多叶斑叶兰繁殖体系建立及基于转录组的发育调控途径功能基因研究

多叶斑叶兰,是兰科斑叶兰属濒危野生植物、国家二级保护植物,具有极高的观赏和药用价值。多叶斑叶兰由于分布种群小,传播扩散能力弱,自然繁殖受到极大限制。以野生多叶斑叶兰茎段作为外植体,建立高效直接的植株再生体系。结合高通量转录组测序技术与生物信息学分析技术,深入挖掘参与多叶斑叶兰器官发育过程的功能基因。结果表明, Morel+2.0 mg/L 6-BA +0.5 mg/LKT+1.0 mg/LNAA+1g/L蛋白胨+25g/L 蔗糖+7.0 g/L Agar+1.0 g/L活性炭+30 g/L 香蕉+50 g/L土豆为最佳的芽诱导培养基;Morel+3 mg/L 6-BA+0.5mg/L NAA+0.5 mg/LKT+0.01 mg/L TDZ+2g/L蛋白胨+25g/L 蔗糖+7.0 g/L Agar+1.0 g/L活性炭30g/L 香蕉+50g/L 土豆为最佳芽增殖培养基;1/2 Morel+1.0 mg/L IBA+0.1 mg/L NAA+1 g/L+花宝2 号+25g/L 蔗糖+7.0g/L Agar +1.0 g/L活性炭+1g·L-1蛋白胨为最佳的生根培养基。转录组测序分析组装获得170688个Unigene,平均长度为584 bp, N50为833 bp。17352个Unigene比对注释到NR、Swiss-Prot、KOG、GO、KEGG数据库。野生苗与组培苗差异表达Unigene GO与KEGG功能富集分析显示, Unigene主要参与调控植物激素信号转导、植物形态发育、次生代谢过程以及能量代谢过程等生物学功能。进一步分析获得511个参与植物器官发育调控相关的转录因子。成功建立了多叶斑叶兰种质资源保存与高效离体再生体系,结合高通量转录组学技术,获得全面完整的多叶斑叶兰转录组信息特征,为后期多叶斑叶兰快速扩繁、遗传转化以及功能基因鉴定、遗传发育及其调控机制研究奠定基础。     

怀山药类原球茎的诱导形成与植株再生

为提高山药离体繁殖的速度, 缩短繁殖周期, 以铁棍山药(Dioscorea opposita cv. ‘Tiegun’)带腋芽茎段为材料, 对类原球茎的诱导、增殖、分化与植株再生进行了研究。结果表明, 铁棍山药类原球茎诱导的最适培养基为MS+1.0 mg·L^-1 TDZ+30 g·L^-1蔗糖, 增殖的最适培养基为MS+9 mg·L^-1 6-BA+30 g·L^-1蔗糖, 分化的最适培养基为MS+2 mg·L^-1 KT+0.02 mg·L^-1 NAA+30 g·L^-1蔗糖, 最适生根培养基为1/4MS+0.05 mg·L^-1 NAA+1.0 mg·L^-1 PP333+15 g·L^-1蔗糖, 生根率达80%, 移栽成活率可达85%。类原球茎的诱导形成及植株再生体系的建立为怀山药种苗的快速繁殖提供了一条新途径。     

欧洲百合愈伤组织诱导及植株再生体系的建立

以欧洲百合(Lilium martagon)无菌苗鳞片为外植体, 探讨不同植物激素组合及光暗培养条件对愈伤组织诱导、增殖和再生不定芽的影响, 进而建立欧洲百合高效再生体系。结果显示, 诱导愈伤组织的最佳培养基为MS+0.2 mg?L^-1 TDZ+0.5 mg?L^-1 NAA, 诱导率为77.14%。在添加TDZ和NAA组合的培养基中进行继代培养, 愈伤组织极易褐化, 胚性活性下降; 采用添加6-BA和NAA组合的培养基可改善愈伤组织的褐化现象, MS+0.5 mg?L^-1 6-BA+0.1 mg?L^-1 NAA是愈伤组织增殖的最佳培养基, 增殖指数为2.93, 表明6-BA在愈伤组织状态维持中起关键作用。暗培养条件下愈伤组织的诱导率、增殖指数和芽再生系数最高, 分别可达77.14%、2.93和5.43, 且愈伤组织生长状态较好, 不定芽生根正常。研究建立的欧洲百合高效再生体系对于百合种质资源保存、基因工程育种及在国内的推广应用具有重要意义。     

营养组合物对再障大鼠干细胞增殖的影响

目的：观察营养组合物对再生障碍性贫血大鼠干细胞增殖的影响,探讨其治疗再障的可能机制。 方法：SD大鼠100只,随机分为正常对照组、再障模型组（AA）及不同剂量的营养组合物组。构建再障模型的同时,第5天开始,分别对大鼠给予高剂量营养组合物2 26695 mg/（kg·d）、中剂量高剂量营养组合物1 5113 mg/（kg·d）、低剂量高剂量营养组合物1 05791 mg/（kg·d）,每天灌胃,直至实验结束（60d）,采用颈椎脱臼法处死大鼠,采用免疫组化法检测再障大鼠的肝、肾、胃、肠、脑干细胞标志物的表达情况。 结果：大鼠肝脏、肾脏及胃的干细胞标志物的含量增加,且随着营养组合物剂量增加而增加;营养组合物处理再障大鼠后,大鼠肠粘膜、神经干细胞的标志物表达量在各组中无显著变化。 结论：营养组合物对再障大鼠肝脏、肾脏及胃的干细胞增殖具有一定的促进作用;而对再障大鼠肠粘膜、神经的干细胞增殖无显著影响。营养组合物一定程度上可以促进再障大鼠的干细胞增殖,此可能为其治疗再生障碍性贫血的作用机制之一。     

以根为外植体建立大蒜的组织培养体系

以国内4个大蒜栽培品种为材料,建立了以根为外植体的再生体系。将蒜瓣去皮后灭菌消毒,萌发后选取苗龄为5~7 d的无菌苗的根接种到含不同激素配比的培养基中进行愈伤组织诱导,发现MS+2,4-D 1 mg/L+2ip 0.1 mg/L组合愈伤诱导效率最高,平均为56.06%;愈伤组织经过2~3次继代培养,选取胚性愈伤组织置于不同分化培养基上进行培养,2~3个月后可见小芽产生,分化培养基为MS+KT 1 mg/L时,植株再生效率最高,平均达到35.01 %。本研究建立了一种以根为外植体的高效的大蒜愈伤诱导和再生体系,为大蒜遗传转化体系的建立打下良好基础。     

百合未授粉子房离体培养胚胎形成及植株再生

未受精子房离体培养是诱导雌核产生单倍体的技术之一。以1个野生种和3个杂种系共7个百合(Lilium)基因型为实验材料, 探讨了基础培养基、花蕾取样时期和外源激素等因素对百合未授粉子房离体培养胚胎形成的影响。结果表明, CBM、MS和BDS三种基础培养基均可诱导百合未授粉子房胚胎形成, 但以BDS培养基诱导效果最佳; 开花前1天的花蕾较适于百合未授粉子房离体培养; 2 mg·L^-1 2,4-D + 2 mg·L^-1 6-BA和2 mg·L^-1 2,4-D + 2 mg·L^-1 KT两种外源激素配方均适用于百合未授粉子房离体培养诱导胚胎形成。在培养过程中, 大多数胚性胚珠中只含有1个胚胎, 位于珠孔端、合子端或极核处, 少数胚性胚珠中含有双胚胎。通过百合未授粉子房离体培养, 从5个基因型材料中共获得146株再生植株。采用根尖染色体计数法对其中的62株进行了倍性测定, 其中43株与母体植株染色体倍性不同。     

盐生植物海马齿离体再生

建立盐生植物海马齿(Sesuvium portulacastrum)的离体再生体系,为其生物技术改良奠定基础。以海马齿叶片、茎和腋芽为外植体, 在不同激素配比的培养基上进行愈伤组织诱导、继代培养以及不定芽的分化和生根培养。结果表明: 最适愈伤组织诱导的外植体为叶片, 其次为幼嫩的茎段和腋芽。以叶片为外植体, 愈伤组织诱导率最高的培养基为MS+2.0mg·L^–12, 4-D + 0.5 mg·L^–16-BA + 3%sucrose; 芽分化最适培养基为MS + 1.0 mg·L^–1 2, 4-D + 0.2 mg·L^–1 6-BA + 3% sucrose;生根最适培养基为MS + 3%sucrose + 0.1%AC。炼苗移栽后, 成活率可达80%。     

花生幼叶为外植体的植株再生系统的建立

本文报道利用花生成熟胚幼叶为外植体获得高频植株再生的方法,为花生转基因提供有效的受体系统。通过诱导培养基TDZ、BA、NAA的浓度以及种子萌发时间、继代培养基种类五个因素不同水平的正交试验,筛选出了分化高频发生的最佳组合为：MS培养基中应含有TDZ 1.0 μmol/L、BA 0.4 μmol/L、NAA 5.0 μmol/L,种子萌发4 d,继代培养基为MS0。本研究表明,五因素中诱导培养基TDZ浓度为诱导花生幼叶分化的主要影响因素,其次为继代培养基、种子萌发时间,而诱导培养基中BA和NAA的浓度作用较小。试管苗生根后移栽田间,可正常开花结果。     

玉米Ubi－1启动子在可育转基因玉米植株中的表达活性

本工作将玉米泛素基因－1启动子（Ubi-1)与大肠杆菌β－葡萄糖苷酸酶基因（gus,uidA)的编码区融合,通过基因枪粒子轰击方法转化来自水成熟胚盾片组织的I－型愈伤组织,经PPT选择获得可育的玉米转基因植株,并采用组织化学方法分析了Ubi-1启动子驱动的gus基因在不同组织,细胞中的表达活性,发现gus基因在除花药壁以外的其它所试组织中均可以有效表达。Ubi：GUS在花粉,卵细胞中T1代转基因植株未成熟胚中的表达显示该启动子在植株发育的早期阶段即具有活性。对T0代转基因植株的花粉进行GUS组织化学染色,gus基因呈1：1分离,显示外源基因在转基因植株中以孟德尔方式遗传。同时发现,使用玉米本身的启动子Ubi-1可以降低外源基因在转基因玉米中的拷贝数,进而避免基因沉默现象的发生。目前已得到第二代转基因种子。     

胜红蓟化感作用研究 Ⅷ.植株对花生和相关杂草的田间化感效应

在田间条件下,胜红蓟化感效应与处理植株的方式和时间显相关。覆盖处理对花生出苗和生长不产生化感抑制效应,而是显示一定的促进效应,翻埋处理对花生出苗和生长都产生显的化感抑制效应,然而覆盖处理30d,翻埋处理10d后再播种花生,花生出苗均受显抑制,两种处理都能减少许多杂草的萌发,但对不同种属杂草萌发的抑制作用有差异。进一步用高效液相色谱（HPLC）技术研究证实;覆盖处理条件下,胜红蓟植株直到第14天才向土壤中缓慢释放化感物质胜红蓟素,第30天达到最大值后逐渐减少,而翻埋处理的第2天,植株就向土壤中释放胜红蓟素,第10天达到最大值后缓慢减少,但第26天后土壤中胜红蓟素含量又上升,然后再逐步下降。这些结果显示不同处理条件下,胜红蓟植株对花生和相关杂草的田间化感效应是与胜红蓟植株在不同时间释放的化感物质在土壤中的存在状态和有效作用浓度显相关的。