的原生质体瞬时表达体系,检测到沙冬青脱水应答转录因子Am DREB1定位于细胞核内。     

苦荞叶肉细胞原生质体的分离纯化及瞬时转化

高效分离原生质体是遗传转化、细胞融合和再生培养的基础性工作。该实验以苦荞(Fagopyrum tartaricum)品种‘榆6-21’的叶肉细胞为材料,研究了酶类组合、甘露醇浓度、酶解时间以及离心速度对苦荞叶肉细胞原生质体分离纯化的影响。结果表明:酶解液组成为1.5%纤维素酶R-10+0.5%离析酶R-10+0.5mol/L甘露醇+20mmol/L MES+20mmol/L KCl+10mmol/L CaCl2+0.1%牛血清白蛋白,以第5~7片真叶为材料,用胶带纸撕去叶片下表皮后,25℃黑暗酶解4h,以900r/min离心收集,可以获得高质量的原生质体,原生质体产量可达6×106个/g,活力达到90%以上;用双荧光素酶报告基因载体检测原生质体的转化效率,以分离纯化的苦荞叶肉细胞原生质体为受体,将双荧光素酶报告基因载体与其混合后,在终浓度为20%PEG4000介导下,黑暗转化20min,可以检测到较高活性的萤火虫荧光素酶和海肾荧光素酶,证明双荧光素酶报告载体可成功转化到原生质体中。研究结果为苦荞原生质体瞬时转化及遗传操作提供了技术基础。     

丹参悬浮培养细胞原生质体的制备和活力检测

对丹参悬浮培养细胞原生质体制备条件进行了研究,并利用FDA染色和钙离子荧光探针Fluo-3/AM装载对制备得到的原生质体的活力和功能进行了检测。丹参悬浮培养细胞原生质体的制备条件为:悬浮培养细胞酶解的适宜酶液组合为纤维素酶1.5%、果胶酶0.3%和离析酶0.5%;适宜的甘露醇浓度为0.4 mol/L;酶解时间为12 h;在600 r/min转速下离心5 min收集,纯化得到原生质体,其产量为1.1×106/g FW,FDA检测显示其活力为95%以上,荧光探针Fluo-3/AM可成功装载到原生质体中。     

蕨麻愈伤组织原生质体制备条件的优化

以青海‘蕨麻4号’诱导培养的愈伤组织为材料,采用4因素3水平L9(34)正交实验,研究酶类组合、酶解时间、甘露醇浓度及离心速度等主要因素对蕨麻原生质体分离的影响,建立高效、稳定的蕨麻原生质体分离体系,为进一步通过原生质体融合、基因工程等方法对蕨麻进行品种改良奠定基础。结果表明:各因素对蕨麻原生质体产量的影响顺序为:酶类组合酶解时间甘露醇浓度离心速度;青海‘蕨麻4号’愈伤组织原生质体的最适酶解条件为:2.0%纤维素酶+0.75%果胶酶,40r/min振荡酶解10h,甘露醇浓度为0.5mol/L,离心转速为1 000r/min时原生质体的产量达最大(8.96×10~5 cells/g),活力为92.77%。     

新疆杨愈伤组织原生质体的游离与纯化

目的:以愈伤组织为材料,研究新疆杨原生质体的游离、纯化。方法:以新疆杨愈伤组织为材料,采用简单试验设计和方差分析方法,对新疆杨原生质体游离的影响因素进行研究,并利用二乙酸荧光素染色法观察原生质体活力。结果:适宜新疆杨愈伤组织原生质体游离的较适宜条件是:CPW+2.0%纤维素酶R-10+1.0%离析酶R-10+1.0%果胶酶Y-23+0.6 mol/L甘露醇,酶解温度27℃,酶解时间8 h。在此条件下,原生质体产量达8.5×106个/(g.FW),活力达83.6%。原生质体纯化可采用蔗糖等密度离心法,较适蔗糖浓度为30%。结论:研究筛选出的酶解因素组合与等密度离心条件较适宜新疆杨愈伤组织原生质体的游离和纯化。     

玉米、小麦、水稻原生质体制备条件优化

玉米Zea mays L.、小麦Triticum aestivum L.、水稻Oryza sativaL.是三大重要粮食作物,对其原生质体制备条件的优化具有重要意义.以玉米(综3)、小麦(中国春)、水稻(日本晴)10日龄幼苗为材料,研究了叶肉细胞原生质体分离过程中的酶浓度、酶解时间和离心力大小等因素对产量和活力的影响.结果表明:酶浓度和酶解时间对原生质体产量影响显著,随着酶解液浓度和酶解时间的提高,原生质体产量增加,但细胞碎片同时增多.水稻经真空处理后,原生质体产量大幅度提高.通过正交实验设计得出如下结果:玉米叶肉细胞原生质体分离的最佳条件为:纤维素酶1.5％,离析酶0.5％,50 r/min酶解7h,100×g离心2 min收集,原生质体产量为7×106/g FW;小麦叶肉细胞原生质体分离的最佳条件为:纤维素酶1.5％,离析酶0.5％,50 r/min酶解5h,100×g离心2 min收集,原生质体产量为6×106/g FW;水稻叶肉细胞原生质体分离的最佳条件为:纤维素酶2.0％,离析酶0.7％,50 r/min酶解7h,1 000×g离心2 min收集,得到的原生质体产量为6×106/g FW.通过二乙酸荧光素染色发现原生质体活力均在90％以上.用PEG-Ca2+介导法将含有绿色荧光蛋白的质粒转化入原生质体,转化率可达50％ ～80％.     

虎杖原生质体分离纯化及电融合初步研究

以野生虎杖根状茎芽为外植体诱导虎杖愈伤组织,选取生长状况良好的愈伤组织作为原生质体分离材料,通过L16（44）正交试验对虎杖原生质体分离条件进行优化.结果表明：1.4%纤维素酶R-10,0.1%果胶酶,17%甘露醇的酶液,酶解时间7h,虎杖原生质体分离效果最好.在80r/min振荡分离后虎杖原生质体得率为46.2%.以800r/min的离心速度纯化,纯化的原生质体得率为43.8%,其中原生质体的成活率为75%.通过对虎杖原生质体进行融合,原生质体的融合率为20.2%.     

虎仗原生质体分离纯化及电融合初步研究

以野生虎杖根状茎芽为外植体诱导虎杖愈伤组织,选取生长状况良好的愈伤组织作为原生质体分离材料,通过L16(44)正交试验对虎杖原生质体分离条件进行优化.结果表明:1.4%纤维素酶R-10,0.1%果胶酶,17%甘露醇的酶液,酶解时间7h,虎杖原生质体分离效果最好.在80r/min振荡分离后虎杖原生质体得率为46.2%.以800r/min的离心速度纯化,纯化的原生质体得率为43.8%,其中原生质体的成活率为75%.通过对虎杖原生质体进行融合,原生质体的融合率为20.2%.     

三倍体‘银中杨’叶肉原生质体制备的优化

以三倍体杨树品种‘银中杨’（Populus alba×P.berolinensis Yinzhong）无菌苗叶片为材料,对其原生质体分离及纯化条件进行研究,为进一步通过细胞融合、基因工程等进行品种改良探索新的途径。结果表明：酶的种类及浓度、渗透压、酶解时间对‘银中杨’叶肉原生质体分离效果有显著影响,适宜的分离条件为CPW+3% Cellulase RS+0.5% Macerozyme R-10+0.3% Pectinse Y-23+0.6 mol/L甘露醇+0.6 g/L MES+1 g/L BAS,酶解时间为8 h,原生质体产量和活力分别为2.13×10⁷个/g和80.18%;‘银中杨’叶肉原生质体纯化最佳方法为上浮法蔗糖等密度离心,且蔗糖浓度为40%时原生质体产量最高（1.06×10⁷个/g）,可满足进一步的原生质体培养等技术的要求。     

白及原生质体的分离与纯化

为建立起白及原生质体分离纯化的技术体系,以白及组培苗叶片为材料,经不同方式预处理后,用不同浓度的纤维素酶、果胶酶、离析酶和甘露醇组合进行酶解,将释放出来的原生质体用过滤和离心的方法进行纯化,最后用荧光素双醋酸酯(FDA)法对纯化的原生质体进行活力率测定,以期系统建立起酶解法从叶片中分离纯化出白及原生质体的技术流程。结果发现在低温黑暗+0.75 mol·L~(~(-1))甘露醇条件下对叶片进行预处理、酶液组合为1.5%纤维素酶Cellulase R~(-1)0+0.4%果胶酶Pectolyase Y-23+0.5%离析酶Macerozyme R~(-1)0+0.75 mol·L~(~(-1))甘露醇、酶解液p H值保持在5.8、摇床转速120 r·min~(~(-1))、酶解4 h时,得到的原生质体产量最大,达4.72×10~6个·g~(~(-1)),活力率也达90.4%。本研究构建了用白及叶片分离和纯化原生质体的技术流程,为白及遗传资源的拓展和遗传改良奠定了一定的物质和技术基础。     

黑曲霉变异株A-828酸性植酸酶的生物合成和性质的研究

经钴60及原生质体紫外联合诱变后,筛选出一株高产植酸酶的菌株(A-828),酶活力达到66,000U/mL,为出发株的17倍。通过滤膜超滤浓缩和Bio-gel P-150层析纯化,纯化倍数为11.2倍,活力回收率为37.7%。SDS-PAGE分析表明,变异株植酸酶的分子量约为66kDa,酶学实验结果表明:该酶的最适pH有两个,分别为2.5和5.5,但在2.5时所表现的活力是5.5时的5倍,酶的最适温度为55℃。在20-60℃保温20min,活力不改变。2mmol/L的Fe2+、Cu2+、Cr3+抑制了酶的活性,但同样浓度Ca2+、Mn2+、EDTA、DTT对酶的活力影响不显著。     

毛栓菌原生质体制备和再生及单核菌株产漆酶特性

毛栓菌Trametes hirsuta能有效地降解木质素,在生物燃料、制浆和饲料工业等方面具有很高应用价值。为了获得遗传性能稳定的T. hirsuta单核菌株,研究了其菌丝生长培养基的类型、菌丝生长时间（菌龄）、酶解时间、原生质体纯化离心速度和原生质体再生培养基类型对T. hirsuta YJ-9-1原生质体制备与再生的影响;采用DAPI染色和锁状联合缺失的观察,从再生株中筛选单核菌株并考察其产酶特性。结果表明：采用YGM菌丝生长培养基、88h菌龄、1h酶解时间、4,000r/min原生质体纯化离心速度以及YGMS再生培养基,最终可获得密度大约为5.0×106个/mL的原生质体悬浮液和9.1%的再生率;从200株再生菌株中筛选出了3株单核菌株,其中一株单核菌株D-2-1的漆酶产量比原菌T. hirsuta YJ-9-1明显提高,在第12天其漆酶酶活为771.67U/L,是原菌的1.51倍。     

去壁酶与酶解方式对曲霉原生质体释放的影响

研究了纤维素酶、蜗牛酶、溶菌酶以及菌丝体培养方式和酶解方式对黑曲霉和米曲霉菌丝释放原生质体的效应。发现黑曲霉菌丝原生质体制备最佳条件为固体透析培养菌丝体,2%纤维素酶,在平皿中,28℃和80r/min条件下酶解3h;米曲霉原生质体制备最佳条件为2%纤维素酶+1%蜗牛酶+5mmol/L二硫苏糖醇,酶解时间6h,其它条件与黑曲霉的相同。     

拟南芥叶肉原生质体分离条件的优化研究

以野生型拟南芥(Arabidopsis thaliana,ecotype Columbia)无菌苗为材料,研究了叶肉原生质体分离过程中的预处理条件、酶解方式、酶解温度和离心力大小等因素对产量和活力的影响.结果表明,酶解方式和酶解温度对原生质体产量影响显著,28℃静置酶解14 h能够将原生质体产量提高6.32倍.低温预处理和离心力大小对原生质体活力影响显著,4℃低温预处理24 h能够将原生质体活力提高55%.适宜拟南芥原生质体叶肉细胞分离的最佳条件为:4℃低温预处理24 h,28℃静置酶解14 h,600 r·min-1离心3次,每次10 min,得到的原生质体产量为2.91×106个·g-1,活力为84.03%.     

氦氖激光、紫外复合诱变天麻素产生菌华根霉LN-A的原生质体

本文通过研究酶组合、酶浓度、酶作用时间和菌龄等因素对天麻素产生菌华根霉(Rhizopus chinensis) LN-A原生质体制备和再生的影响, 总结出了原生质体制备和再生的最佳条件: 选用对数生长期的菌株, 以蜗牛酶5 mg/mL + 纤维素酶5 mg/mL + 溶菌酶2 mg/mL 30°C保温处理2 h, 原生质体形成率达5.8×107, 原生质体再生率为5.7%。在此基础上首次利用He-Ne激光、紫外线复合诱变天麻素合成菌的原生质体, 当选用15 mW的He-Ne激光辐射原生质体20 min, 再用紫外辐照150 s时获得了转化率及天麻素得率都明显提高的突变株, 其天麻素得率比出发菌株提高20%以上。     

平菇原生质体制备与再生条件初探

平菇原生质体制备最佳条件是菌丝培养5 d、酶浓度1.5%、pH 5.5、0.6 mol/L甘露醇渗透压稳定剂、酶解温度30℃、酶解时间2 h、OS培养基。原生质体过滤、纯化、稀释后涂布再生培养基,再生率为2.6%。     

新疆杨叶肉原生质体游离和纯化的研究

以新疆杨(Populus albaL.var.pyramidalis)无菌苗叶片为材料,就其原生质体游离、纯化方法及影响因素等进行了研究。结果表明,cellulase R-10、hemicellulase和pectolase Y-23对原生质体产量有极显著影响。适宜新疆杨叶片原生质体游离的条件为CPW KM8P 3.0?llulase R-10 0.5%~1.5%macerozyme R-10 0.5%hemicellulase 0.1%~0.5%pectolase Y-23 0.6 mol/L甘露醇,酶解温度27℃,酶解时间8 h。在此条件下,原生质体产量达1.57×107个/gFW,活力79.41%,而且蔗糖等密度离心法中的上浮法纯化原生质体效果最佳,最适蔗糖浓度为30%。     

小花棘豆Embellisia内生真菌原生质体的制备与再生研究

旨在获得数目多且活力高的小花棘豆Embellisia内生真菌的原生质体,分析和探讨该内生真菌原生质体制备与再生的最佳条件,为后续外源基因转化奠定基础。利用酶解法对制备小花棘豆Embellisia内生真菌菌丝的原生质体,研究酶解液成分、p H、温度、渗透压稳定剂、酶解时间及菌龄对原生质体制备和再生的影响;原生质体在TB3培养基上再生后,研究酶解时间对原生质体再生的影响。结果显示,2.5%(W/V)lysing enzymes、2%(W/V)纤维素酶和3%(W/V)蜗牛酶3种混合酶处理,菌龄为10 d,当酶解温度为30℃、p H5.8、1.2 mol/L Mg SO4为渗透压稳定剂,在80 r/min水平摇床酶解8 h时,原生质体浓度较高,达4.42×105个/m L;酶解时间6 h时再生率最高,达46.7%。     

结球甘蓝下胚轴原生质体培养再生植株体系的优化研究

以结球甘蓝‘新夏50’的无菌苗下胚轴为材料,对影响原生质体分离、纯化与培养的主要因素进行研究,建立适合结球甘蓝原生质体游离、纯化、收集、培养以至再生出完整植株的实用技术体系,为其非对称细胞融合及品种改良与创新等研究奠定基础。结果表明:2.5%纤维素酶R-10+0.05%果胶酶Y-23+9CPW+5mmol/L MES的混合酶液,从4d苗龄的下胚轴上分离出高产率的原生质体。在改良B5+0.5mg/L 2,4-D+0.2mg/L 6-BA+0.2mg/L NAA的液体培养基上,原生质体分裂旺盛。形成愈伤组织后经芽诱导和生根培养,获得了再生植株。倍性检测结果表明,不同原生质体所获得的24株再生植株中,19株为正常二倍体,4株为嵌合体,1株为四倍体。     

“红颜”草莓原生质体制备及瞬时转化体系的建立

为探索“红颜”草莓悬浮细胞系原生质体提取的最优条件,并建立“红颜”草莓原生质体瞬时转化体系,以“红颜”草莓悬浮细胞为材料,对酶液组成、酶解温度、酶解方式进行研究。用PEG介导的瞬时转化法将标记基因GFP转化到“红颜”草莓原生质体中。结果显示：以“红颜”草莓悬浮细胞系作为分离材料,酶液组合为CPW中含有0.5%PVP+0.1%MES+1%纤维素酶+0.5%离析酶+0.01%半纤维素酶+0.9 mol/L甘露醇,在低速（50 r/min）恒温（31 ℃）震摇下进行酶解反应,酶解10 h时,达到“红颜”草莓原生质体最佳分离效果,每克鲜重产量可得原生质体6×10⁸ 个,活力值可达93.0%。PEG介导法成功将含有绿色荧光蛋白（green fluorescent protein, GFP）的植物表达载体转化“红颜”草莓悬浮细胞原生质体,转化效率达44%。通过实验筛选得到“红颜”草莓悬浮细胞原生质体的最佳制备条件,建立“红颜”草莓悬浮细胞原生质体的瞬时转化体系,为进一步开展“红颜”草莓功能基因及合成生物学研究奠定基础。