玉米不同部位愈伤组织诱导及植株再生的比较研究

为建立稳定高效的玉米再生体系,选用6个玉米常用自交系的成熟胚、幼胚、茎尖和幼嫩叶段作为外植体,在含有不同外源激素的培养基中诱导愈伤组织及植株再生,比较研究这6个玉米自交系的诱愈率和分化率,并观察愈伤的形态。结果表明,在适宜的培养条件下,不同基因型、不同外植体均能分化出苗,但其再生率差别较大,其中玉米幼胚的诱愈率和分化率最高,其次为茎尖、成熟胚,幼嫩叶段相对较低。不同外植体的培养基类型和外源激素的浓度配比有着很大的不同,且不同基因型的愈伤差异也较大。本研究筛选出了3个愈伤胚性良好、分化率较高的玉米基因型辐80、综31和Mo17。玉米茎尖、成熟胚和幼嫩叶段的再生均找到了适宜的培养条件,完全能够代替幼胚作为愈伤组织诱导的初始材料,该结果为建立一套高效稳定的玉米再生体系提供了理论依据和技术参考。     

玉米幼胚离体培养和植株再生

系统研究了不同材料、不同培养基对玉米幼胚愈伤组织诱导及继代分化、植传再生的影响，结果发现，8个玉米自交系幼胚均能诱导出愈伤组织。但在继代过程中差异较大。将能继代的愈伤组织转入分化培养基进行生根培养。5010和综3自交系获得了再生植株。并且植株移栽可成活。     

农杆菌介导玉米转基因的影响因素研究

研究了农杆菌介导玉米转基因过程中涉及的外植体选择、高渗和农杆菌共培养、选择培养基筛选转化体等因素对愈伤组织生长及转化效率的影响。结果表明,同一基因型玉米自交系中有少数幼穗幼胚诱导出的愈伤组织生长速度快,转化效率高;高渗和农杆菌共培养以及除草剂筛选抑制愈伤组织的生长,致使部分转基因愈伤不能分化成苗,并提出其解决途径。     

根癌家杆菌介导的玉米遗传转化体系的建立

用根癌农杆菌菌株LBA4404（pTOK233)转化多种基因型的玉米幼胚。幼胚与农杆菌共培养3d后，检测到了GUS基因的瞬时表达。利用GUS基因的瞬时表达对农杆菌转化玉米的条件进行了优化，共培养后的幼不经含潮霉素的培养基筛选培养两个月后，获得了多种基因型的抗性愈伤组织。其中综3自交系的抗性愈伤组织分化出植株，P9－10、综3自交系R0结实得到后代。Southern杂交分析证实了霉素基因在玉米自交系P9－10基因组中的整合，建立了农杆菌介导的玉米遗传转化体系。     

影响玉米幼胚愈伤组织再生率的因素分析

为探讨影响玉米幼胚愈伤组织的再生率的因素,本试验以3个优良玉米自交系为材料,对影响幼胚的胚性愈伤组织诱导率、克隆指数和分化率的因素进行了研究。结果表明,3个玉米自交系幼胚的愈伤诱导率差异极显著。 生长环境对975-12影响显著,对18-599和416051影响不显著。18-599和416051的胚大小为2mm时II型胚性愈伤组织的诱导率最高,而975-12在胚大小为2.5mm时II型胚性愈伤诱导率最高。3个自交系的克隆指数和分化率一般在第3或第4代时达到最大值。综合分析表明,18-599和416051这2个自交系具有愈伤组织诱导率高、克隆能力强、易分化的优点,是玉米转基因研究中具有潜在利用价值的优良自交系。     

Kao''s有机化合物与T维生素对小麦幼胚胚性愈伤组织发生的影响

试验研究MS基本培养基中加入Kao's有机化合物与T维生素对小麦幼胚胚性愈伤组织发生的影响结果表明,加入Kao's有机化合物与T维生素的MC和MD诱导培养基可显著提高胚性愈伤组织诱导率,且ME与MF分化培养基明显增加绿原基分化率和出苗率。     

玉米幼胚和成熟胚愈伤组织诱导过程中内源激素的比较

以玉米自交系87-1的幼胚和成熟胚为材料,采用酶联免疫法测定了不同培养时间诱导的幼胚及成熟胚愈伤组织内源脱落酸(ABA)、吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA3)和细胞分裂素(ZR)含量的动态变化。测定结果表明,在0～7d时,幼胚及成熟胚的IAA和GA3含量均急剧下降, 说明在胚萌发阶段IAA和GA3需求量较大。在幼胚胚性愈伤组织发生初期（14 d左右）,两种激素含量出现峰值,反映出幼胚较高水平的IAA和GA3含量,有利于胚性愈伤组织的诱导。在胚萌发后的愈伤诱导阶段,成熟胚愈伤中IAA、GA3和ABA含量以及IAA/ABA和GA3/ABA比值明显高于幼胚愈伤,且IAA/ABA和GA3/ABA比值均大幅度上升; 而幼胚愈伤组织中IAA/ABA和GA3/ABA比值则稳定地维持在较低的水平上。可以认为, 成熟胚愈伤组织中过高水平的IAA、GA3和ABA含量及IAA/ABA和GA3/ABA比值大幅度的上升可能是导致其难以形成胚性愈伤组织的主要生理原因之一。     

玉米未成熟胚胚性愈伤组织诱导率与内源激素含量的关系

以胚性愈伤组织诱导率高低不同的9个玉米自交系未成熟胚为外植体,用改良N6培养基诱导培养愈伤组织。酶联免疫法测定不同培养时间后未成熟胚,以及由此诱导的胚性和非胚性愈伤组织,内源脱落酸(ABA)、吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA3、GA4)和细胞分裂素(DHZRI、PA、ZR)含量。结果发现,胚性愈伤组织诱导率与未成熟胚ABA和IAA含量正相关,与胚性和非胚性愈伤组织ABA含量正相关,与胚性愈伤组织GA3含量负相关。在胚性愈伤组织开始发生之际,外植体的ABA和IAA含量出现峰值,GA3含量出现低谷。因此认为,未成熟胚高水平的ABAI、AA含量和低水平的GA3含量,有利于胚性愈伤组织的诱导。但是胚性愈伤组织的ABA含量却低于非胚性愈伤组织,且胚性愈伤组织诱导率与胚性愈伤组织IAA含量负相关。由此看来,胚性愈伤组织的诱导和保持,可能还与各种激素的协同作用有关。     

玉米优良自交系综3、综31的转化研究

以生产上广泛应用的玉米自交系综3、综31和P9－10为培养材料，设计多种培养基进行实验。结果表明：培养基D、P比较适宜这3种自交系愈伤组织的诱导。通过改良培养基成分，使其适宜愈伤组织诱导，继代和植株再生。在此基础上，用基因枪法将外源Bt基因导入幼胚和愈伤组织，再生植株的PCR、PCR Southern检测和总DNA Southern杂交结果显示，外源基因确已整合到玉米自交系综3、综31的基因组中，为抗虫育种工作奠定了一定的基础。     

玉米组培材料的玻璃化法超低温保存及冻后植株再生

本研究针对玉米遗传转化中常用的受体材料幼胚、胚性愈伤组织和悬浮细胞系进行了玻璃化法超低温保存。对玻璃化超低温保存中的几个主要因素（预培养、过渡液处理时间、脱水时间、脱水时的温度等）进行了比较实验。结果表明：预培养可以大幅度提高悬浮细胞系超低温保存后的细胞存活率;在较短的脱水时间内致密型愈伤组织比松散型愈伤组织具有较高的存活率。随着脱水时间的延长,TTC相对存活率一直呈上升趋势;经过玻璃化法冻存后的玉米幼胚愈伤诱导率可达73％。冷冻保存后的幼胚和愈伤组织在恢复生长后,再经分化得到了大量的再生植株。