Factors Affecting Agrobacterium-Mediated Transformation Efficiency in Rice

Several important factors affecting the efficiency of Agrobacterium-mediated rice transformation were studied with several predominant commercial indica and japonica rice cultivars. As far as indica rice callus was concerned, CC medium was the best and the quality of callus was improved with the addition of 1.0 to 2.0 mg/L ABA. It decreased the percentage of browning calli and improved the callus growing state by addition of a certain amount of sorbitol to the subculture medium. NB medium was the best for callus initiation of japonica rice, but the improvement in the quality of callus of japonica subspecies was not obvious by adding ABA. During the period of subculture, to a certain degree, increasing the sucrose concentration could improve the proportion of hygromycin resistant calli. Furthermore, the transformation efficiency would be higher by applying selection pressure in the selection stage, removing selection pressure during the plantlet differentiation period and applying selection pressure again during seedling hardening period. Besides, suitable combination of plant hormones was beneficial for callus differentiation. An efficient Agrobacterium-mediated rice transformation system had been established for several rice cultivars and a lot of transgenic rice plants had been obtained.     

提高农杆菌转化水稻频率几个因素的研究

以6个重要的籼稻和粳稻品种为材料,研究了影响农杆菌转化水稻频率的几个重要因素。结果表明,对于籼稻品种而言,CC培养基是愈伤组织的最适诱导培养基;添加1.0~2.0 mg/L ABA能有效地改善愈伤组织的质量;在继代培养基中添加山梨醇能改善愈伤组织的生长状态,降低愈伤组织的褐化。而对于粳稻品种来说,适宜的诱导培养基是NB培养基,添加ABA对愈伤组织的改善效果不明显,对于多次继代的愈伤可以适当增加蔗糖浓度以提高抗性愈伤率。此外,在筛选时期适当加大筛选压力,分化时去掉筛选压力,壮苗时加适当的选择压力,可提高转化率。在分化时,采用适宜的激素配比有利于提高分化率。应用所优化的农杆菌转化系统,获得了一些有价值的转化植株。     

基因枪法转化籼稻有关因素的评价

 利用基因枪轰击水稻未成熟胚及未成熟胚诱导来源的愈伤组织,对国内外16个籼稻品种进行了转化。设置不同的基因枪转化参数,并在培养基中添加各种植物激素、甘露醇以及2-N-吗啉-乙基磺酸(简称MES)来改善继代过程中籼稻愈伤组织的生长状态。基因枪转化的操作参数（包括金粉浓度和DNA含量、基因枪氦气压力、轰击受体的不同状态）对转化频率有重要影响;在继代培养基中添加MES（500 mg/L）作为缓冲剂,可以减少籼稻愈伤组织褐化现象的发生;在诱导和继代培养基中补加NAA(0.5 mg/L）,KT(0.2 mg/L)可改进愈伤组织质量,进而提高再生频率;在继代培养基中补加低浓度的 ABA(1 mg/L)和甘露醇（20 g/L）,能普遍改善愈伤组织生长状况,减少褐化现象的产生,得到较多结构致密的颗粒状抗性愈伤。获得了再生的转化植株,经检测表现出对Basta的抗性。     

麦芽糖提高水稻花药培养效率的研究

 研究了浓度均为150 mmol/L的9种碳源(含组合)对3个籼稻品种花药的愈伤组织诱导率的影响，发现麦芽糖为碳源的培养基效果最佳。进一步以7个籼稻2个粳稻和4个杂交组合为材料，系统比较了150 mmol/L的麦芽糖与蔗糖作为诱导培养基的碳源对花药培养的影响，结果表明，以麦芽糖为碳源的培养基上，平均愈伤组织诱导率和随后的绿苗分化率分别为54.81%与9.70%，而在相应的蔗糖培养基上只有11.85%和3.30%，差异极显著。讨论了提高籼稻花培效率的簧略，井建议采用统一的方法计算愈伤组织诱导率．     

琼脂浓度对水稻愈伤组织植株再生率和内源激素含量的影响

 以盐粳2号脱壳种子为外植体研究了培养基不同浓度琼脂对愈伤组织植株再生率的影响及可能的机理。在分别进行脱分化、分化和继代培养基中琼脂浓度试验时，当琼脂从0.5％提高到1.0％ 植株再生率均显著升高。在继代和分化培养基琼脂浓度均为1.0%时植株再生率最高，而脱分化培养基0.5%或1.0%琼脂和分化培养基1.0%琼脂 组合，再生率最高，两者均为1.0% 琼脂反而降低。试验还表明，随着培养基中琼脂浓度提高，愈伤组织含水量显著降低而脯氨酸含量上升。较高浓度（1.0%）琼脂继代培养的愈伤组织内源ABA含量显著高于较低浓度（0.5%）琼脂的，而ZRs含量则显著较低。同样，在分化培养过程中，较高浓度琼脂分化培养的愈伤组织内源ABA含量显著地高于较低琼脂的，而ZRs含量则相反，但差异不显著。 V 关键词：琼脂浓度：精     

提高水稻成熟种胚体细胞培养力

实验结果认为,水稻成熟胚是一种“竞争性”外植体。高浓度的脱落酸（ABA）能有效地抑制胚芽和胚根的生长,而对水稻盾片愈伤组织的生长影响较小,从而促进盾片愈伤组织的同步健壮生长。这些愈伤组织致密,呈乳白色且分化频率高。调节分化培养基的浓度可减少愈伤组织变褐老化,有效地提高愈伤组织绿苗分化率。在诱导培养期间,较高的2,4－D浓度（大于1 mg/L）和6－BA会抑制种胚体细胞愈伤组织的诱导,其中籼稻比粳稻敏感。在诱导培养基中附加2,4－D 0.5 mg/L,BA 0.5 mg/L,ABA 5 mg/L,B_1 (5－10 mg/L)对成熟籼稻种胚培养是较合适的。     

拟南芥热激启动子（HSP18.2）在水稻中的启动效率探讨

从拟南芥中克隆热激蛋白基因HSP18.2的启动子区域,构建了由HSP18.2启动子引导的GUS融合基因,并经农杆菌介导导入籼稻愈伤组织中。对热激和常温条件下转基因籼稻愈伤组织中GUS活性的比较测定表明,HSP18.2启动子在热激条件下可驱动GUS报告基因在转基因愈伤组织中高效表达,而常温条件下GUS活性在检测水平以下,证明HSP18.2启动子在籼稻中对基因的调控十分灵敏。     

ABA和AgNO3对小麦幼胚愈伤组织诱导和分化的影响

为解决河南小麦生产上三个主导品种（豫麦18号、豫麦49号、兰考906）生物技术改良的技术瓶颈问题。研究了不同浓度的ABA和AgNO3处理对上述三个小麦品种幼胚愈伤组织诱导和分化特性的影响。结果表明。添加0．1mg／LABA的诱导培养基以及在添加0．1mg／l ABA的基础上再添加2．5mg／L或5．0mg／LAgNO3的诱导培养基对幼胚愈伤组织形成和分化最为有利，但不同基因型在相同的处理下幼胚愈伤组织诱导率和分化率仍存在较大的差异。     

苯乙酸促进水稻花药愈伤组织的再分化和直接成苗

 研究了苯乙酸（phenylacetic acid，PAA）应用于水稻花药培养的效果。以 2,4-D 为对照，发现PAA不影响愈伤组织诱导率，但显著提高了愈伤组织分化率（p<0. 05），从而显著提高了植株再生率（p<0. 05）。其促进效果与品种、培养基无机盐成分有关，对籼稻品种效果较好。PAA还能有效地促进花药愈伤组织不经转移到分化培养基上而直接在诱导培养基上分化成苗。直接再生的绿苗大多具有旺盛的不定根，可直接移栽到土壤中去。当PAA浓度为10 mg/L 时，特青、02428和亚优2号的直接植株再生率分别达0. 56%, 1. 64%和2. 69%。提高PAA浓度可进一步提高直接植株再生率。利用基于PAA的一步成苗培养法已构建成了3个水稻杂种花培后代加倍单倍体（DH）群体。     

几个籼稻品种的成熟胚愈伤组织植株再生体系的建立

组织培养技术在作物改良上的成功应用需要合适的植株再生体系。本试验以7个籼稻成熟胚为材料，通过优化激素配比，建立适合于水稻遗传转化的高频植株再生体系。研究结果表明，NB 2mg／L2，4-D适合于供试品种的成熟胚愈伤组织的诱导，诱导率达90％以上；在分化培养基中添加3．0-3．5mg／L KT，0．5～1．0mg／L NAA和5．0mg／L ABA的激素配比，明恢81、N175、航1号的最高分化率分别达72．7％、80．0％和78．0％；移栽成活95％以上。     

水稻粳粳交花药培养继代愈伤组织分化培养基的优化

以继代的粳粳交（空育131／稻花香2号）F。花药培养的愈伤组织为试验材料,研究培养基中的影响因素,对已有的培养基进行优化。共用20种培养基进行分化,涉及7种影响因素：谷氨酰胺,糖类,激素,山梨醇,铜、银离子组合,硅素和活性炭。结果表明：（1）长时间继代的愈伤组织仍具有分化能力。（2）可以显著提高绿苗分化率的因素为60mg／L硅素,0.25mg／LAgNOs和0.75mg／L CuSO4·5H2O。（3）加160目活性炭的培养基中愈伤生长状况得到很大改善。（4）最佳分化培养基为G1W3。     

水稻成熟胚组织培养研究

对珍汕 97B、明恢 6 3、H14 93、中花 11等 4个水稻品种的成熟胚在组织培养中愈伤组织诱导率和植株再生率的研究表明 ,在N6培养基中附加体积分数为 2× 10 -3 的 2 ,4 -D时诱导率最高。在相同的诱导培养基和分化培养基上 ,4个水稻品种的愈伤组织诱导率和植株再生率表现出极大的差异。粳稻H14 93表现最好 ,其诱导率和再生率分别达到 90 .6 %和 90 .0 % ;中花 11次之 ,分别为 85 .2 %和 6 6 .7% ;2个籼稻品种的愈伤组织诱导率较低 ,植株再生率几乎为 0。说明本试验中的诱导条件适合于粳稻品种 ,而对籼稻品种不利     

提高水稻花培育种效率研究

通过对7个杂交组合F1代的花药培养,探讨了花培材料不同低温处理、不同诱导分化培养基激素配比、不同添加物以及培养条件对花药培养效率的影响,结果表明:低温预处理可提高花培的诱愈率,以8℃、8 d处理效果最好;改良N6培养基+YD2处理为粳稻、偏粳材料愈伤组织诱导最佳培养基,MS培养基+FH4处理为粳稻、偏粳材料愈伤组织分化的最佳培养基;多效唑(MET)对绿苗分化具有很大的促进作用;水解乳蛋白(LH)等有机附加物对多数材料的愈伤组织诱导和分化都有一定的作用;光、温培养条件对愈伤组织诱导分化有影响。     

云南光壳稻籼粳分类与形态性状的相关性研究

以程氏籼粳分类和俞履圻的变种变型分法对20份云南光壳稻品种及籼粳测验种02428、Dular进行籼粳亚种、变种变型分类,并对其形态性状进行相关分析。结果表明,20份云南光壳稻包括13个变种69个变型,以偏粳型品种占较高比例,籼粳分类品种中偏粳型品种的广亲和性较好。籼粳分类性状间及其与其他形态性状尤其是花药长度、穗下节长和株高存在极显著的相关性,推断原始的云南光壳稻的籼粳分化取决于温度,并与纬度和海拔密切相关。     

洁净DNA转化获得2mG2-epsps基因单拷贝整合的抗草甘膦水稻

洁净DNA转化是基因枪介导外源基因表达框导入植物的转化技术,能从根本上消除载体框架序列对转基因植株的不利影响。2mG2-epsps基因是具有重要育种价值的草甘膦除草剂抗性基因。以日本晴为材料,研究了草甘膦对水稻愈伤组织生长及分化的影响,采用洁净DNA转化技术将2mG2-epsps基因表达框导入水稻。结果表明:1)草甘膦对水稻愈伤组织的生长及分化有明显的抑制作用,当草甘膦浓度为2mmol/L时,愈伤组织绿苗分化率为18.97%,较对照71.67%显著降低。2)基因枪介导2mG2-epsps基因表达框转化水稻时,经草甘膦筛选获得抗性愈伤后,在植株再生培养基中去除筛选剂利于抗性愈伤的分化,转化率为17.20%。经Southern杂交分析,2mG2-epsps基因表达框均以单拷贝整合到受体基因组。52.17%(12/23)转基因株系可耐受12~50mmol/L的草甘膦。     

长江中下游稻区双季晚粳稻产量生理与资源利用效率研究进展

长江中下游稻区是我国水稻主产区,同时又是单、双季稻混作区。目前,随着经济发展和人民生活水平的提高,人们对优质大米,尤其是优质粳米的需求日益增加,因此,在双季稻生产中引入粳稻具有重要的现实意义。本文介绍了长江中下游双季稻的温光资源特性,总结了现有双季晚(籼/粳)稻品种的种植表现,从产量、产量结构、干物质积累、群体动态、生育期、温光利用率、稻米品质等方面比较了长江中下游稻区晚粳与晚籼的可能差异。总体来说,双季晚粳在产量、每穗粒数、结实率、千粒重等方面均显著高于晚籼;前期干物质积累两者无显著差异,但是后期干物质积累量晚粳要高于晚籼,晚粳的灌浆率显著高于晚籼,这预示着双季晚粳具有更高的产量潜力。粳稻比籼稻有着较平稳的茎蘖动态,这使其具有更强的后期光合能力、更高的后期光能利用率;全生育期晚粳比晚籼长,主要体现在推迟抽穗结实,延长结实灌浆期;粳稻全生育期积温和光照时数均显著高于籼稻,粳稻后期叶面积指数大于籼稻,光合势亦高于籼稻,而在生育前期(拔节至抽穗期)两者对温光资源的利用基本相当,因此温光利用率晚粳显著高于晚籼;另外,晚粳的稻米品质要优于晚籼。因此,相对于双季晚籼,双季晚粳具有更高的应用推广价值。     

根癌农杆菌介导的水稻转化系统的优化及转反义Wx基因植株的获得

以具不同直链淀粉含量的籼粳稻品种为受体材料,试验了适宜于根癌农杆菌介导转化的水稻愈伤组织诱导培养基及其诱导培养的时间。结果表明,一种基于MS基本培养基的商品培养基较适合作为籼粳稻幼胚愈伤组织的诱导培养基;对于籼型杂交稻亲本协青早B,转化前幼胚较适合的愈伤组织诱导培养天数为8 d左右。在此基础上,将反义蜡质（Wx）基因分别导入上述受体亲本中,获得了一批转基因水稻植株。PCR和Southern杂交分析表明反义Wx基因已经整合进了转基因水稻的基因组中。遗传分析表明外源基因在转基因水稻后代中的分离符合3∶1的理论比例。     

江淮流域杂草稻叶绿体DNA的籼粳分化

 为了探明江淮流域杂草稻的细胞质来源,根据水稻叶绿体DNA ORF100（Open Reading Frame 100）序列在籼粳间存在69 bp差异的特征,设计了InDel标记cpDNA69。利用该标记对2个分别以籼稻和粳稻为母本的F2群体、22份栽培稻（Oryza sativa L.）、3份普通野生稻（O. rufipogon Griff.）进行了分析验证。PCR结果可以获得缺失和非缺失两种带型,缺失带型与以籼稻为母本的F2群体、10份籼稻材料完全对应;非缺失带型与以粳稻为母本的F2群体、11份粳稻材料完全对应,3份广西普通野生稻为非缺失带型,属粳型,1份以粳稻为母本的籼粳杂交材料为粳型。因此,cpDNA69可以用作叶绿体籼粳鉴定标记。利用该标记对22份杂草稻的叶绿体DNA鉴定的结果表明,7份早年发现的杂草稻,即江苏省连云港穭稻和安徽省怀远、来安、全椒、肥东的塘稻的叶绿体DNA为非缺失带型,属粳型,而近年来在江苏省扬中、高邮、灌云、洪泽、盐都、兴化、如皋等地直播稻田发现的15份红米杂草稻的叶绿体DNA为缺失带型,属籼型。这为进一步研究江淮流域杂草稻的来源提供了依据。     

提高农杆菌介导转化水稻效率的因素

 以3个籼稻品种和2个粳稻品种为对象，对农杆菌转化水稻过程中影响转化效率的因素进行了研究。结果表明，菌株AGL1和EHA105按一定比例混合共转化和转化前菌体重悬对抗性愈伤率有显著影响；琼脂粉加倍和超净工作台上风干4 h的方法因能明显提高抗性愈伤率和分化率而被认为是最适合的干燥培养方式；分化培养基中加入二甲基亚砜（DMSO）或脯氨酸（Pro）可以提高分化率；壮苗时加入适量的NAA有利于壮根并提高移栽成活率。应用此农杆菌转化系统，获得了一批经PCR和点杂交鉴定的转基因植株。     

甘蔗胚性愈伤组织发生与发育的组织细胞学观察

运用石蜡切片染色和显微技术相结合的方法,对FN15和ROC22两个不同基因型甘蔗品种,在心叶诱导愈伤组织和愈伤组织继代过程的不同阶段,对愈伤组织胚性细胞、体细胞胚和芽原体的发生与发育进行了研究。结果表明,愈伤组织来源于切口部位、韧皮部、维管束鞘或外皮层具有活力潜能的薄壁细胞,此种愈伤组织多数为胚性细胞。基因型FN15可从心叶直接诱导出体细胞胚,而基因型ROC22则需继代培养后才发生体细胞胚。从愈伤组织表型分析,浅黄色愈伤组织多数为胚性细胞;金黄色和乳白色愈伤组织多数是已分化的各种类型的体胚;褐色愈伤组织,只有极少量细胞具有分裂能力,最终也能分化出小芽;透明状愈伤组织一般无细胞质,也不具分裂能力。因此应选择浅黄色的愈伤组织作为转基因准备受体。