基因型和外植体对小麦离体培养的影响

为建立适合小麦遗传转化的高效离体培养体系,本实验用14个优良小麦新品种(品系)为材料,对不同基因型的小麦进行幼胚离体培养研究,通过培养基激素的变化,寻找最适合遗传转化的基因型及培养基成分;结果表明:不同基因型间差异显著,其中09P200和SH905在小麦离体培养中反应较好,幼胚愈伤组织绿原基分化率和出苗率显著高于其他基因型,可作为幼胚培养和转基因受体材料的优良基因型,在分化培养基中添加100mg/L水解酪蛋白、100mg/L脯氨酸和2.0mg/LKT对愈伤组织诱导分化及成苗效果较好,所有供试基因绿原基分化率、成苗率平均分别为31.93%和14.42%;另外采用4个不同基因型的小麦幼胚和成熟胚为外植体,通过继代次数的改变,筛选各外植体最适合遗传转化的培养条件;结果表明幼胚继代两次、成熟胚继代三次可以获得相对理想的绿原基分化率,且此时的愈伤组织是遗传转化较理想的受体材料。     

2种甜玉米自交系幼胚再生体系的建立

本试验研究不同基因型、幼胚大小、培养基类型及培养基添加物对2种甜玉米(2-105和2-118)自交系幼胚愈伤及胚性愈伤组织诱导率的影响。结果表明,基因型、培养基类型、幼胚大小及不同浓度脯氨酸和2,4-D处理对愈伤及胚性愈伤诱导率影响差异均显著。2种基因型最适宜的基本培养基为N6培养基,且2-118的愈伤及胚性愈伤诱导率显著高于2-105。幼胚在1.5~2.0 mm时,2-105和2-118的愈伤及胚性愈伤诱导率均最高,分别在77%和51%以上。2-105和2-118在脯氨酸浓度分别为650 mg/L、750 mg/L时幼胚的愈伤及胚性愈伤诱导率最高,且显著高于其它2个水平。2种基因型在2.5 mg/L的2,4-D诱导下愈伤及胚性愈伤诱导率均最高,且均显著高于其它2个水平。本研究获得了2种甜玉米自交系的再生体系,为甜玉米遗传转化和分子育种提供基础。     

优良玉米自交系丹598和丹988幼胚愈伤组织的诱导和再生

采用玉米自交系丹598和丹988的幼胚作为外植体,以N6和MB培养基为基本培养基,探讨基因型、培养基种类、激素种类和浓度对愈伤组织诱导率的影响,分析不同基因型愈伤组织生长旺盛时期的异同.结果显示:基因型对愈伤组织诱导率高低影响显著,且基因型和培养基之间存在相互作用.2,4-D对玉米幼胚愈伤组织的诱导形成是必需的,浓度为2.0mg/L时大多能诱导出胚性愈伤组织.本试验建立了玉米自交系丹598和丹988的优良再生体系,为以后的基因转化工作打下了良好基础.     

AgNO_3在小麦幼胚组织培养中的应用研究

为了提高小麦幼胚体细胞再生频率,以河南省大面积推广的豫麦49号、豫麦18号和兰考906为研究对象,研究了不同浓度AgNO_3对小麦幼胚胚性愈伤组织培养特性和草酸盐氧化酶活性的影响.结果表明:基因型间、不同AgNO_3浓度间小麦幼胚胚性愈伤组织诱导率、愈伤组织绿点率和草酸盐氧化酶活性差异均达到0.01显著水平,基因型间以豫麦18最高、兰考906最低;不同AgNO_3浓度间以MS培养基上附加2.5～5.0 mg/L处理较高.不同浓度AgNO_3条件下小麦幼胚胚性愈伤组织诱导率与草酸盐氧化酶活性相关系数为0.920,达0.01显著水平.可见,在小麦幼胚组织培养过程中可以加入Ag~+提高再生频率.     

玉米幼胚再生体系的建立

为建立高效稳定的玉米再生体系,以玉米幼胚为受体材料,研究了基因型对胚性愈伤组织诱导率的影响以及适宜玉米幼胚生长的诱导培养基、继代培养基、分化培养基及生根培养基。结果表明,基因型可显著影响胚性愈伤组织诱导率,H99×A188的诱导率最高(45.28%);N6培养基适合用于胚性愈伤组织的诱导同时也适合继代培养;激素组合为MS+6-BA 1.0 mg/L+KT 2.0 mg/L的分化培养基出苗率和转化率最高,易成活;1/2MS培养基附加IBA1.0 mg/L和1.0 g/L活性炭适合于生根培养。     

VB1和干燥处理对小麦幼胚愈伤组织培养的影响

以14个小麦品种为试验材料，研究不同浓度维生素B1和分化前的干燥处理对小麦幼胚愈伤组织诱导、分化过程的影响。结果表明，小麦幼胚愈伤组织的分化率在不同基因型之间差异显著，其中最高的为郑新992(71．9％)；在愈伤组织诱导、继代以及分化培养的Ms培养基中添加维生素B1(盐酸硫胺素)10mg／L有利于小麦幼胚胚性愈伤组织的发生，同时对促进小麦幼胚愈伤组织的分化也有显著影响；在转入分化培养基前对愈伤组织进行干燥处理(12h)可有效提高其分化频率。     

杜仲愈伤组织诱导及胚性愈伤组织的判别

为探索杜仲胚性愈伤组织诱导的条件,建立杜仲体细胞胚胎发生初步体系,以杜仲幼嫩叶片和未成熟合子胚为外植体、MS为基本培养基,探究外源激素配比、未成熟合子胚发育阶段与基因型对愈伤组织诱导的影响,并从形态学和细胞学对愈伤组织进行胚性的判断。试验结果表明：4种不同激素配比的培养基诱导出的叶片愈伤组织在形态上具有差异,MS+ 2,4-D 2 mg/L+ 6-BA 1 mg/L和MS+ 2,4-D 2 mg/L+6-BA 0.5 mg/L有利于叶片胚性愈伤组织诱导;在培养基MS+ 2,4-D 2 mg/L+ 6-BA 1 mg/L上,以未成熟合子胚为外植体诱导出4种类型愈伤组织,其中圆球形和颗粒型突起的愈伤组织具有胚性;未成熟合子胚采集时间对愈伤组织诱导率具有显著差异,6月14日采集的外植体愈伤诱导率最高,不同基因型差异不显著。     

NAA或潮霉素对小麦成熟胚愈伤组织分化的影响

以5个栽培小麦品种诱导而来的成熟胚愈伤组织为外植体,研究了在分化培养基中加入NAA对小麦成熟胚愈伤组织分化的效果以及潮霉素浓度对不同阶段成熟胚愈伤组织分化的影响。研究结果表明,在对照的分化培养基中(含5mg/L激动素)加入0.1mg/L萘乙酸(NAA,1-naphthlcetic acid)形成的分化培养基,可显著提高4个供试小麦基因型的成熟胚愈伤组织的分化率,提高幅度达到12%～32%。不同的潮霉素浓度在"花培1号"愈伤组织的诱导阶段进行抗性筛选的结果表明,即使是在潮霉素浓度达到250mg/L时,仍有24%左右的愈伤组织存活率,这些存活的愈伤组织仍可能分化形成绿点甚至分化成苗,说明在"花培1号"愈伤组织的诱导阶段进行潮霉素抗性筛选是不适合的。5个不同小麦品种分化阶段进行潮霉素筛选具有明显的效果,但不同品种之间存在一定差异,其中:宁麦13的适宜潮霉素浓度为20mg/L,花培1号和扬麦158的适宜潮霉素浓度约为30mg/L,宁麦9和宁麦16的适宜潮霉素浓度在30～40mg/L左右。因此,我们认为,在分化阶段进行潮霉素抗性筛选是理想的筛选时期,在分化培养基中添加20～40mg/L浓度的潮霉素即可完全抑制小麦成熟胚愈伤组织的分化。本研究结果将有助于改进和完善普通小麦成熟胚遗传转化体系。     

不同二倍体和四倍体小麦成熟胚再生体系研究

为了研究不同基因型和培养条件对小麦成熟胚愈伤组织诱导和分化的影响,以硬粒小麦、墨西里卡、野生一粒麦Tu和野生一粒麦Tb为实验材料,对其成熟胚在不同激素配比下愈伤组织的诱导和植株分化进行研究。结果表明,不同基因型小麦成熟胚愈伤组织诱导、分化及再生均存在很大差异。其中硬粒小麦的成熟胚培养效果最佳,其愈伤组织在不同2,4-D浓度（1.0~4.0 mg/L）下诱导率均在93%以上。不同激素配比对成熟胚愈伤组织绿点率、再生率均有显著影响。硬粒小麦、墨西里卡、野生一粒麦Tb在激素配比为KT 1.5 mg/L+NAA 0.5 mg/L的分化培养基中培养效果最好,其绿点率分别为85.22%,61.67%,8.50%,成苗率分别为40.40%,32.06%,1.72%;而野生一粒麦Tu的最适分化培养基激素配比为KT 1.0 mg/L +NAA 1.0 mg/L,其绿点率和再生率分别为18.64%和8.47%。研究表明,基因型是影响二倍体和四倍体小麦成熟胚培养的主要因素,愈伤组织的诱导和植株的再生是相互独立的。     

新冬26小麦幼胚盾片再生体系的建立

以新冬26小麦的幼胚盾片为实验材料,研究不同激素及其不同浓度对愈伤组织诱导和分化的影响.结果表明:2,4-D和Dicamba组合诱导的愈伤组织分化率显著优于单独添加2,4-D或Dicamba.分化培养基中添加低浓度的ZT有利于根的分化.诱导培养基采用MS附加2,4-D 1.5 mg/L和Dicamba 0.5 mg/L,分化培养基采用R附加ZT1 mg/L和2,4-D0.01 mg/L对愈伤组织分化效果为最佳,绿苗分化率最高可达90％.本研究结果为建立高效、稳定的新疆主栽小麦品种的遗传转化系统奠定了基础.     

玉米自交系高频率再生因素研究

以玉米自交系幼胚为外植体，就不同基因型、不同激素对其愈伤组织诱导和植株再生的影响进行了研究，并建立了玉米自交系高频率再生系统。方差分析表明：玉米自交系的高频率再生受基因型、激素以及二者间的互作影响。其中基因型是最重要的影响因素。同时，再生植株的分化还受到诱愈培养基、分化培养基、诱愈培养基与分化培养基     

超甜玉米自交系幼胚高效成株系统的建立

以超甜玉米自交系S1、S2、S3和粤甜3号等为材料,建立了超甜玉米高效再生系统。研究结果显示,超甜玉米基因型、幼胚的大小是影响胚性愈伤组织生成的主要因素,幼胚长度在0.5-1.2mm之间时,胚性愈伤组织的诱导频率最高。培养基中蔗糖浓度和细胞分裂素浓度对胚性愈伤组织的分化和小植株再生频率有重要影响,低浓度的蔗糖（20g/L）和6-BA（2mg/L）获得的再生频率较高。继代培养中ABA处理可使愈伤组织的再生频率提高1.68倍,IBA浓度在3.0mg/L,可以明显提高小植株生根。     

宁夏优质水稻品种D10高效再生体系的建立

为了利用基因沉默技术定向改良宁夏香稻品种,短期内建立可获得成苗的高效成熟胚再生体系,以宁夏优质水稻品种D10成熟胚作为外植体,通过植物组织培养的方法,研究了培养基、外源激素、光照和温度对外植体培养及再生的影响。结果表明：不同培养基对愈伤组织诱导率有着不同的影响,MS培养基最低,N6D培养基最高;32℃持续光照培养的愈伤组织明显优于30℃ 12 h/d光照培养;在分化培养基中添加TDZ,发现浓度为1 mg/L的TDZ与低浓度的IAA结合使绿苗分化率提高到100%;另外添加2 mg/L ABA的N6D培养基中愈伤组织诱导率为100%。最终该品种的最优再生体系为：32℃持续光照培养并添加ABA 2 mg/L的N6D培养基;分化培养基为B5+TDZ 1mg/L+IAA 0.2mg/L;生根培养基为1/2MS+KT 2 mg/L+NAA 0.2 mg/L+CH 2 g/L+Sorb 30 g/L。本研究建立了宁夏优质水稻品种D10成熟胚再生体系。     

不同激素配比对橡胶树叶片愈伤组织诱导的影响

为拓宽橡胶树外植体来源,促进其组织培养技术的发展,本试验以橡胶树无菌苗叶片为外植体材料,采用不同激素及其配比,诱导其叶片愈伤组织的产生。当6-BA浓度一定时,随着NAA浓度的提高,叶片愈伤组织率有逐步提高的趋势,达到1.5 mg/L时,愈伤诱导率最高,而当6-BA浓度>1.5 mg/L时,愈伤诱导率呈现下降的趋势;通过KT与NAA的不同浓度配比组合发现：大多数培养基的愈伤诱导率都低于10%,其中有些还为0;NAA浓度相同时,6-BA的愈伤组织诱导能力明显好于KT。橡胶树叶片愈伤组织的诱导必须依赖于植物激素,在不含激素或单独使用某种激素的培养基中均不能诱导愈伤组织的形成,叶片愈伤组织诱导率最佳培养基为改良MS培养基+1.5 mg/L NAA+1.0 mg/L 6-BA,其诱导率达到26.7%。     

“济麦”系列品种成熟胚再生体系的优化研究

建立成熟的外植体再生体系,搭建有效的转化平台是实现小麦基因工程改良的重要途径。与未成熟胚相比,利用小麦成熟胚作为外植体不仅取材方便,而且不受环境和季节的限制。因此,建立小麦成熟胚再生体系是小麦组织培养发展的重要趋势。本研究利用"济麦"系列5个品种济南17、济麦19、济麦20、济麦21和济麦22,以适于组培的小麦品种Bobwhite作对照,研究了不同浓度2,4-D、玉米素(ZT)和激动素(KT)对小麦成熟胚的愈伤诱导和分化成苗的影响。结果表明,与对照品种Bobwhite相比,"济麦"系列品种具有更高的成熟胚出愈率,品种间差异显著,呈现出基因型效应。在相同2,4-D诱愈浓度条件下,不同品种间分化和成苗率差异极显著。"济麦"系列品种的成苗率均低于对照品种Bobwhite(13.55%),说明进一步优化愈伤的再生成苗能力是未来建立再生体系的关键。相同品种条件下,2,4-D诱愈浓度对出愈、分化和成苗率影响显著,当2,4-D诱愈浓度4mg/L时,除济麦20以外,其它五个品种均能分化成苗,其中济麦22成苗率约10.33%,接近Bobwhite水平。本研究为建立和完善"济麦"系列品种的成熟胚再生和遗传转化体系奠定了基础。     

燕麦愈伤组织诱导和分化再生影响因素的研究

以燕麦3个品种(系)幼胚、幼穗为材料,通过组织培养方法,研究了基因型、培养基、外植体对愈伤组织诱导、继代和分化再生的影响。结果表明,对愈伤组织的诱导,基因型和培养基起重要作用,对幼胚作用极显著,对幼穗作用显著;外植体不同也影响愈伤组织形成,随培养基成分改变而变化,且幼穗较幼胚更易培养;2,4-D浓度影响愈伤组织生长和胚性愈伤组织形成,3 mg/L 2,4-D有利于愈伤生长,促进胚性愈伤形成;草莜一号幼穗愈伤组织有很强的继代能力,继代培养330 d仍具有46.58%的分化率,该材料在组织培养和基因工程研究中具有很大潜力。     

降香黄檀愈伤组织培养与植株再生研究

为了实现降香黄檀工厂化快速繁殖和扩大栽培,并为降香黄檀抗寒基因导入打下一定的基础,以降香黄檀无菌实生苗茎段、叶片、根尖为外植体,MS为基本培养基,对各器官愈伤组织诱导与分化的最适培养基成分进行了研究。结果表明,可从降香黄檀无菌实生苗茎段、叶片、根尖成功地进行愈伤组织培养和植株再生。茎段、叶片、根尖诱导愈伤组织的最适培养基分别为1/2MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.10 mg/L、1/2MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.10 mg/L和1/4MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.05 mg/L;茎段、叶片、根尖的愈伤组织诱导丛生芽最适培养基分别为1/2MS+6-BA 1.5 mg/L+2,4-D 4.0 mg/L、1/2MS+6-BA 1.5 mg/L+2,4-D 3.5 mg/L和1/2MS+6-BA 1.5 mg/L+2,4-D 3.5 mg/L;茎段、叶片、根尖来源的单芽,其最佳生根培养基分别为MS+NAA 1.5 mg/L、MS+NAA 1.0 mg/L和MS+NAA 2.0 mg/L。比较茎段、叶片与根尖的愈伤组织诱导率、丛生芽诱导率和单芽生根率,得出以无菌实生苗根尖作为外植体是降香黄檀愈伤组织培养和植株再生的最佳选择。