玉米转基因受体材料的筛选研究

玉米胚性愈伤组织的诱导率直接影响玉米遗传转化效率。本研究利用N6培养基诱导玉米幼胚产生胚性愈伤组织,以筛选玉米转基因受体材料。从215个玉米基因型中筛选出28个胚性愈伤组织诱导率较高的材料,其中,6个基因型的诱导率高于对照A188和Hi-II。基因型"吉V130"胚性愈伤组织诱导率最高,作为受体材料进行转基因研究中,获得了较高的转化效率。该基因型在今后玉米基因功能研究和基因工程育种中可作为重要的受体材料。     

应用正交试验法优化玉米幼胚诱导胚性愈伤的研究

[目的]为提高不同玉米自交系幼胚胚性愈伤组织诱导提供参考。[方法]以玉米幼胚为外植体,对其进行诱导和继代,通过正交试验设计L16（4^5）,研究不同品种、蔗糖浓度、pH值、2,4-D浓度4个因素及水平对非胚性愈伤组织转化为胚性愈伤组织的影响。[结果]各因素对诱导胚性愈伤组织的影响次序是：品种〉pH值〉2,4-D浓度〉蔗糖浓度,其中品种和pH值均达到极显著水平。各品种产生胚性愈伤由易到难的顺序依次是：H99〉D988〉7922〉D598。诱导产生胚性愈伤组织的最优组合为A1B4C4D1,即玉米自交系H99、蔗糖浓度35.0 g/L、pH值5.8、2,4-D浓度1.0 mg/L。[结论]基因型是影响胚性愈伤组织产生的最主要因素,培养基酸碱度对胚性愈伤组织的产生影响较大。     

长期继代培育对玉米幼胚愈伤组织的影响

[目的]研究玉米胚性愈伤组织长期继代培育的特性变化。[方法]以5种基因型的胚性愈伤组织为材料研究它们继代10次与20次的特性变化。[结果]继代20次愈伤组织的单个培养周期生长量、胚性愈伤组织比率和愈伤组织幼苗再生率和继代10次愈伤组织相比均有下降,但变化幅度因基因型或愈伤组织类型而不同。Ⅰ型愈伤组织继代20次后生长量、胚性愈伤组织比率下降明显,而Ⅱ型愈伤组织相对稳定。[结论]与Ⅰ型愈伤组织相比,玉米Ⅱ型愈伤组织是建立长期玉米组织培养体系的理想材料。     

不同基因型玉米幼胚愈伤组织的培养特性

为了研究不同基因型玉米自交系幼胚愈伤组织的培养特性,选取19个玉米自交系(属于5个杂种优势类群)为试验材料,以授粉后10～12 d的玉米幼胚为外植体,研究不同基因型和培养基对玉米幼胚愈伤组织诱导率的影响。结果表明,供试材料均能通过幼胚愈伤诱导培养形成愈伤组织,其中11个自交系的愈伤组织能分化获得再生植株。Reid、旅大红骨和其他种质3个杂种优势类群中的B73、黄C、478,综31,178、501、先早17、旱21等8个自交系具有较好的幼胚培养特性和植株再生特性,愈伤组织诱导率高,且愈伤整齐、大小适中、植株再生率高,适宜作为受体材料进行遗传转化。幼胚在附加4 mg／L 2,4-D且去掉水解酪蛋白和L-脯氨酸的N6改良培养基上,幼芽及根的数量少、出愈率高、愈伤组织质地好,并明显减少了幼胚自发性芽分化的趋势,有利于保持愈伤组织胚性、提高再生植株频率,为玉米自交系幼胚诱导的适宜培养基。     

不同基因型玉米幼胚愈伤诱导及植株再生研究

本研究通过对不同基因型的玉米幼胚进行愈伤组织诱导实验,从49份玉米自交系材料中筛选出了5个胚性愈伤组织诱导率较高的自交系,其中,K6-64,K6-39,DL283-1诱导出的Ⅱ型胚性愈伤,具有很强的长期继代能力和再生能力,适宜作为转化受体材料进行遗传转化研究。对玉米幼胚在离体培养过程中影响因素进行了研究,1.5～2.0 mg/L 2,4-D能够较好的诱导玉米幼胚产生胚性愈伤组织。一定浓度的6-BA和KT都能够较好的促进玉米愈伤组织分化。     

植物激素对玉米愈伤组织诱导的影响

设计了含有不同植物激素的4种培养基用于玉米未成熟合子胚愈伤组织的诱导,以确定植物激素在玉米愈伤组织诱导中的作用。结果表明,KT和6-BA会明显降低愈伤组织和胚性愈伤组织的诱导频率,对愈伤组织的生长有明显的抑制作用;2,4-D在愈伤组织诱导中起着重要作用,但是在诱导培养基中添加3.3mg/L Dicamba比2 mg/L 2,4-D的诱导效果更好,除了能提高愈伤组织诱导频率外,更重要的是能提高胚性愈伤组织比例和获得更好的愈伤组织生长状态;并获得了一个用于从玉米未成熟合子胚高效诱导出良好愈伤组织的培养基配方LM6-CI。     

影响玉米幼胚愈伤组织诱导及植株再生因素的研究

玉米是世界第三大粮食作物和重要的饲料作物,也是现代食品、化学工业的重要原料。玉米的胚性愈伤组织普遍作为转基因过程中外源基因的直接受体,利用玉米幼胚进行组织培养是高效获得胚性愈伤组织的主要途径。选用抗性好、适宜本地种植的玉米自交系幼胚进行了外植体的愈伤组织诱导研究,建立了具有胚性的愈伤组织培养体系,为玉米遗传转化提供了受体材料。     

玉米基因型与幼胚培养胚性愈伤组织发生能力的初步研究

实验通过对不同基因型玉米胚性愈伤组织诱导能力的比较,证实了玉米胚性愈伤组织发生主要受遗传控制。并从53份玉米材料中筛选出了11个胚性愈伤组织发生率较高的基因型,为基因工程等在玉米育种中的应用奠定了基础。同时初步探索了通过杂交方式转移胚性控制基因的可行性,获得了高诱导力杂交组合48-2×18(红)。     

甜玉米和糯玉米幼胚离体培养试验

以N1、N28、T5、1＇6等4个玉米（Zea mays L．）自交系为材料,进行幼胚离体培养．通过愈伤组织的诱导、继代、分化和植株再生等试验,对影响玉米幼胚愈伤组织诱导率和胚性率的因素进行了分析．结果表明,甜、糯玉米幼胚诱导出愈伤组织的能力较为普遍,但诱导率及胚性率因基因型不同、所选用培养基不同而不同,基因型是影响玉米幼胚愈伤组织诱导和幼苗再生的一个重要因素;选择大小为1～2mm的幼胚作为外植体有利于诱导出理想的胚性愈伤组织;2,4-D是愈伤组织诱导和继代不可缺少的植物激素,在愈伤组织诱导及继代过程中2,4-D含量以2．0mg／L为宜;AgNO3有利于胚性愈伤组织的诱导和生长,最佳含量为10mg／L,比对照高27．15％．     

广东不同玉米基因型幼胚愈伤组织诱导差异研究

[目的]针对广东玉米品种建立高效遗传再生技术体系。[方法]以穗甜1号、广糯1号和广黑甜3个玉米品种的幼胚为外植体,研究N₆培养基中不同浓度的L-Pro、AgNO₃、2,4-D对愈伤组织诱导率和胚性愈伤率的影响。[结果]较高浓度的Pro（1 000～1 300 mg/L）有利于玉米愈伤组织诱导,而继代时在N₆培养基中添加29.43μmol/L AgNO₃则可获得较多高质量的胚性愈伤组织;对3个玉米品种而言,培养基中2,4-D的适宜浓度为1～2 mg/L。3种基因型的外植体均可诱导出愈伤组织,但基因型和激素种类与浓度均影响愈伤组织诱导效率。[结论]在实际应用中,应根据不同基因型选择最佳的L-Pro、AgNO₃和2,4-D浓度配比,以获得较多高质量的胚性愈伤组织。     

Southern corn leaf blight: susceptible and resistant mitochondria

Mitochondria isolated from etiolated shoots of blight-susceptible and blight-resistant corn plants were subjected, in various respiratory states, to the pathotoxin released by Helminthosporium maydis (race T). The addition of the pathotoxin to susceptible mitochondria caused respiratory rate and oxidative phosphorylation changes. The addition of pathotoxin to susceptible mitochondria suspended in a potassium chloride reaction medium induced an immediate and irreversible swelling regardless of the respiratory state of the mitochondria. This membrane swelling correlates with the observed respiratory and coupling effects of the pathotoxin. In all instances, mitochondria isolated from blightresistant corn failed to exhibit any of the above responses to the pathotoxin.     

玉米单倍体胚性细胞无性系抗大、小斑病性与过氧化物酶活性关系的初步研究

本研究在亚致死浓度的选择压力下,分别用玉米大、小斑菌毒素筛选玉米单倍体胚性细胞无性系,获得了抗性细胞团。然后用毒素及病菌孢子处理,初步阐明了抗病性与过氧化物酶活性的关系,为玉米单倍体愈伤组织抗病性鉴定提供了生化依据。     

植物组织培养技术在抗玉米小斑病育种中的应用

植物组织培养技术的飞速发展为植物的抗病虫及抗逆育种开辟了新的广阔前景。利用致病毒素筛选抗病突变体是一快速有立的抗病育种途径。本文综述了目前国内外利用玉米小斑病菌毒素筛选抗病突变体的进展情况,并提出了建立筛选体系过程中应注意的问题及今后的工作方向。     

Pathotoxin-induced disease resistance in plants

Primary leaves of bean plants treated with nonphytotoxic concentrations of the pathotoxin victorin were rendered highly resistant to two plant viruses. Leaves treated with higher concentrations of victorin became necrotic. These effects on plants that are resistant to victorin and to the fungus that produces it lend support to the hypothesis that activation of a defensive self-repair mechanism may account for resistance to this highly selective pathotoxin.     

玉米大斑菌致病毒素及其应用的初步研究

用大斑菌接种玉米幼苗和用大斑菌的培养滤液处理玉米根冠细胞的试验证明,大斑菌无论在体内或体外均能产生致病毒素。大斑菌不同菌株,1号和2号生理小种所产生的毒素作用强弱不同。在不含Ht_1基因的玉米1号小种(真16号菌株)的毒力明显强于2号小种(260号菌株)。大斑菌毒素制剂以病叶提取液的毒素作用最强。毒素的生物测定以根冠细胞测定法精确度高。用大斑菌接种玉米幼苗后形成的病斑大小和其毒素处理玉米离体根冠细胞的死亡率呈正相关,接种和处理含Ht_1基因的RB37Ht_1自交系的结果也相同。可见,应用大斑菌毒素可以代替大斑菌分生孢子接种玉米鉴别1号和2号生理小种和自交系的抗病性。     

玉米愈伤抗病性的快速鉴定技术

研究以玉米单倍体胚性细胞无性系和玉米小斑病菌致病毒素为试材，首先测定了ｐＨ值、温度和光照等因素对愈伤组织的离散细胞自然存活率的影响，在此基础上，进一步明确了致病毒素的最佳处理条件，从而建立了一套玉米愈伤组织抗病性的鉴定体系──离散细胞染色法。试验证明，该技术体系可操作性强、快速简便、灵敏可靠，可在其他许多植物细胞和组织培养的抗病突变体筛选中引用。     

大豆疫霉根腐病菌毒素对抗感不同大豆品种根部超微结构的影响

用不同浓度的毒素处理抗感不同的大豆品种的根部,研究毒素对大豆细胞根部超微结构的影响。结果表明,较高浓度大豆疫霉根腐病菌毒素(稀释50倍,浓度为0.1794mg·mL-1)处理抗感不同大豆品种的根部后,抗病品种和感病品种根部细胞内部结构均遭到了明显的破坏。适宜浓度的毒素(稀释100倍,浓度为0.0897mg·mL-1)处理抗感品种根部后,抗病品种细胞内部结构基本上比较完整,而感病品种细胞内部结构已经发生了较大的变化,线粒体绝大多数都出现了空泡化。这说明只有在适宜浓度毒素处理下,才能在细胞超微结构上区分出抗感品种在抗性上的差异。本研究为揭示毒素在细胞水平的致病机理及寄主抗毒素的机理奠定了一定的理论基础。     

玉米小斑病菌O小麦优势种群变化趋势和玉米品种的抗病性监测

为监测玉米小斑病菌O小种优势种群的变化趋势，作者于1991～1995年连续5a用新分离出的O小种强菌株，对生产上的10个骨干玉米自交系进行了温室苗期接种鉴定和连续9a对玉米杂交种进行抗病性跟踪监测。试验结果发现，玉米小斑病菌O小种随着新的抗病玉米杂交种在生产上的大面积种植，新的优势强菌系不断产生，致使玉米对小斑病的抗性也不断“丧失”。     

Respiratory control: loss in mitochondria from diseased plants

Mitochondria from healthy oat seedlings oxidized succinate with good respiratory control and high ratios of adenosine diphosphate to oxygen. After treatment with victorin, the pathotoxin responsible for symptoms of Victoria blight of oats, susceptible seedlings yielded mitochondria with little respiratory control and lower ratios of adenosine diphosphate to oxygen. No such effects were obtained with victorin-treated resistant seedlings or when victorin was added directly to mitochondria from healthy susceptible or resistant plants. These data indicate that victorin-induced disease results in a reduction in efficiency of the energy-generating system of isolated mitochondria.     

玉米小斑病菌T小种毒素对玉米叶片过氧化物酶活性的诱导作用

 概述了利用低浓度玉米小斑病菌T小种毒素培养滤液处理玉米叶片以提高玉米叶片过氧化物酶的活性;而过氧化物酶的活性变化与植物抗病性呈正相关,从而说明低浓度T毒素培养滤液本身能够作为激发子来诱导玉米的系统获得性抗性。