小麦成熟胚诱导胚性愈伤组织的影响因素

为加快小麦成熟胚在转基因研究中的利用,以陕麦159成熟胚为外植体,通过胚性愈伤组织诱导,建立了一套有效的小麦愈伤组织诱导体系。研究表明,不同消毒处理、2,4-D浓度和接种方法对胚性愈伤出愈率的影响有极显著差异,不同浸种时间和培养基类型对胚性愈伤组织出愈率的影响无显著差异。采用次氯酸钠初次消毒20min,升汞二次消毒5min,消毒彻底,对种子损害较小;浸种时间18～20h易于成熟胚的剥取,且诱导的愈伤组织质量较好;MS培养基较1/2MS培养基诱导愈伤组织效果好,MS培养基2,4-D浓度为4mg.L-1时（30g蔗糖＋7g琼脂）胚性愈伤组织率最高,愈伤组织质量较好;完整胚诱导胚性愈伤组织率最高达84.17%,碎胚诱导胚性愈伤组织率最高达94.17%。     

成熟胚愈伤诱导及再生条件优化

采用三因素随机区组设计,研究不同基因型、培养基种类及2,4-D处理浓度对成熟胚愈伤诱导率的影响。结果表明,影响玉米成熟胚胚性愈伤组织诱导的主要因素是基因型,且基因型、培养基和2,4-D处理对岀愈率影响效果差异达到显著或极显著水平,除初级愈伤三因素互作不显著外,任意两因素或三因素之间的互作效应显著。丹988的最佳培养组合为MN+2,4-2mg/L;铁7922最佳培养组合为MS+2,4-D 2mg/L。添加1mg/L的KT有利于愈伤组织分化。     

玉米幼胚培养及植株再生的研究

以不同玉米自交系幼胚为外植体,研究不同2,4-D浓度对愈伤组织诱导、6-BA浓度对愈伤组织分化和6-BA与NAA配合使用对试管苗生根的影响。结果表明:不同2,4-D浓度对愈伤组织诱导率影响差异不明显,但对胚性率诱导有明显影响,其诱导最佳培养基为MS+2,4-D 2 mg/L+水解酪蛋白500 mg/L+脯氨酸500 mg/L;愈伤组织分化的最佳培养基是MS+6-BA0.5 mg/L+水解酪蛋白500 mg/L+谷氨酰胺200 mg/L+PP₃₃₃ 2 mg/L;试管苗生根的最佳培养基是1/2 MS+6-BA0.5 mg/L+NAA2.0 mg/L+PP₃₃₃ 2.0 mg/L+活性炭0.2%。     

玉米胚性愈伤组织转基因受体系统建立的研究初报

通过对几个常用玉米自交系的幼胚培养,探讨不同基因型、不同培养条件对幼胚离体培养的影响。结果表明,相同自交系在MS和N6不同培养基上胚性愈伤的诱导率存在显著或极显著的差异;不同自交系材料在相同培养条件下其愈伤诱导率存在显著或极显著差异。并发现N6A培养基为供试材料的最适培养基,18-599(红)为胚性愈伤诱导率最高的基因型。研究的结果还表明,不同基因型要求的最适培养基存在差异,2,4-D对愈伤组织的诱导率影响显著,NAA的添加不能显著提高愈伤组织的诱导率。     

玉米自交系郑58和丹340幼胚再生体系的建立

研究选取9个优良玉米品种的自交系,以幼胚为外植体,以N6、MS培养基为基本培养基,诱导愈伤组织,探讨基因型、培养基类型、外植体大小、激素浓度等因素对愈伤组织诱导率的影响,分析不同基因型愈伤组织生长状态的差异,对诱导成功的愈伤组织进行分化和再生。研究结果表明,基因型对愈伤组织诱导率起决定作用,且基因型和培养基之间存在相互作用;外植体大小在1.5～2.0 mm时的幼胚较适合诱导胚性愈伤组织;2,4-D对玉米幼胚愈伤组织的诱导形成起关键作用,浓度在2.0～2.5 mg/L时大多能诱导出胚性愈伤组织。     

玉米愈伤组织再生体系的研究

用玉米胚性愈伤组织作为转化受体时,不同基因型在相同2,4-D浓度的培养基上诱导,其诱导率有较大差别,齐319最高;胚龄对诱导率的影响也较大,10d左右最易诱导,过大或过小均不易诱导胚性愈伤;培养基中2,4-D的浓度对玉米愈伤组织的诱导率有极大影响,不同基因型的最大胚性愈伤组织诱导率所需的2,4-D浓度也不相同,一般为0.5～1.0mg/L。愈伤组织分化时不同基因型所需最适6-BA浓度不同,齐319、515的愈伤组织最适合分化成苗的6-BA浓度为1mg/L,鲁原341愈伤组织最适6-BA浓度为0.5mg/L。     

不同小麦成熟胚对愈伤组织形成及萌发的影响

为了解决小麦成熟胚离体培养过程中脱分化较为困难的问题,对2001-2003年不同时期收获及不同保存条件下的小麦品种川农17、川农12号成熟胚分别在六种诱导培养基中进行离体培养,结果表明,2002年成熟胚形成愈伤组织的能力和萌发能力高于2001年的成熟胚;2003年4月27日与5月13日收获的两批成熟胚(包括在室温26 2℃和低温4℃下存放)在形成愈伤组织及愈伤组织的分化能力方面没有显著差异,但2003年5月13日收获的成熟胚在诱导培养基中直接萌发成苗的能力更强。4℃存放虽然促进早期(4月27日)收获的成熟胚在诱导培养基中直接萌发成苗,但对各时期收获的成熟胚形成愈伤组织的能力没有影响;高浓度2,4-D(6 mg／L和8 mg／L)抑制胚萌发,但KT(0.5 mg／L)可以促进胚萌发。     

玉米自交系幼胚愈伤组织的诱导、分化及再生

取不同基因型的玉米自交系幼胚接种在诱导培养基上,结果表明：玉米幼胚愈伤组织的形成能力因其基因型的不同而呈显著差异,同时,愈伤组织的形成还与植物激素配比有关。其中,2,4-D是最重要的因素,适合的2,4-D浓度有利于愈伤组织的诱导。目前已经成功建立了部分玉米自交系幼胚的再生体系。     

水稻成熟胚盾片诱导愈伤组织再生体系的建立

采用水稻成熟胚盾片诱导愈伤组织作为分化再生的外植体，通过优化激素组合和调节培养基渗透压，建立了适合水稻遗传转化的高效再生体系，将水稻成熟胚诱导愈伤组织分化再生的过程划分为3个不同时期，即成熟胚盾片愈伤组织诱导，胚性细胞诱导保持，胚性愈伤组织分化再生，以CultureI(LS 2,4-D2.0mg/L)诱导成熟胚盾片愈伤组织，愈伤组织剥离后接种于Culture II-3(LS 2,4-D 2.5mg/L 山梨醇3g/L)上诱导胚性愈伤组织，继代后接种于Culture Ⅲ-2(MS NAA 0.5mg/L 6-BA 1.0mg/L Kinetin 2.0mg/L 山梨醇8g／L）上分化成苗，培养结果表明，该再生体系所获得的胚性愈伤组织分化再生率均在60％－80％之间，利用本研究建立的高效再生体系建立水稻外源基因遗传转化系统，使转化过程中所得转化愈伤组织高效再生成苗，从而顺利获得转化植株，可以提高水稻外源基因转化的效率，为水稻品种的定向遗传改良提供优良的遗传转化技术体系。     

小麦幼胚愈伤组织分化和继代分化特性的影响因素

为建立稳定、高效的小麦幼胚愈伤组织继代分化体系,以4个小麦品种为材料,对影响普通小麦幼胚愈伤组织分化和继代分化特性的因素进行了研究。结果表明,碳源、有机添加物、诱导和继代间隔时间及基因型对小麦幼胚愈伤组织的分化和继代分化特性有显著影响。1.5%蔗糖和1.5%麦芽糖配合使用,小麦幼胚愈伤组织分化和继代分化效率显著高于3%蔗糖和3%麦芽糖单独使用的分化效率;4种有机添加物对小麦幼胚愈伤组织分化和继代分化特性均有正向增加效应,其中,诱导培养基中分别添加500mg·L-1酸水解酪蛋白、250mg·L-1 L-谷氨酰胺和250mg·L-1 L-天门冬酰胺的正向效应显著,愈伤组织分化率分别比对照提高17.5%、15.2%和14.2%,继代3次后的愈伤组织分化率比对照显著提高了93.9%、73.6%和52.8%;诱导分化和继代诱导分化的时间是小麦幼胚愈伤组织分化和继代分化特性重要的影响因素之一,诱导15d和继代间隔15d的愈伤组织分化和继代分化率显著高于20d和25d,且随诱导和继代间隔时间的延长,愈伤组织分化率迅速下降;供试4种基因型材料的愈伤组织分化和继代分化特性有显著差异,供试品种千斤早和小偃22愈伤组织分化特性较好,扬麦12和扬麦18继代愈伤分化特性较好,愈伤组织分化和继代分化特性的表现无相关性。     

节节麦幼胚再生体系的建立

为建立高效的节节麦幼胚再生体系,以节节麦幼胚为外植体,通过正交设计,探索基本培养基、2,4-D、碳源、KT等因素对幼胚愈伤组织诱导、分化及植株再生效果的影响。结果表明,4种因素中,基本培养基对节节麦幼胚愈伤组织诱导的影响最显著(P0.05),2,4-D浓度对节节麦幼胚愈伤组织诱导也有显著影响(P0.05),添加3.0mg·L~(-1) 2,4-D的培养基诱导出的愈伤组织质量高,淡黄色,表面呈不规则颗粒状,质地致密,再生频率可以达到17.62%。KT浓度对节节麦愈伤分化影响最显著,基本培养基、2,4-D和碳源对节节麦幼胚愈伤分化均无显著影响。不同碳源对节节麦幼胚愈伤组织诱导和分化的影响均不显著,为节约成本可直接选用30g·L~(-1)蔗糖作为碳源。节节麦幼胚组织培养的最佳组合是:愈伤诱导培养基为MS培养基+3mg·L~(-1) 2,4-D+15g·L~(-1)蔗糖+15g·L~(-1)甘露醇,愈伤分化培养基为MS培养基+15g·L~(-1)蔗糖+15g·L~(~(-1))甘露醇+1.0mg·L~(-1) KT。     

The effect of genotype and culture medium on somatic embryogenesis and plant regeneration from mature embryos of fourteen apomictic cultivars of buffel grass (Cenchrus ciliaris L.)

Buffel grass (Cenchrus ciliaris L.) is an important apomictic grass used as forage for ruminant livestock. Biotechnological methods provide opportunities for producing new germplasm. Mature embryos of fourteen buffel grass apomictic cultivars (2n = 4x = 36) were used to induce embryogenic callus formation using a basal medium supplemented with 3% sucrose and with the testing of five concentrations of 2,4‐dichlorophenoxyacetic acid (2,4‐D) and four concentrations of 6‐benzylaminopurine (BAP). The effects of cultivar and culture medium on callus induction and plant regeneration were evaluated. Significant differences were observed among the fourteen cultivars and the five concentrations of 2,4‐D (P < 0·01). Values for embryogenic callus production varied from 0 to 86·7. Most cultivars showed the highest level of embryogenic callus production on the medium with the concentration of 3 mg L^?1 2,4‐D. The addition of different BAP concentrations in combination with 2,4‐D in the medium inhibited embryogenic callus growth and did not permit plant regeneration. The data clearly demonstrated that the genotype and concentrations of 2,4‐D had significant effects both on the frequency of embryonic callus formation from mature embryos and on the subsequent efficiency of plant regeneration of apomictic cultivars of buffel grass. Cultivars Biloela and Nunbank showed the greatest efficiency in in vitro culture response.     

玉米成熟胚离体培养体系的建立

以玉米品种豫玉32和安玉12的成熟胚为外植体,利用正交实验研究蔗糖、2,4-D、AgNO3这3个因素及组合对玉米成熟胚胚性愈伤组织诱导的影响。结果表明,对安玉12诱导胚性愈伤组织的最佳培养基是MS+20g/L蔗糖+2.0 mg/L2,4-D+5.0 mg/LAgNO3,豫玉32诱导胚性愈伤组织的最佳培养基是MS+20 g/L蔗糖+4.0 mg/L2,4-D+10.0 mg/L AgNO3。     

短光低温不育水稻宜D S成熟胚培养的研究

对短光低温不育水稻宜D S成熟胚在组织培养中的愈伤组织诱导和分化进行了研究,结果表明:愈伤组织诱导率与绿苗分化率之间无对应关系;诱导培养基的成分对转分化后的愈伤组织有后效作用,2,4-D与6-BA和NAA搭配使用比单独使用2,4-D诱导的愈伤组织更易于分化;同时还发现,不同诱导培养基诱导的愈伤组织在转分化后对分化培养基的要求不同.     

小麦不同外植体的组织培养效果研究

良好的组织培养效果是提高植物基因转化效率的基础。以山东省近年来育成并大面积推广的10个优良品种（系）为材料，对这些品种的花药、幼穗、幼胚和成熟胚的组织培养效果进行研究，旨在筛选每一基因型最适合于组织培养的外植体类型，为应用基因工程技术进行小麦遗传改良提供基础材料。结果表明，禽伤诱导率和再生成苗率与基因型和外植体类型（花药、幼穗、幼胚和成熟胚）密切相关。8802在花药和成熟胚培养中表现突出，花药出愈率达119．5％，愈伤分化成苗率19．9％;烟农19的幼穗愈伤直接分化成苗率最高，这43．5％；8802、烟农19和潍麦8号三个基因型的幼胚培养效果差异不显著，其愈伤分化成苗率分别为26．3％、24．5％和24．8％。蔗糖浓度在3％～9％之间，对成熟胚的愈伤组织诱导率影响很小。高浓度蔗糖降低愈伤生长速度。在一定蔗糖浓度下，愈伤诱导率与2，4-D浓度密切相关，高浓度的2，4-D对愈伤组织再生不利。MS＋4mg／L2，4-D对于成熟胚的脱分化相对较好，MS和MS＋0．4mg／L NAA＋0．6mg／L KT作为成熟胚的愈伤组织再生培养基，对不同基因型具有一定的适用性。     

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。     

2,4-D、Dicamba和KT对小麦成熟胚离体培养的影响

为了建立优良小麦品种遗传转化的高效组织培养体系,以扬麦158和郑麦9023成熟胚为外植体,探讨了Dicamba和2,4-D及KT对小麦成熟胚愈伤组织诱导和再生的影响。结果表明,Dicamba和2,4-D的愈伤组织诱导率最低为88.7%,最高可达95.1%,处理间无显著差异。不同激素诱导的愈伤组织在添加KT的培养基上分化时,再生率存在显著差异。两种基因型小麦用Dicamba诱导的愈伤组织比2,4-D诱导的愈伤组织具有更高的再生率。在分化培养时,培养基中添加5mg·L-1 KT比添加3mg·L-1的分化效果更好,但不同浓度KT对愈伤组织分化的效果因诱导激素的配比和基因型而异。扬麦158的综合指标更优,平均再生率可达20.1%,比郑麦9023高6.6%;采用4mg·L-1 Dicamba进行愈伤组织诱导,配合5mg·L-1KT分化培养更有利于小麦成熟胚离体培养。     

Proline and Glutamine Improve in vitro Callus Induction and Subsequent Shooting in Rice

This study was conducted to evaluate the effects of proline and glutamine on in vitro callus induction and subsequent regeneration and to develop a reproducible and highly efficient plant regeneration protocol in four rice genotypes, viz. Pawana, Jaya, Indrayani and Ambemohar. Considerable variation in response to plant growth regulators and amino acid supplements used was observed in all the four genotypes. Medium supplemented with proline and glutamine was shown to be superior to medium without proline and glutamine. The best callusing from mature embryo was observed on Murashige and Skoog(MS) medium supplemented with 2.0 mg/L 2,4-dichlorophenoxyacetic acid(2,4-D), 500 mg/L proline and 500 mg/L glutamine. Shoot induction was higher in the callus obtained from medium supplemented with 500 mg/L proline and 500 mg/L glutamine. The highest shoot regeneration frequency(83.2%) was observed on MS medium with 2.0 mg/L benzylaminopurine, 0.5 mg/L 1-naphthaleneacetic acid, 500 mg/L proline, and 500 mg/L glutamine in the callus obtained from MS medium supplemented with 2.0 mg/L 2,4-D, 500 mg/L proline and 500 mg/L glutamine. Among the four genotypes, Pawana has the highest regeneration efficiency(83.2%), whereas the regeneration efficiency of the rest three rice genotypes was in the range of 32.0% to 72.3%. This optimized regeneration protocol can be efficiently used for Agrobacterium mediated genetic transformation in rice.