百合植株再生及遗传转化研究进展

百合是多年生单子叶球根花卉，具有食用、药用及观赏价值。近年来，百合的需求量逐渐加大，育种目标也越来越丰富，百合快速繁育及培育优良新品种一直是研究的热点。传统繁殖方式繁殖系数低且速度慢，通过组织培养技术建立再生体系及遗传转化体系有利于百合的快速繁育及优良品种选育。本文从外植体的选择、培养基类型、器官直接发生途径、器官间接发生途径、体细胞胚状体途径、遗传转化受体及方法的选择等方面概述了百合植株再生及遗传转化的研究进展，为百合高效再生体系及遗传转化体系的建立提供参考依据。     

生物技术在百合上的应用

对生物技术在百合 (Liliumspp .)上的应用研究进展进行了综述 .生物技术在百合上的应用主要包括以下几个方面 :利用植物离体培养技术成功建立了百合快速繁殖体系和脱毒苗生产技术程序 ;利用胚胎拯救技术克服了百合杂交前后障碍获得百合新品种 ;蛋白质分子标记、DNA分子标记在百合的初步应用 ;通过农杆菌介导法、基因枪法、电激法等进行了百合的遗传转化 ,并通过基因枪法成功地获得了百合转基因的植株 .     

生物技术在百合上的应用

对生物技术在百合 (Liliumspp .)上的应用研究进展进行了综述 .生物技术在百合上的应用主要包括以下几个方面 :利用植物离体培养技术成功建立了百合快速繁殖体系和脱毒苗生产技术程序 ;利用胚胎拯救技术克服了百合杂交前后障碍获得百合新品种 ;蛋白质分子标记、DNA分子标记在百合的初步应用 ;通过农杆菌介导法、基因枪法、电激法等进行了百合的遗传转化 ,并通过基因枪法成功地获得了百合转基因的植株 .     

百合基因转化直接分化受体系统的建立

以东方百合(Lilium seberia)为研究对象，通过高频再生系统的建立和抗生素敏感性试验建立了稳定高效的鳞片及小叶离体直接分化基因转化受体系统，为下一步的百合基因转化工作奠定了基础。结果表明：鳞片诱导分化培养基以MS l．0mg/L BA 0．5mg/L NAA (0．1-1．0)mg/L2，4—D为宜，小叶分化最佳培养基为MS 1．0mg/L IAA 0.5mg/L BA；确定了不同外植体适宜的抗生素筛选浓度，卡那霉素筛选浓度为鳞片75mg/L、小鳞片叶为120mg/L、小叶柄为75mg/L、小叶片为50mg/L，头孢霉素或羟苄青霉素选择压可用250mg/L。     

离体百合鳞茎发育及淀粉合成酶基因LohGBSSI的克隆与表达

  目的  淀粉是百合Lilium spp.鳞茎的主要组成成分，淀粉代谢对于百合鳞茎发育至关重要，对其开展深入研究有助于解决鳞茎繁育慢等产业化难题。  方法  以主栽品种东方百合‘索邦’Lilium ‘Sorbonne’离体鳞茎为材料，在观测不同发育时期形态和淀粉积累的基础上，利用cDNA末端快速扩增技术（RACE），克隆淀粉合成代谢关键酶颗粒结合型淀粉合成酶基因LohGBSSI，并对其开展不同组织及发育期基因表达谱分析。  结果  ① 根据形态及源-库转换，离体百合鳞茎形成和发育过程可分为小鳞茎膨大初期（0~15 d），小鳞茎快速膨大期（15~55 d）及小鳞茎膨大后期（55~75 d）。②‘索邦’颗粒结合型淀粉合成酶基因LohGBSSI（GenBank登录号:MF101407.1）全长1 913 bp，开放阅读框（ORF）长为1 665 bp，编码554个氨基酸。氨基酸序列与兰州百合Lilium davidii var.unicolor GBSSI同源性较高（92%），推测该基因可能属于GBSSI基因家族。③LohGBSSI基因在鳞茎和叶中表达显著高于茎段和根，表明直链淀粉合成的最主要部位为源-库关键器官；不同发育时期鳞茎内LohGBSSI的表达在15 d时最高，暗示鳞茎形成初期需淀粉快速合成以便形态建成。  结论  为后续解析淀粉合成关键酶基因GBSS在鳞茎发育中的功能奠定了基础，也为百合进行淀粉相关基因修饰提供了依据。     

铁炮百合继代培养与生根培养技术

百合是单子叶植物亚纲百合科Liliaceae百合属Lilium的一类多年生草本植物，靠鳞茎宿存。目前观赏百合主要以铁炮（麝香）百合、亚洲百合和东方百合为主。百合的组织培养始于20世纪50年代，Robb首先利用百合鳞片进行组织培养获得成功，国内外诸多学者对百合的组织培养也进行了研究，目前已应用于百合生产中。     

索邦和西伯利亚百合的离体再生体系建立

【目的】确定索邦（Sorbonne）和西伯利亚（Siberia）百合的离体再生体系适合的诱导培养基、增 殖培养基、生根培养基以及最佳转化受体系统。【方法】选用索邦和西伯利亚百合的鳞茎球作为外植体,比较 它们在添加不同激素配比的培养基中的生长状况,得出两种百合诱导愈伤组织和不定芽、继代增殖、诱导生根 培养基和对卡那霉素敏感的最适条件。【结果】索邦百合最佳诱导培养基是 MS+2,4-D 1.5~2.0 mg/L,西伯利亚 百合最佳诱导培养基为 MS+2, 4-D 1.0~1.5 mg/L;两种百合的最佳继代增殖培养基均为 MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L：两种百合的最佳生根培养基为 1/2MS+NAA 0.2 mg/L、1/2MS+IBA 0.2 mg/L;筛选转化植株时,质量浓度为 150 mg/L 的卡那霉素足以抑制非转化细胞或细菌的生长。【结论】为东方百合品种种球工厂化生产及遗传转化再 生体系充实理论依据。     

葡萄风信子基因转化受体系统的建立

以葡萄风信子(Muscari botryoides Mill)品种"紫葡萄"(Cantat)的鳞茎和叶片为外植体,通过植物组织培养再生系统的建立和抗生素敏感性试验,建立了稳定的葡萄风信子基因转化受体系统。结果表明,葡萄风信子的鳞茎和叶片均可被诱导形成大量的愈伤组织;叶片诱导愈伤组织的最适培养基为MS+0.6 mg/L 2,4-D+0.1mg/L 6-BA,其诱导频率可达100%;鳞茎诱导愈伤组织的最适培养基为MS+3.0 mg/L 2,4-D+0.3 mg/L 6-BA,其诱导频率达91.2%;愈伤组织分化不定芽的最适培养基为MS+2.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA,生根最适培养基为1/2 MS+1.0 mg/L 6-BA+0.1%AC;筛选卡那霉素的临界质量浓度为60 mg/L,羧苄青霉素的适宜质量浓度为300 mg/L。     

甘蔗抗虫转基因研究进展*

 甘蔗是重要的糖料和能源作物,甘蔗生产中鳞翅目害虫(大螟、二点螟等)和同翅目害虫(甘蔗绵蚜等)的危害已成为其持续、稳定和健康发展的严重障碍。甘蔗组织培养和离体再生等技术体系比较成熟，十分有利于基因工程改良，利用基因枪转化和农杆菌介导法等已经建立了多种甘蔗受体系统与转化系统，成功获得甘蔗转基因植株。综述了甘蔗转基因技术、抗虫基因以及甘蔗抗虫转基因研究进展。     

农杆菌介导的百合遗传转化受体系统的研究

[目的]研究农杆菌介导的百合遗传转化受体系统。[方法]选取改进MS培养基为基本培养基,以百合的鳞片为材料进行外植体再生和抗生素筛选试验,确定农杆菌介导的百合遗传转化受体系统。[结果]MS改进培养基中添加0.5 mg/L2,4-D、1.0 mg/L BA最有利于鳞片不定芽的分化,分化率为59.1%。小叶块在添加0.1 mg/LBA、1.0 mg/L2,4-D的MS改进培养基中的分化率最高,达94.4%,且生根情况较好。以百合的鳞片和小叶块作为农杆菌介导的基因转化的受体材料时,所用头孢霉素的浓度以400 mg/L最好,鳞片和小叶块周围几乎没有农杆菌菌斑。潮霉素筛选鳞茎的亚致死浓度为14 mg/L,潮霉素筛选小叶块的亚致死浓度为18 mg/L。[结论]该研究为百合农杆菌介导的转基因研究奠定了基础。