草铵膦对大豆胚尖不定芽形成的影响

本文以大豆黑农37、吉育91和淮豆4号3种基因型的胚尖为外植体,研究草铵膦7种浓度对大豆不同基因型胚尖不定芽形成的影响。结果表明,大豆3种基因型表现出对草铵膦的耐性不同。吉育91耐性较强,淮豆4号耐性较差。依大豆基因型的不同,草铵膦浓度在0.6mg/L或1.2mg/L时抑制大豆胚尖不定芽形成。本研究为以Bar基因作为选择标记的大豆胚尖遗传转化奠定了基础。     

黑农51子叶节和胚尖再生体系的建立及优化

为建立一个高效的大豆再生体系用于大豆的遗传转化,选用黑农51的子叶节和胚尖作为外植体,建立了黑农51的子叶节和胚尖再生体系,并研究了6-BA和IBA对大豆再生的影响。结果表明,黑农51子叶节最适芽诱导培养基为MSB5+1.0 mg/L 6-BA+ 0.2 mg/L IBA,最适生根培养基为MSB5+1.0 mg/L IBA;胚尖最适芽诱导培养基为MSB5+0.4 mg/L 6-BA+0.2 mg/L IBA,最适生根培养基为MSB5+2.0 mg/L IBA。黑农51子叶节再生体系的出芽率、出芽数、芽伸长数和生根率四个指标均高于胚尖再生体系,更适合作为遗传转化的受体材料。     

大豆不同基因型胚尖不定芽的诱导及对抗生素的敏感性

以大豆胚尖为外植体,在MS+3.0mg/L6BA上培养诱导8个基因型产生不定芽,筛选适合于胚尖再生系统的大豆基因型。同时,测定吉林40在诱导胚尖不定芽时对卡那霉素和头孢霉素的耐受性。结果表明,在8个大豆基因型中,2个基因型的不定芽诱导率大于90%,综合考虑不定芽诱导率和芽数两个性状,吉林40和黑农37适合于大豆胚尖不定芽再生系统。在培养基中加入卡那霉素或头孢霉素时,随着抗生素浓度的增加,胚尖不定芽诱导率急剧下降。经方差分析,卡那霉素和头孢霉素对大豆胚尖不定芽诱导率和芽数均有明显的抑制作用。在培养基内加入200mg/L卡那霉素或300mg/L头孢霉素时,胚尖不定芽诱导率和芽数显著地低于对照。在胚尖再生系统遗传转化中,建议以200mg/L卡那霉素作为抗性筛选浓度,使用头孢霉素作为脱菌剂时,浓度低于300mg/L不会降低大豆胚尖不定芽的诱导率和芽数。     

农杆菌介导大豆胚尖转化体系的研究

以大豆"黑农37"胚尖为外植体,利用农杆菌介导法将抗除草剂基因EPSPS转入大豆,并对转化各培养阶段6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)浓度进行了优化。结果表明:在预培养和共培养培养基中加入较高浓度6-BA有利于抗性芽的诱导;1mg/L6-BA和0.2mg/L吲哚丁酸(IBA)配合使用有利于抗性芽的伸长且提高了抗性芽的再生率;将抗性芽添加在1mg/L IBA的培养基中培养7d后转入不加任何激素的培养基中生根快且移栽后成活率高。PCR结果初步证明将EPSPS基因转入到大豆中。     

苹果叶盘法基因转化中抗生素种类和浓度的筛选

以苹果品种嘠拉试管苗为试材，研究了卡那霉素（Km）、潮霉素（Hm）对继代苗生长和离体叶片再生的影响，以确定叶盘法基因转化的选择压和转化体的筛选浓度以确定苹果叶盘法基因转化中的选择压和抗性芽的筛选浓度；同时研究了不同浓度的头孢霉素（Cef）和羧苄青霉素（Carb）对苹果离体叶片再生的影响及对农杆菌EHA105和LBA4404的抑菌效果，以确定苹果叶盘法基因转化中合适的抑菌抗生素种类和浓度；以确定侵菌共培养后合适的抑菌抗生素种类和浓度。。结果证明表明：Km卡那霉素10mg/L、Hm4.0 mg/L完全抑制了叶片不定芽的分化，可作为苹果叶盘法转化时抗性芽的选择压； 在Km 50mg/L、Hm5.0 mg/L达到继代苗的半致死浓度，可作为基因转化后抗性芽苗的筛选浓度，10mg/L时完全抑制供试叶片不定芽的分化。；由于抗性芽再生的选择压与抗性苗筛选浓度相差较小，Hm相对于Km更适合作为苹果基因转化的选择标记；培养基中附加潮霉素的浓度为5mg/l继代苗不再分化生长，作为基因转化后抗性芽的筛选浓度，2.0mg/L时完全抑制供试叶片不定芽的再生，作为基因转化后抗性芽的筛选浓度。头孢青霉素在Cef 300mg/L时就能完全抑制农杆菌生长，对叶片不定芽的再生影响不大；而附加Carb羧苄青霉素则需400mg/L以上时才能抑制农杆菌LBA4404的生长，同时严重抑制了叶片再生。因此，宜选用Cef作为苹果基因转化的抑菌抗生素。     

大豆子叶节植株再生体系的优化及转EPSPS基因的研究

为提高农杆菌介导转化大豆子叶节再生体系的遗传转化效率,优化了激素水平、基因型、抗生素及筛选压力等影响植株再生的多个因素,并用EPSPS基因转化大豆子叶节。结果表明,不定芽诱导培养基中6-苄氨基嘌呤(6-BA)浓度为1.6mg/L时,不定芽诱导率最高,黑农37和合丰35的不定芽诱导率较吉育91高,吲哚丁酸(IBA)诱导生根的适宜浓度为0.5~1.0mg/L。头孢霉素的最适抑菌浓度为500mg/L,草甘膦有效筛选压力为8mg/L,并获得转EPSPS基因的抗性植株。     

基于绿色荧光标记的甘草遗传转化体系的建立

用根癌农杆菌EHA105菌株介导查尔酮异构酶基因(CHI)转化甘草,建立基于绿色荧光标记的高效遗传转化体系。通过比较子叶、子叶节、去子叶胚3种外植体的再生能力,确定不定芽分化率高达73%的去子叶胚为适宜转化的受体。高效遗传转化体系为:分化和生根培养基中草铵膦除草剂(PPT)筛选压力分别为2.0和1.Omg/L;工程菌浓度OD600=0.5;侵染时间30min;共培养基中乙酸丁香酮(AS)浓度为50mg/L;共培养时间为4d;分化和生根培养基中噬抱霉素(Cef)浓度分别为300和200mg/L。该体系通过检测再生苗根部CFP荧光筛选转化植株,简化了阳性苗的鉴定过程,阳性苗比率可达10%。该体系为研究甘草药用成分代谢途径中相关基因的功能和作用机制奠定了基础。     

白皮松组织培养研究

为建立高效的再生体系,以白皮松成熟胚,子叶为外植体,经过初代培养和继代增殖培养,研究了不同植物生长调节剂种类及浓度、活性炭、GA3在组培各阶段的作用。结果表明：适合子叶诱导芽的培养基为MS+6-BA 3 mg/L+NAA 0.1 mg/L+TDZ 0.01 mg/L,适合胚诱导芽的培养基为MS+6-BA 2 mg/L+NAA 0.1 mg/L;适宜的继代培养基为MS+NAA 0.05 mg/L;以预处理胚（切除下胚轴）为外植体适宜生根培养基为1/2MS+IBA 0.3 mg/L;活性炭对芽增殖无显著作用,随活性炭浓度提高增殖系数有下降趋势;适量的活性炭和GA3可有效促进芽伸长。     

黄瓜离体器官再生体系的优化

优化通过器官直接再生方式的黄瓜离体再生体系,为遗传转化奠定基础。以‘长春密刺’黄瓜的子叶节为外植体,探讨在黄瓜再生过程中,适宜的无菌苗获得培养基、适宜的外植体类型、无菌苗的适宜苗态、不定芽诱导培养基和芽伸长培养基中适宜的激素组合与比例。结果表明,最适的无菌苗获得培养基为1/2MS+30 g/L蔗糖+7 g/L琼脂(pH=5.8);不同外植体的再生率为子叶节>下胚轴>子叶;子叶完全出壳但未展平的无菌苗比其他苗态的再生率高,子叶展平后,再生率迅速下降;当6-BA（6-苄基氨基嘌呤）和ABA（脱落酸）浓度一定时,最适的AgNO₃为2 mg/L;当AgNO₃浓度一定时,6-BA和ABA浓度的最佳组合为1.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L ABA;不定芽诱导的最适培养基为MS+1.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L ABA+2 mg/L AgNO₃,出芽率为90%,每外植体出芽数为3.5;芽伸长培养基中加入0.10 mg/L 6-BA,能够促进再生芽的伸长。本研究成功优化了黄瓜的再生体系,得到了健壮的黄瓜成株。     

用根癌农杆菌介导法转化大豆萌动子叶节细胞

利用根癌农杆菌转化萌动大豆成熟子叶节获得了高频率的转基因大豆。从萌发12～16 h的大豆种子切取半片种子作为目标组织,对其子叶节组织进行伤处理后,接种于含有pGB载体的LBA4404农杆菌溶液。pGB载体含有除草剂（phosphinothricin, PPT）抗性基因bar和绿色荧光蛋白基因sgfp。将接种的外植体分别在含有3或5 mg/L PPT的芽诱导培养基、3 mg/L PPT的芽伸长培养基及2～4 mg/L PPT的根诱导培养基上进行了筛选。利用萌发5 d的外植体进行PPT浓度筛选的结果表明,芽诱导、芽伸长及根诱导阶段的PPT浓度分别为5、3及3 mg/L时,转化效率达到最大值,为5.3%。PCR和Southern杂交结果证实了外源基因稳定地整合在大豆基因组中。Northern杂交和GFP分析结果表明被整合的外源基因在大豆细胞中得到了稳定的表达。成熟植株对体外喷洒100 mg/L PPT溶液产生抗性。转化效率达8.9%。     

马铃薯不同品种块茎再生体系的建立和优化

为建立最佳的马铃薯块茎再生体系,本研究分别以‘夏坡蒂’、‘费乌瑞它’以及‘克新1号’的试管薯和大田薯为试验材料,采用控制变量法对马铃薯块茎再生体系进行筛选,以获得其培养基最佳激素浓度配比,并对不同来源马铃薯块茎不定芽分化率进行对比。结果表明,‘夏坡蒂’、‘费乌瑞它’和‘克新1号’愈伤组织的最佳诱导培养基组合分别为MS+1 mg/L IAA+1 mg/L 6-BA+0.2 mg/L GA3+1 mg/L ZT、MS+1 mg/L IAA+1 mg/L 6-BA+0.2 mg/L GA3+2 mg/L ZT和MS+1 mg/L IAA+1 mg/L 6-BA+0.5 mg/L GA3+2 mg/L ZT。‘夏坡蒂’与‘费乌瑞它’的不定芽最佳分化培养基组合为MS+1 mg/L IAA+1 mg/L 6-BA+0.5 mg/L GA3+2 mg/L ZT;‘克新1号’的最佳分化培养基组合为MS+1 mg/L IAA+1 mg/L 6-BA+0.2 mg/L GA3+2 mg/L ZT。试管薯的块茎不定芽分化率显著高于大田薯。     

树莓品种‘Kivigold’快繁技术体系建立

以树莓（Rubus idaeus）品种‘Kivigold’带腋芽茎段为外植体,研究消毒剂HgCl2（0.1%）不同的消毒时间对外植体培养的影响,对不定芽增殖培养基和生根培养基中适宜的激素种类及浓度、生根苗移栽驯化中适宜的基质进行了筛选。结果显示,树莓品种‘Kivigold’外植体的最佳消毒时间为10 min,初代培养时只需添加6-BA即可满足外植体萌发和生长的需要;在不定芽增殖过程中,细胞分裂素主要影响不定芽的增殖,而生长素主要影响不定芽的生长,以质量浓度低于1.5 mg/L的6-BA以及质量浓度低于0.5 mg/L的NAA较为适宜,3种碳源中蔗糖更有利于不定芽的增殖和生长;经过进一步的筛选,确定适宜于‘Kivigold’不定芽增殖和生长的培养基为MS+1.00 mg/L 6-BA +0.10 mg/L NAA（含20 g/L蔗糖和5.9 g/L琼脂,pH 5.8）,适宜于‘Kivigold’不定芽生根的培养基为1/2 MS+0.10 mg/L NAA（含20 g/L蔗糖和5.9 g/L琼脂,pH 5.8）;在移栽驯化中最适宜的栽培基质为泥炭土:珍珠岩=1:1,移栽成活率可达到93.33%。     

4种地被菊再生及遗传转化条件的比较

为建立地被菊‘神韵’、‘繁星粉’、‘都市丽人’和‘粉玫瑰’的离体再生体系,明确其遗传转化条件,为通过转基因技术培育地被菊新品种奠定基础,以叶片为外植体,研究了激素配比对4种地被菊再生芽诱导的影响;通过农杆菌介导比较了4种地被菊的遗传转化条件。研究结果表明,‘神韵’、‘繁星粉’、‘都市丽人’和‘粉玫瑰’可分别在含有NAA 1.0 mg/L+ BA 1.0 mg/L、NAA 0.3 mg/L+ BA 1.0 mg/L、NAA 1.5 mg/L+ BA 0.5 mg/L、NAA 0.5 mg/L+ BA 1.5 mg/L的MS培养基上获得最佳分化率;其叶片外植体的遗传转化条件为24 h预培养、OD600分别为0.4、0.5、0.3和0.4的农杆菌侵染10 min、共培养48 h、延迟培养2天、甘露糖筛选浓度为10 g/L、头孢霉素抑菌浓度为300 mg/L。部分抗性植株经PCR检测获得了目的条带,初步证明目的基因已经整合到4种地被菊的基因组中。     

‘洛阳红’牡丹组织培养快速繁殖技术研究

以‘洛阳红’牡丹组培苗为试材,探讨了不同基本培养基、激素配比、培养条件、抗褐化物质对‘洛阳红’牡丹继代苗增殖生长、生根及褐化的影响。结果表明：DKW基本培养基适宜‘洛阳红’牡丹继代增殖;培养基中附加2.0～3.0mg/L BA与0.5mg/L IAA或0.05mg/L NAA配比有利于继代苗分化、生长,而附加玉米素ZT效果不佳;20～25℃对‘洛阳红’继代苗增殖影响不大,30℃下试管苗很快老化、枯死,不宜采用;1/2MS附加0.2mg/L NAA或2.0mg/L IAA与2.0mg/L IBA配比可促进‘洛阳红’牡丹试管苗不定根诱导;继代和生根培养基中附加0.5g/L PVP可有效减轻‘洛阳红’牡丹组培苗褐变,促进继代苗分化、生长,但对生根没有明显影响。     

可控环境下培养基成分对大豆组培苗生根的影响

在植物组织培养过程中,温度、湿度、光照强度、CO2浓度等组培物理微环境对组培苗的生长发育有较大的影响。探讨在组培微环境控制的条件下,培养基成分对大豆（Glycine max L.）组培苗生根的影响以促进其生根并完善大豆再生体系。大豆外植体选用鲜重约85 mg的大豆组培单茎节移栽到添加了70 ml培养基的方型培养容器中。培养容器的容积为380 ml,其顶部留2个直径为10 mm的圆孔并覆盖高分子透气膜用来与容器外进行气体交换。试验区根据MS培养基中有糖、无糖和植物生长激素NAA与IBA 的不同浓度设置了六组,培育环境控制在温度23±1℃、湿度65±5%、光合有效光量子束密度70±9 μmol/(m2·s)、光周期16 h/d, CO2浓度未控制。在该可控环境下培育21d后,试验区S20-IBA1.0的大豆组培苗生根较好,净光合速率较高,显示出良好的生长趋势。试验表明：在该可控环境条件下利用添加20 g/L蔗糖和1.0 mg/L IBA的MS培养基有利于大豆组培苗生根,同时控制CO2浓度可期待大豆无糖组培生根能取得更好效果。     

白芦笋花药愈伤组织诱导及绿芽分化

为建立芦笋单倍体育种技术体系以解决国内芦笋新品种资源贫乏问题,笔者以白芦笋花药为外植体进行了愈伤组织的诱导及绿芽分化研究。试验结果表明,芦笋花药经过4d的冷藏(4℃)处理后,接种于含有NAA2.0 mg/L、6-BA1.0mg/L及6%蔗糖的1/2MS培养基上,可产生愈伤组织;每年的4月份接种花药的愈伤组织诱导率最高,8月份次之,11月份最低。品种间、同一品种不同单株间花药的愈伤组织诱导率不同,以‘UC155’品种(18.9%)最高,显著高于其他三个品种‘UC142’(11.6%)、‘Gijnlim’(10.3%)、‘Thielim’(5.8%),所有试验株系中以‘UC155’-8的愈伤组织诱导率最高,达83.5%;每日补充光照强度为1000 lx的光照,比全暗培养更有利于芦笋花药愈伤组织的形成;花药接种前进行离心处理(4000 r/min)30 min,不能提高愈伤组织诱导率;愈伤组织转瓶培养于NAA 0.5 mg/L、6-BA 1.0 mg/L及3%蔗糖的MS培养基上,能分化出无根绿芽;不同品种间绿芽分化率有差别,以‘Gijnlim’品种最高(67.2%),‘UC142’品种最低(14.1%);未分化绿芽的愈伤组织再转入于不含植物生长调节剂的MS培养基上培养,部分愈伤组织能分化出绿芽     

杨树多基因遗传转化体系的建立及优化

以宁杨1号为转化受体材料,建立了杨树多基因遗传转化体系,并对SOS1-SOS2-SOS3进行了遗传转化。研究结果表明：MS 0.5 mg/L 6-BA 0.2mg/L NAA为最适不定芽分化培养基;并确定了最佳的农杆菌侵染浓度OD600=0.4,最适除草剂筛选浓度为0.8mg/L PPT,建立了最佳的宁杨1号多基因遗传转化体系,获得14株PCR阳性株系。     

加工番茄离体再生体系的建立

以加工番茄‘亚心98-1’和‘里格尔87-5’2个品种的子叶作为外植体,研究不同激素组合对其出愈和诱芽的影响。结果表明,激素的种类和浓度对加工番茄外植体出愈率的影响没有差异,但是诱导形成的愈伤组织形态和不定芽存在差异,ZT与IAA组合对不定芽的诱导效果高于6-BA与IAA组合,不定芽诱导率最高的培养基为MS+ZT 0.5 mg/L+IAA 0.2 mg/L。品种之间存在差异,‘亚心98-1’比‘里格尔87-5’更易产生较高比率的正常芽。再生芽在1/2MS + 0.1 mg/L IAA生根培养基上能正常生根,并发育成完整的小植株。