沙打旺胚性原生质体培养优化及高频再生植株

外植体类型和光照条件决定沙打旺胚性愈伤组织的形成。用生长10d的胚性愈伤组织可分离到1.2×10⁶个/g(原生质体/细胞),活力超过80%。当原生质体以1.0×10⁵/mL的植板密度培养在含0.6%琼脂糖附加1.5mg/L 2,4-D、0.5mg/L BA和0.5mol/L葡萄糖的培养基(无机盐降为1/4)中,植板率为16.8%。条件培养基显著促进原生质体的生长发育。长大的细胞克隆经2周4℃低温处理后转到含0.1mg/L NAA和1.0mg/L BA分化培养基上,体细胞胚胎发生频率高达70%,每克细胞产生的体细胞胚数在200个以上。成熟的体细胞胚转到无激素的1/2MS培养基中即分化成苗,再生植株为正常的二倍体。     

黑果枸杞原生质体培养及植株再生

该研究以黑果枸杞(Lycium ruthenicum)无菌苗为材料,建立了愈伤组织来源的原生质体再生体系,采用ISSR和FCM技术对再生植株进行了遗传稳定性分析。结果表明：(1)黑果枸杞叶片愈伤组织是产生原生质体的最好材料,在含0.5 mg·mL^-1甘露醇的酶液中,继代1次的叶片愈伤组织中原生质体产量为7.77×10⁶个·g^-1,活力为92%。(2)改良MS培养基 固体液体双层培养(MS₂ 固液双层)是培养原生质体的最好方式,培养10 d的原生质体分裂频率为45.9%,培养20 d的细胞团形成频率为22.9%。(3)在1.5 mg·mL^-1 6 BA+0.1 mg·mL^-1 IBA+MS培养基中,叶片愈伤组织产生的原生质体可分化获得再生植株。(4)ISSR分析显示,再生植株的平均遗传相似系数为0.88;FCM显示再生植株为二倍体,与亲本植株一致。该研究结果为进一步研究枸杞体细胞杂交技术转移野生植物抗逆遗传性状提供科学依据,为枸杞优良品种的选育奠定了基础。     

草木樨状黄芪甲硫氨酸抗性系的原生质体培养及植株再生

建立了草木樨状黄芪(Astragalus melilotoides Pall．)甲硫氨酸抗性系原生质体再生植株的实验体系。以茎切段诱导的松软愈伤组织为材料,通过酶法分离出大量有活力的原生质体。原生质体经培养持续分裂形成了愈伤组织,并高频率地分化出再生苗。比较了不同培养基、培养方法和培养密度对原生质体分裂和再生的影响。结果表明,原生质体以3×10⁵/mL的植板密度,采用琼脂糖岛法培养在附加1．0mg／L 2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)、0．5mg／L 6-苄氨基嘌呤(6BA)、500mg／L水解酪蛋白、3％蔗糖、0．3mol／L甘露醇的KM_8p培养基中,可获得最佳效果,其细胞分裂频率达38％左右。原生质体培养后仍然保持对甲硫氨酸的抗性,同时对乙硫氨酸表现交叉抗性。     

美味猕猴桃子叶愈伤组织的原生质体培养和再生植株

从B_5和NN-69培养基(含1mg/L 2,4-D)上分别选出美味猕猴桃子叶愈伤组织系A_(11)B_2和A_(16)N_1。在B_5原生质体培养基中,A_(11)B_2的原生质体再生细胞形成小细胞团;在NN-69原生质体培养基中,A_(16)N_1的原生质体再生细胞能持续分裂形成愈伤组织。经过分步诱导再生,获得A_(16)N_1原生质体再生植株。     

甘蓝下胚轴原生质体再生植株

经纯化后,甘蓝下胚轴原生质体的产量为1．5×10⁶g^-1(Fw),采用液体浅层培养的方法进行培养。2～3d后,发生第一次分裂,第10天,统计分裂频率为6l％,5周内形成大量的细胞团和小愈伤组织,统计植板率为1．1％,把小愈伤组织转到与原生质体培养基相同激素的MS固体培养基上增殖。当愈伤组织长到3～5mm大小时,接到分化培养基上,芽分化率为46.7％．分化出来的芽长到3～4cm长时,从基部切下,插入生根培养基,两星期左右即可长成完整植株。     

沙葱叶基愈伤组织原生质体再生体系的建立

沙葱是一种具有抗旱抗寒、抗病性和适应性强等生理特性的荒漠植物.为开发利用其固有的遗传资源,本研究利用细胞工程技术建立了沙葱(Allium mongolicum Regel)叶基愈伤组织原生质体的分离、培养和植株再生实验体系.研究结果表明,酶法分离原生质体的产率和分裂频率明显取决于用于制各原生质体的愈伤组织的状态.转代培养7～10d的松软愈伤组织可分离出大量有活性的.在附加2.0mg/L2,4-D、0.2mg/L激动素、500 mg/L水解乳蛋白、0.4 mol/L甘露醇和2%蔗糖的MS培养基中进行液体浅层培养,4～5 d后出现第一次原生质体分裂;7～10d出现第二次分裂.结果显示原生质体的分裂频率大约为5%;4周后,可见到小愈伤组织.当将原生质体分裂形成的愈伤组织转移到附加2.0mg/L6-苄氨基嘌呤(或激动素)和0.4mg/L萘乙酸(NAA)的MS固体培养基上,并在低光照条件下培养后,从愈伤组织上分化出了不定芽,进而发展成小植株,并移栽成活.本研究对沙葱抗逆遗传品质用于经济植物遗传改良的研究奠定了可行的实验基础.     

沙打旺原生质体培养再生植株

用1%半纤维素酶,0.4%纤维素酶,0.1%果胶离析酶,CPW9M酶液分离沙打旺无菌苗下胚轴和子叶原生质体。K8P原生质体培养基悬滴培养。下胚轴原生质体形成小细胞团后用琼脂糖包埋培养,形成小块愈伤组织后转入增殖培养基M1、M2(改良MS培养基)上形成大块愈伤组织。经过两次诱导分化,在分化培养基M3(MS 0.7mg/L BA 0.2mg/L NAA),M4(MS 0.5mg/L BA 0.5mg/L KT 0.5mg/L ZT 0.2mg/L NAA)和M6(MS 3mg/L ZT 0.2mg/L IAA)上分化出苗,再生植株。由子叶分离的原生质体未能形成愈伤组织。     

小麦与燕麦不对称体细胞杂交的研究

以小麦品种济南177的悬浮细胞系(长期继代培养已丧失分化能力)来源的原生质体混合同品种胚性愈伤组织(分化能力较强, 约70%)制备的原生质体为受体, 以经300 mW/cm²紫外线照射0.5, 1, 2, 3, 5 min的普通燕麦愈伤组织(分化频率很低, 约10%)原生质体作供体, 用PEG法诱导融合. 可高频率地获得体细胞杂种细胞系, 并分化获得绿色正常的再生植株, 经荧光原位杂交、 同工酶及5S rDNA间隔序列分析, 确认了它们为体细胞杂种. 单独使用小麦胚性悬浮系或愈伤组织为受体获得的杂种克隆均未能得到绿色植株.     

广藿香原生质体制备、培养与融合技术优化研究

为建立高效稳定的广藿香原生质体培养与融合技术体系,该研究以广藿香愈伤组织悬浮细胞为材料,研究了原生质体制备的酶解条件和培养方法、细胞密度、激素种类和浓度等因素对原生质体培养的影响,并通过测定融合产物直径确立融合细胞筛选范围,进一步研究聚乙二醇浓度、细胞密度、融合时间及融合液加入量等因素对原生质体融合的影响。结果表明:制备原生质体的适宜条件为pH5.8,酶解温度25 ℃; 原生质体培养以铵盐减半的MS₁培养基进行海藻酸钠包埋、激素选用0.2 mg·L^-1 NAA、2.0 mg·L^-1 6-BA,培养密度2.0×10⁵个·mL^-1、蔗糖添加量1.0%、酸水解酪蛋白500 mg·L^-1的条件下原生质体分裂频率、植板率均较高,且开始分裂时间和细胞团形成时间都较短; 双细胞融合产物筛选范围为69.33～87.35 μm; 以40% PEG 6000化学促融30 min、加入0.5倍体积的融合液、细胞密度2.0×10⁵个·mL^-1的条件进行原生质体融合,聚合率可达57.19%; 获得的融合产物经海藻酸钠包埋培育2个月后可观察到再生愈伤组织。     

枸杞原生质体培养及高效成株体系的建立

由枸杞髓部组织诱导出胚性愈伤组织,并由此愈伤组织建立起稳定的细胞悬浮系。从悬浮细胞游离的原生质体在改良KM培养基(1.5 mg/L 6_BA,0.5 mg/L NAA和0.5 mg/L 2,4_D)中进行液体浅层培养,3～4 d后出现第一次分裂,第7 d统计分裂频率为50.3%,15 d左右可形成细胞团,3～4周后形成肉眼可见的愈伤组织,愈伤组织植板率为1.25%。将细胞团转移到液体分化培养基(MS+6_BA 1.5 mg/L+2,4_D 0.2 mg/L) 8～10 d可形成大量胚状体,及时将胚性愈伤组织块转移到固体分化培养基上(MS+6_BA 0.2 mg/L),可形成大量绿芽,分化率54.17%。绿芽在生根培养基（MS+NAA 0.2 mg/L）可形成完整植株,移栽后成活良好。     

鹰嘴紫云英甲硫氨酸抗性系原生质体培养及植株再生

本研究建立了鹰嘴紫云英(AstragaluscicerL.)甲硫氨酸抗性系原生质体再生植株的实验体系。以茎切段诱导的松软愈伤组织为材料,通过酶法游离出大量有活力的原生质体。原生质体经培养持续细胞分裂形成了愈伤组织,并分化出再生苗。比较了不同培养基、培养密度对原生质体形成细胞分裂和再生的影响。结果表明,原生质体以2×105个/ml的植板密度,在附加2.0mg/L2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)、0.2mg/L6-苄氨基嘌呤(6-BA)、200mg/L水解酪蛋白、2%蔗糖和0.3mol/L甘露醇DPD培养基中培养后,其分裂频率达38.3%。原生质体培养形成的愈伤组织仍具有对甲硫氨酸的抗性。转移到附加10mg/LKT、0.5mg/LNAA的MS分化培养基上,获得大量的再生苗。     

诸葛菜叶柄原生质体培养再生植株

本文首次报道用诸葛菜(Orychophragmus violaceus)试管苗叶牺为材料分离原生质体,经培养再生了植株。用于原生质体培养的基本培养基为Nitsch培养基,附加1OOmg／L丝氨酸,800mg／L谷氨酰胺和13％的蔗糖,激素成分为0.5mg／L BA,0．5mg／L NAA和lmg／L2,4一D(或0．5mg／L BA和2mg／L 2,4-D)。原生质体的培养密度为2×10⁵／ml。培葬7天的原生质体分裂频率约为40％。在附加O．05mg／L NAA和3mg／L BA的MS分化培养基上,愈伤组织可分化出大量的芽和苗,分化频率为100％。     

电击法诱导的欧白英原生质体转化和转化植株再生

本研究使用电击法成功地将带有标记基因NPTⅡ的质粒pCaMVNEO转入欧白英的原生质体,并获得了再生转化植株。通过用pDW2质粒进行的CAT基因短暂表达研究,确定了欧白英原生质体转化的电击条件为：电容30nF、电场强度l 500V／cm、时间衰变常数59．4微秒;质粒DNA浓度为20μg／2×10⁶原生质体。在以上条件下,欧白英原生质体的相对转化率为12．4％,绝对转化率为2.4×10^-4在大多数抗性愈伤组织和从抗性愈伤组织再生的植株中检测到新霉素磷酸转移酶活性。分子杂交结果也证明了在转化植株中存在NPTⅡ基因序列,而未转化的对照植株则没有。     

从水稻根部悬浮培养细胞分离原生质体及植株再生

以长香稻(Oryza sativa L．)(糯稻)的幼嫩种子根为材料,在Ms和N6培养基上诱导产生结构松软而分散的愈伤组织,经过AA液体培养基振荡悬浮培养,悬浮培养细胞经酶解后得到了活性较高的原生质体,试验结果表明这是分离原生质体较理想的材料。在附加2,4-D lmg／L(以下单位同)、KT(激动素)0．2、各氨酰胺876、天门冬酰胺266的Ms琼脂糖培养基中,诱导出了大量愈伤组织,在含KT2、NAA(α-萘乙酸)0．2、zT(玉米素)0．2、cH(水解酪蛋白)1000和4％椰子汁的N6培养基中成功地诱导出了由原生质体再生的植株。当代原生质体再生植株能正常开花、结实、产生种子;染色体数均为二倍性(2n＝24),最显著的特点是结实率低,穗粒数减步、生育期延迟。     

水稻原生质体再生小植株

水稻的原生质体培养一直是引人注意的问题,多年来进展不大。近年来Fujimura等Coulibaly等Yamada等分别由水稻盾片和未成熟胚愈伤组织原生质体;胚芽鞘幼嫩愈伤组织的原生质体和水稻雄性不育系细胞游离原生质体得到再生植株。我们用水稻(Oryzasativa)农虎6号种子胚诱导愈伤组织制备原生质体,也培养得到再生小植株,结果简报如下:     

甘蓝型油菜与芝麻菜体的细胞杂交

为拓宽油菜育种的基因资源库, 改良油菜品种, 以甘蓝型油菜(Brassica napus)花油3号下胚轴和芝麻菜(Eruca sativa)下胚轴为材料分离制备原生质体; 然后采用PEG-高Ca2+-高pH法进行原生质体融合, 当PEG浓度为35%, 原生质体融合密度为5×105个/mL时, 融合25 min时, 融合率可达18.2%。融合后在培养密度为1×105个/mL时, 以附加1.0 mg/L 2,4-D +0.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+ 200 mg/L肌醇+300 mg/L水解酪蛋白的改良的KM8p为融合体培养基, 以0.1 mol/L 蔗糖+0.2 mol/L葡萄糖+0.2 mol/L甘露醇作渗透稳定剂进行液体浅层培养, 效果较好, 愈伤组织再生率最高为6.8%。将融合体再生的小愈伤组织转移至培养基(B5无机盐+0.087 mol/L蔗糖+0.2 mg/L 2, 4-D+0.5 mg/L NAA+0.2 mg/L 6-BA+ 0.5% Agar, pH 5.8)上增殖培养, 待愈伤组织长至直径为3~5 mm时, 及时将其转至分化培养基(MS无机盐+0.087 mol/L 蔗糖+0.1 mg/L IAA+0.8 mg/L 6-BA+0.8% Agar, pH 5.8)中诱导不定芽再生, 芽分化率为35.7%。当不定芽长为2~3 cm时, 将其切下转入附加0.5 mg/L IBA+0.2 mg/L 6-BA的1/2MS生根培养基中诱导生根, 14 d左右即可形成再生植株, 生根率可达88%。同时, 以紫外线(60 μW/cm2)照射芝麻菜原生质体, 进行不对称融合, 照射2 min的获得了愈伤组织和再生植株, 照射4 min的只获得愈伤组织, 而照射5 min以上的没有获得愈伤组织, 但其愈伤组织再生、增殖及植株再生均不如对称融合。从细胞学鉴定的21块杂种愈伤组织上再生出16株杂种植株。     

甘蓝型油菜与芝麻菜体的细胞杂交

为拓宽油菜育种的基因资源库, 改良油菜品种, 以甘蓝型油菜(Brassica napus)花油3号下胚轴和芝麻菜(Eruca sativa)下胚轴为材料分离制备原生质体; 然后采用PEG-高Ca2+-高pH法进行原生质体融合, 当PEG浓度为35%, 原生质体融合密度为5×105个/mL时, 融合25 min时, 融合率可达18.2%。融合后在培养密度为1×105个/mL时, 以附加1.0 mg/L 2,4-D +0.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+ 200 mg/L肌醇+300 mg/L水解酪蛋白的改良的KM8p为融合体培养基, 以0.1 mol/L 蔗糖+0.2 mol/L葡萄糖+0.2 mol/L甘露醇作渗透稳定剂进行液体浅层培养, 效果较好, 愈伤组织再生率最高为6.8%。将融合体再生的小愈伤组织转移至培养基(B5无机盐+0.087 mol/L蔗糖+0.2 mg/L 2, 4-D+0.5 mg/L NAA+0.2 mg/L 6-BA+ 0.5% Agar, pH 5.8)上增殖培养, 待愈伤组织长至直径为3~5 mm时, 及时将其转至分化培养基(MS无机盐+0.087 mol/L 蔗糖+0.1 mg/L IAA+0.8 mg/L 6-BA+0.8% Agar, pH 5.8)中诱导不定芽再生, 芽分化率为35.7%。当不定芽长为2~3 cm时, 将其切下转入附加0.5 mg/L IBA+0.2 mg/L 6-BA的1/2MS生根培养基中诱导生根, 14 d左右即可形成再生植株, 生根率可达88%。同时, 以紫外线(60 μW/cm2)照射芝麻菜原生质体, 进行不对称融合, 照射2 min的获得了愈伤组织和再生植株, 照射4 min的只获得愈伤组织, 而照射5 min以上的没有获得愈伤组织, 但其愈伤组织再生、增殖及植株再生均不如对称融合。从细胞学鉴定的21块杂种愈伤组织上再生出16株杂种植株。     

小麦胚性悬浮系与原生质体植株再生

普通小麦(Triticum aestivum)昌乐5号(冬性)胚性悬浮细胞系的组成成分对原生质体再生频率发生影响,此种悬浮系是由混合型愈伤组织建立起来的,建成的悬浮系中含有2—3mm的小愈伤组织和分散好的几十至上百个细胞的细胞团。分别用悬浮系中的小愈伤组织和细胞团分离原生质体进行培养。结果表明．由小愈伤组织来源的原生质体再生植株的频率显著高于由细胞团分离的原生质体的再生频率。培养基中不同成分对原生质体分裂的影响也作丁研究。     

水稻原生质体制备条件的优化及其细胞壁变化的快速检测

以疣粒野生稻和栽培稻02428的成熟种子为材料,对愈伤组织的诱导和继代、胚性悬浮细胞系建立、原生质体制备、再生细胞团分化及植株再生进行研究。结果表明：（1）水稻愈伤组织诱导的最佳2,4-D浓度为0.014 mmol/L;（2）胚性悬浮细胞系建立的最佳条件为AA 悬浮培养基+ 0.009 mmol/L 2,4-D ,每25 mL液体培养基加入0.4 g愈伤组织的初始接种量,7 d的继代周期;（3）原生质体制备的最佳条件为20 g/L纤维素酶+ 1 g/L果胶酶,酶解5 h,800 r/min离心5 min;（4）用荧光增白剂（VBL）细胞壁染色液可以快速、准确的检测原生质体制备及培养过程中细胞壁的变化情况。     

普通小麦与玉米不对称体细胞杂交的研究

以长期继代培养,经分化实验证明无分化能力的普通小麦（Triticum aestivum L.)济南177原生质体为受体,以经380uW/cm^2紫外线处理的继代第3－5天的墨西哥黑甜玉米（Zea mays L.cv.Sccharina F.Nigera)胚性悬浮组织原生质体为供体,使用PEG的方法诱导融合。融合再生的18个单细胞克隆的愈伤组织经形态学比较、染色体检查、同工酶分析、5S rRNA间隔序列分析,确认克隆1为杂种愈伤组织,杂种愈伤组织再生出来的白化苗未进行杂种鉴定。同时,初步探讨了紫外线对玉米原生质体的影响。