新疆棉花4个主栽品种的体细胞胚胎发生及植株再生

以新疆4个主栽棉花品种新陆中20、新陆早24、新陆早33和03298为材料, 通过不同浓度的激素组合成功地诱导获得了体细胞胚并进一步发育成苗。研究发现, 所用的4种激素组合均能有效诱导愈伤组织, 其中又以0.02 mg L^-1或0.10 mg L^-1 KT和0.1 mg L^-1 2,4-D组合的诱导效果最佳; 两个诱导措施有利于胚性愈伤组织的产生, 即沿中柱纵切棉花下胚轴切段, 并以纵切面接触培养基; 愈伤组织诱导培养基中KNO₃用量加倍。挑选黄绿色、灰绿色或浅绿色的质地疏松的愈伤组织继代于无激素且KNO₃含量加倍的培养基中可产生胚性愈伤组织, 并在高比例KT/2, 4-D(0.05 mg L^-1或0.10 mg L^-1 KT和0.01 mg L^-1 2,4-D)促进下发育成胚。借助在培养基上垫滤纸产生干燥作用, 并间隔使用强透气效果的棉塞对培养三角瓶进行透气处理, 体细胞胚可成熟发育并产生根系发达的正常再生植株。应用此法, 4个实验材料在6~8个月内即可获得大量再生苗。     

影响农杆菌介导旱稻转化效率主要因素的研究

针对旱稻在基因工程中转化效率低这一难题,以4个旱稻品种为对象,对农杆菌介导的遗传转化的各个步骤进行了优化试验,结果表明NB(N6 macro elements;B5 micro elements and vitamins;proline 500 mg L^-1,L-Glutamine 500 mg L^-1,casamino acid 300 mg L^-1,sucrose 30 g L^-1,2,4- D 2 mg L^-1,agar 8 g L^-1,pH 5.8)培养基适合于旱稻愈伤组织诱导;AAM-AS (Na₂HPO₄·2H₂O 339.2 mg L^-1; KCl 2.95 g L^-1; MgSO₄·7H₂O 500 mg L^-1; CaCl₂ 114.4 mg L^-1; MnSO4·4H₂O 10 mg L^-1; H₃BO₃ 3 mg L^-1; ZnSO₄·7H₂O 2 mg L^-1; KI 0.75 mg L^-1; NaMO₄ 0.25 mg L^-1;CuSO₄·5H₂O 0.0387 mg L^-1;CoCl₂·6H₂O 0.025 mg L^-1; VB1 0.5 mg L-1;VB6 0.5 mg L^-1;烟酸0.5 mg L^-1;肌醇100 mg L^-1; 甘氨酸7.5 mg L^-1;精氨酸174 mg L^-1;谷氨酰铵876 mg L^-1; casamino acid 500 mg L^-1; 蔗糖68.5 g L^-1; 葡萄糖35 g L^-1; AS 200 µmol L^-1 pH 5.2)是农杆菌的最佳重悬液;对NPT(new plant type, NPT)这种侵染后易水渍化品种, 滤纸法共培养可将其抗性愈伤发生率提高15倍以上;筛选及分化前对抗性愈伤组织进行2 d的干燥培养可显著加快愈伤组织分化进程;在分化培养基中加入AgNO₃有助于提高分化率;而短期高浓度的CuSO₄处理可显著提高分化率。利用此体系获得了一大批PCR鉴定阳性的转基因株; Southern blot检测证明外源基因大多数以单拷贝形式整合在转基因植株中。     

小冰麦(Triticum aestivum -Agropyron intermedium)对盐胁迫和碱胁迫的生理响应

将两种中性盐（NaCl和Na₂SO₄）和两种碱性盐（NaHCO₃和Na₂CO₃）按摩尔质量比1∶1混合,在60~300 mmol L^-1盐浓度内模拟出5种强度的盐胁迫条件,在30~180 mmol L^-1盐浓度内模拟出6种强度的碱胁迫条件,并以此对小冰麦苗胁迫处理12 d。测定相对生长率（RGR）、含水量、丙二醛（MDA）、电解质外渗率、叶绿素、类胡萝卜素6项胁变指标和Na⁺、K⁺、脯氨酸、甜菜碱、有机酸5种溶质含量。结果表明,碱胁迫下小冰麦的各项胁变反应均明显大于盐胁迫下。在本试验条件下,小冰麦可耐受的最高盐胁迫浓度为300 mmol L^-1,而碱胁迫仅为150 mmol L^-1。碱胁迫造成小冰麦光合色素含量急剧下降,可能是其危害甚于盐胁迫的原因之一。碱胁迫下有机酸大量积累可能是小冰麦响应碱胁迫的特殊生理机制。试验结果证明盐、碱胁迫是两种性质不同的胁迫,不仅对植物的作用机制不同,而且植物的适应机制也不同。     

PP333对马铃薯试管苗抗氧化酶及蛋白质含量的影响

为探明PP333对马铃薯试管苗壮苗及离体保存延缓衰老的作用机理。本试验以马铃薯试管苗为材料,在MS培养基中添加不同浓度PP333,测定其生长过程中CAT、POD、SOD等抗氧化酶活性及MDA和可溶性蛋白含量的动态生理指标。结果显示：0.01、0.05及0.25 mg/L PP333处理,诱导了CAT、POD、SOD等抗氧化酶活性的上升,保持了膜脂过氧化产物MDA相对较低的含量水平,并延缓了可溶性蛋白的下降。而1.25 mg/L PP333处理,虽有较高的CAT、POD活性,但SOD活性低,可溶性蛋白明显下降。由此可知,低浓度（0.01~0.25 mg/L）PP333可保持较高的抗氧化酶和蛋白质水平以及较低含量的MDA,从而培育壮苗和延缓试管苗的衰老。较高浓度（1.25 mg/L）PP333则使蛋白质含量和SOD活性降低,表现出一定的毒害作用。     

多效唑与矮壮素对百合试管苗生长的影响

为了探索多效唑与矮壮素对百合试管苗生长的最适作用浓度,提高东方百合试管苗的质量及移栽成活率,本试验以东方百合试管苗为试验材料,设置单因子变量,在MS基本培养基中分别附加不同浓度的PP₃₃₃（0.5、1.0、2.0、3.0mg/L）和CCC(5、10、15、20mg/L),对照组不加任何植物生长延缓剂,探讨最适合百合试管苗生长的PP₃₃₃和CCC浓度。结果表明,适当浓度的PP₃₃₃和CCC能提高百合试管苗的生根和不定芽分化数量,表现为株型矮化,叶片增多,根系发达。但高浓度处理后,叶片反卷,甚至出现黄化现象。适合东方百合生长的最佳PP₃₃₃浓度为1.0mg/L,CCC浓度为10mg/L。     

铁营养对烟草幼苗生长及生理生化指标的影响

采用水培试验方法,研究了不同铁营养水平下（0.00、0.56、1.12、1.68、3.36、4.48 mg/L）,烟草幼苗生长及其外渗电导率、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、游离脯氨酸含量、丙二醛含量和根系活力的关系。结果表明：铁浓度为1.68mg/L处理后的烟草幼苗生长状况较好,株高,根冠比均明显好于其它铁离子处理;抗性生理指标外渗电导率、游离脯氨酸含量及丙二醛含量均低于供试的其它铁离子处理,而可溶性糖、可溶性蛋白含量及根系活力均高于供试的其它铁离子处理。     

边缘细胞对大豆根尖铝毒害的缓解

以大豆[Glycine max (L.) Merrill]浙春3号为试验材料, 采用静置培养(保持边缘细胞附于根尖)和振荡培养(移除根尖边缘细胞), 测定边缘细胞数目和活性、根相对伸长率和根内酶的活性, 研究了边缘细胞对大豆根尖铝毒害的缓解效应。结果显示, 大豆发育过程中存活的边缘细胞数与总数之比达60%~80%, 50~400 mmol L^-1 Al³⁺胁迫12 h能诱导边缘细胞从根尖脱落, 200~400 μmol L^-1 Al³⁺胁迫24 h对边缘细胞的发育有抑制作用。Al³⁺处理抑制根伸长, 移除边缘细胞的根相对伸长率低于保留边缘细胞的根。0~100 mmol L^-1 Al³⁺胁迫12 h, 0和50 mmol L^-1Al³⁺胁迫24 h, 具有边缘细胞的大豆根系的POD、SOD活性及蛋白质含量显著高于移除边缘细胞的根内酶活性和蛋白质含量, 但200和400 mmol L^-1 Al³⁺处理12 h, 100~400 mmol L^-1 Al³⁺处理24 h时, 根尖有无边缘细胞对根系的酶活性及蛋白质含量影响不显著。说明低浓度Al³⁺胁迫下, 大豆通过增加边缘细胞数目、提高根尖蛋白质含量, 维持较高水平的POD、CAT和SOD活性来对抗铝毒胁迫, 以缓解植物的铝毒害。     

提高水稻同源四倍体花药培养愈伤诱导率的研究

以同源四倍体水稻原种零轮、02428、培矮64、轮回422及其成对二倍体为实验材料,分别以琼脂浓度（0.5%、0.75%和1%）、碳源种类（蔗糖和麦芽糖）与用量（60 g L^-1和80 g L^-1）、不同激动素（KT和Zip）以及不同基本诱导培养基（MS、N6、M8、NB）等因素为变量,共设计26种诱导培养基（2种对照）,进行了花药愈伤诱导实验,旨在筛选出愈伤诱导率的培养基优化组合。结果表明,琼脂浓度0.75%和60 g L^-1蔗糖组合对提高水稻花药诱导率作用较好, N6培养基及其衍生NB培养基对提高四倍体水稻特别是粳稻花药诱导率有着较好作用。激动素的加入,能显著提高愈伤诱导率,最高可达到84%。在供试的26种培养基中,有6种诱导培养基得到较高的四倍体粳稻愈伤诱导率,有2种诱导培养基得到较高的四倍体籼稻愈伤诱导率,在8种较好的诱导培养基中有3种不但有较高的愈伤诱导率而且具有较高的绿苗率。     

转根癌农杆菌介导的AtNHX1基因马铃薯的获得

构建重组表达质粒pBI12135-GZ+AtNHX1（带有CaMV 35S启动子）,通过农杆菌将其携带的液泡膜Na⁺/H⁺逆向转运蛋白基因（AtNHX）转化马铃薯栽培品种“甘农薯2号”试管薯薄片和“克新2号”茎段。经根癌农杆菌侵染和共培养后,用50 mg L^-1卡那霉素 +300 mg L^-1头孢霉素筛选抗性芽,试管薯薄片获得30株抗性植株,抗性植株再生率为37%;茎段未获得抗性植株。抗性植株的总DNA用AtNHX1基因的特异性引物进行PCR检测,结果27株为阳性,占90%。Southern杂交结果证实,外源基因多以双拷贝整合到马铃薯的基因组中。Northern杂交结果表明,转基因植株可以进行AtNHX1基因mRNA的正常转录,但植株间存在着转录量的差异。该研究为耐盐马铃薯的培育奠定了良好的基础。     

NaCl胁迫下钾对马铃薯的调控作用

以克新一号品种为试验材料,采用组织培养方法,研究了钾对NaCl胁迫下马铃薯脱毒苗脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖含量、相对电导率和根系活力的影响。结果表明:NaCl胁迫下,不同浓度钾处理对马铃薯脱毒苗脯氨酸含量、相对电导率和根系活力影响显著,但对可溶性蛋白和可溶性糖含量的影响不显著。在25mmol/L和50mmol/LNaCl胁迫下,培养基中添加8mmol/L K2SO4,脯氨酸含量最高,根系活力最大,相对电导率最低。但在75mmol/L NaCl胁迫下,4mmol/L K2SO4处理,缓解效果最好。综合分析表明:钾具有缓解NaCl胁迫对马铃薯脱毒苗伤害的作用,但钾的添加量并非越多     

根癌农杆菌介导苎麻转绿色荧光蛋白（GFP）基因植株再生

以苎麻优良品系“5041-3”子叶作为受体,利用根癌农杆菌介导法进行了绿色荧光蛋白基因的遗传转化研究,农杆菌菌株为EHA105,重组质粒为pBIN m-GFP5-ER。经农杆菌浸染后的子叶外植体经过共培养、选择培养、伸长培养和生根培养后再生出抗性植株,对抗性植株的再生过程进行了GFP荧光检测,结果表明,GFP基因能在苎麻中强烈表达,证明GFP基因能够在苎麻遗传转化中得到应用。对抗性植株的Southern杂交检测证实外源基因已整合到苎麻基因组中。     

PSⅡ抑制型除草剂Atrazine诱导白菜幼苗叶绿体蛋白质组的变化

为了分析除草剂的作用机理, 用PSⅡ抑制型除草剂阿特拉津处理白菜幼苗, 用2-DE技术和生物质谱方法分析叶绿体蛋白质组的变化, 结果表明, 23种叶绿体蛋白质斑点表现出明显且可重复的改变, 其中4个下调, 5个上调, 14个表现出质的变化;在被处理植株中10个蛋白质斑点是新合成的; 14个蛋白质斑点中的4个在高浓度(10 mg L^-1) Atrazine处理后消失了, 但在低浓度 (0.01、 0.1和1 mg L^-1) Atrazine处理下没有变化。对14个发生了质变的蛋白质斑点进行了MALDI-TOF MS分析, 其中7个分别被鉴定是糖基转移酶-Ⅰ、异戊二烯合成酶、一个经推测的蛋白质、脯氨酸脱氢酶、推测的6-果糖磷酸激酶异构酶Ⅱ、钙转运ATP酶和尿素酶K。同时也分析了阿特拉津处理对白菜幼苗叶绿素含量和可溶性蛋白质含量的影响, 结果表明, 经阿特拉津处理后叶绿素a含量下降, 叶绿素b含量有上升趋势, 但不显著。可溶性蛋白质含量随阿特拉津浓度的增加呈上升趋势。     

转阿特拉津氯水解酶基因烟草的获得及其生物降解能力分析

阿特拉津氯水解酶(AtzA)能有效催化有毒的阿特拉津脱氯生成无毒的羟基阿特拉津。本文将来自假单胞菌ADP的atzA-ADP和来自节杆菌AD1的atzA-NK分别插入Ti载体pBin438, 构建了atzA植物表达载体pBin438-atzA- ADP和pBin438-atzA-NK。并通过农杆菌介导法将其转入烟草, 经基因组PCR筛选及RT-PCR分析, 获得16株转atzA-ADP烟草株系和11株转atzA-NK烟草株系。在含150 mg L^-1阿特拉津的1/2MS培养基上生长50 d时, 株系401的降解能力最高, 达79.26%, 远高于野生型烟草的0.47%, 说明转基因烟草可用于建立阿特拉津残留环境的植物修复系统。     

Effect of antiviral chemicals on in vitro regeneration response and production of PLRV-free plants of potato

Potato leaf roll virus (PLRV) is causing serious loss in yield and quality of potatoes. In the present study, the effect of seven antiviral chemicals viz. Acyclovir, 5-Azacytidine, Cytarabine, 5-Bromouracil, Ribavirin, 2-Thiouracil and Zidovudine on regeneration response and production of PLRV-free plants under in vitro conditions is reported. MS medium supplemented with 0.1 mg L^?1 GA₃, 0.1 mg L^?1 NAA and 500 mg L^?1 malt extract was used for regeneration of plantlets from nodal explants. DAS-ELISA and RT-PCR was used for virus indexing of the mother plant and in vitro-regenerated plantlets. Explants of PLRV positive potato plants were cultured on this medium containing different concentrations (5 – 30 mg L^?1) of antiviral chemicals. Shoot regeneration response varied between tested antiviral chemicals and was decreased with increase in concentration of antiviral chemicals from 5 to 30 mg L^?1. Antiviral chemicals at 30 mg L^?1 concentration showed strong inhibitory effect on regeneration response of shoots. In vitro regenerated plantlets tested negative in both ELISA and RT-PCR were only considered as virus free. When regeneration response and number of virus-free plants produced was compared, 2- thiouracil and ribavirin (25 mg L^?1) were found to be effective. 2- thiouracil (25 mg L^?1) gave 38.68% PLRV free plants with 30.55% cultures showing shoot regeneration and ribavirin (25 mg L^?1) gave 39.62% PLRV-free plants with 36.80% cultures showing shoot regeneration. Regeneration response of explants was better on 5-Bromouracil at 30 mg L^?1 concentrations but it was found least effective in production of PLRV-free potato plants.     

外源NO供体硝普钠(SNP)对盐胁迫下水稻幼苗中叶绿素和游离脯氨酸含量以及抗氧化酶的影响

在100 mmol L^-1 NaCl胁迫下, 研究了不同浓度一氧化氮供体硝普钠(sodium nitroprusside, SNP)处理对水稻叶片叶绿素、游离脯氨酸含量, 叶片及幼根中愈创木酚过氧化酶(guaiacol peroxidase, GPX)、超氧化物歧化酶(superoxide dis-mutase, SOD)、过氧化氢酶(catalase, CAT)活性以及超氧阴离子产生速率等生理指标的影响。结果表明, 适当低浓度SNP处理可以显著提高盐胁迫下水稻叶片中叶绿素和脯氨酸含量, 并明显缓解盐胁迫下叶片和幼根受到的氧化性损伤; 但在水稻幼苗不同器官, SNP调节的主要靶酶有所不同, 在叶片中促进SOD和CAT活性, 而在幼根中除SOD和CAT活性外, 还提高GPX活性。     

不同耐盐性小麦胚芽鞘伸长对NaCl胁迫的响应

以100 mmol L^-1 NaCl处理耐盐小麦品种德抗961和盐敏感品种鲁麦15各2 d，测定其胚芽鞘相对伸长速率及渗透调节能力。结果表明，NaCl处理抑制小麦胚芽鞘的伸长，其相对伸长速率最大值减小，生长最快的时间推后，但胚芽鞘最终长度没有改变；NaCl胁迫使小麦胚芽鞘渗透势下降，德抗961渗透调节能力强于鲁麦15；NaCl胁迫使小麦胚芽鞘Na⁺、脯氨酸、总可溶性糖含量明显增加, 德抗961增加幅度大于鲁麦15；NaCl胁迫下，德抗961胚芽鞘伸长明显好于鲁麦15，其具有较强渗透调节能力是原因之一。因此，一定浓度NaCl处理下小麦胚芽鞘的长度可作为耐盐筛选的有用指标。     

Effects of Sion Cold Resistance of Cymbidium Plantletsin vitro

To determine the medium with the concentration of Na2SiO3 , the effect of different concentrations of Na2SiO3 on cold resistance of Cymbidium plantlets in vitro was studied. The results showed that Si enhanced osmotic regulation ability of Cymbidium evidently on cold resistance with increasing contents of free Pro, soluble sugar, soluble protein and decreasing contents of MDA. Compared with CK, osmotic regulation substances are accumulated rapidly. Free Pro, soluble sugar, soluble protein, MDA could be adopted as reference indices to evaluate capability of frost resistance of Cymbidium. By experiment we stated Na2SiO3 (3mmol/L) could relieve low temperature injury of Cymbidium plantlets in vitro. Mitigative effect was reduced with increasing concentration of Na2SiO3 .     

氮素对花铃期干旱及复水后棉花叶片保护酶活性和内源激素含量的影响

于2005—2006年在南京农业大学卫岗试验站进行盆栽试验, 设置正常灌水(土壤含水量为田间持水量的75%左右)和棉花花铃期土壤短期干旱处理(将正常灌水的棉花自然干旱持续8 d, 以棉株出现萎蔫症状为标准, 之后复水至正常灌水水平), 每个处理再设置3个氮素水平(0、3.73、7.46 g N pot^-1, 分别相当于0、240、480 kg N hm^-2), 研究氮素对花铃期干旱及复水后棉花叶片内源保护酶活性和内源激素含量的影响。结果表明, 花铃期短期干旱显著降低棉花叶片凌晨叶水势。在干旱结束时, 干旱处理棉花叶片可溶性蛋白含量与过氧化氢酶(CAT)活性显著降低、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性提高、丙二醛(MDA)含量增加, 内源脱落酸(ABA)和生长素(IAA)含量升高、细胞分裂素(ZR)和赤霉素(GA)的含量降低, ZR/ABA、IAA/ABA、GA/ABA均降低, 其叶片净光合速率(P_n)亦显著低于正常灌水处理。花铃期土壤干旱下施氮可提高可溶性蛋白含量、SOD与POD活性, 以240 kg N hm^-2最有利于提高棉花叶片P_n, 该处理CAT活性最高, MDA含量最低; ABA含量最低, 而ZR、IAA、GA的含量以及ZR/ABA、IAA/ABA、GA/ABA最高。施氮不足(0 kg N hm^-2)或过量(480 kg N hm^-2)均表现出相反的趋势。到复水后第10天, 干旱处理棉花叶片的内源保护酶活性可迅速恢复到正常灌水水平, 其MDA含量与正常灌水处理的差异较小; 但其ABA含量明显低于正常灌水处理, ZR、IAA、GA含量以及ZR/ABA、IAA/ABA、GA/ABA却显著高于正常灌水处理。并且施氮有利于提高复水后干旱处理棉花叶片的内源保护酶活性, 降低细胞膜脂过氧化程度, 降低ABA含量, 增大ZR、IAA、GA含量以及ZR/ABA、IAA/ABA、GA/ABA, 相比而言, 复水后以480 kg N hm^-2最有利于提高棉花叶片P_n。     

Salinity tolerance of wild barley Hordeum vulgare ssp. spontaneum

Salinity tolerance of 47 wild barley genotypes and six barley cultivars was evaluated under control and salinity stress (300 mM NaCl) conditions. Shoot and root dry weight (DW), plant height, membrane stability index (MSI), relative water content, survival rate, leaf malondialdehyde (MDA) and proline contents, root and leaf Na, K, Ca and K/Na ratio, and chlorophyll a fluorescence were measured. Salinity stress caused significant increase in the MDA, proline content, Na and Ca concentrations of the roots and leaves, but resulted in a decrease in the other traits. H. spontaneum genotypes were considerably less affected by the salinity than the genotypes of H. vulgare. Plant survivability was negatively correlated with the Na concentration (r =−.66) but positively correlated with the leaf K/Na ratio (r = .67) and MSI (r = .68). Tolerance mechanisms such as ion exclusion (Na) were likely to be present in the wild barley causing K/Na homeostasis as well as the much lower root and shoot Na, resulting in the higher survival rate.