小麦幼穗的离体培养及其影响因素研究

为了确立适于小麦幼穗遗传转化的组织培养体系,对8个小麦品种的幼穗通过组织培养方法,研究了不同基因型、培养基对愈伤组织诱导及分化的影响。结果表明,不同小麦品种幼穗愈伤组织诱导出愈率差异不大,而分化率却差异明显,其中绵阳19分化率最高,平均可达72.9%,洛阳8716次之,平均为61.2%;分化培养基对分化率也有很大影响,在选用的2种分化培养基中,郑麦9023幼穗愈伤组织的分化率差异最大,而洛阳8716的差异最小;小偃22、西农88、郑麦9023和陕150的幼穗愈伤组织,在分化培养基B中分化率较高,而陕354、绵阳19和小偃107则在分化培养基A中较高;幼穗愈伤组织分化最佳温度为20-22℃,光照强度3 000 lx。因此,在所选用的8个小麦栽培品种中,绵阳19和洛阳8716的幼穗愈伤组织可作为遗传转化的受体材料。     

小麦幼胚胚性愈伤组织诱导和再分化研究

以4个小麦品种的幼胚为外植体,通过脱分化和再分化培养,研究了影响小麦幼胚愈伤组织诱导和再分化的因素。结果表明:小麦幼胚胚性愈伤组织的诱导和再分化主要受基因型的限制,同时也受培养基组成的影响;培养基中添加0.5mg/L的ABA不利于胚性愈伤组织的诱导和分化;胚性愈伤组织诱导率和幼苗分化率之间呈极显著正相关,提高胚性愈伤组织的诱导率和形成量是建立小麦植株再生体系的关键。     

普通小麦与偃麦草属间杂种体细胞无性系的建立

本试验以小麦与堰麦草属间杂种的幼嫩叶片、茎节、叶鞘和幼穗为外植体进行了离体培养。结果表明，不同基因型和不同外植体之间的愈伤组织诱导率及分化率都存在明显差异，愈伤组织的诱导率及分化率均以幼穗外植体为最高，余者较低。最终，建立了各种供试基因型的体细胞无性系。     

冬、春小麦幼穗离体培养的比较研究

本试验用三种类型的小麦幼穗为材料,在幼穗的发育时期,去分化和分化培养基等完全相同的条件下,对它们在离体培养下的反应进行了比较,发现愈伤组织的诱导率和苗的分化率以及愈伤组织在继代培养中的行为,都因不同类型的小麦幼穗而产生显著差异,而且愈伤组织的诱导率和苗的分化率之间不存在相关性。我们认为,材料的基因型选择,可能是建立小麦的胚性细胞悬浮培养物系统的一个有希望的途径。     

小麦幼穗愈伤组织诱导与植株再生的研究

以 3个小麦品种的幼穗为外植体 ,选用 9种培养基 ,研究了影响小麦幼穗愈伤组织诱导和分化的因素。结果表明 :小麦幼穗愈伤组织诱导和再分化都存在基因型效应 ;外源激素的种类和浓度也是影响小麦幼穗愈伤组织诱导和再分化的重要因素。在愈伤组织诱导中 ,较低的2 ,4-D浓度 ( 0 .5～ 1 .0mg/L)也能达到较好的诱导效果 ,但 2 ,4-D最适宜的使用浓度为2 .0mg/L ,细胞分裂素KT或 6-BA不利于愈伤组织的诱导。     

接种方式与光照对小麦幼胚愈伤组织再分化的影响

研究不同接种方式和光照条件对小麦“小堰22”和“豫麦49”幼胚培养愈伤组织再分化的影响。结果表明,不同接种方式对小麦幼胚愈伤组织再分化特性有显著影响,胚芽朝上立放的接种幼胚其愈伤组织再分化率最高,胚芽朝下立放的接种幼胚其愈伤组织再分化率最低;光照对幼胚愈伤组织再分化特性的影响显著,暗培养条件下诱导的愈伤组织再分化效率高于强光和散光条件下诱导的愈伤组织再分化效率。提出在相同条件下,选择小麦幼胚胚芽朝上立放的接种方式,进行幼胚暗培养诱导愈伤组织,强光照诱导幼胚愈伤组织再分化的、高效的小麦离体幼胚培养技术体系。     

不同基因型小麦基因枪转化的再生

以3个基因型小麦为材料,通过基因枪对其幼胚进行轰击,研究转化后组织培养的愈伤组织诱导率、分化率和植株再生率。结果显示,不同基因型小麦均能诱导愈伤组织形成,且愈伤诱导率为100%,但分化率和再生率不同基因型表现不同,其中,小麦品种4185的分化率和再生率分别为54.2%和15.6%,较Bobwhite和Attila高。     

离体培养条件下小麦不同外植体对赤霉病菌粗毒素的反应

研究在离体培养条件下小麦抗、感赤霉病品种不同外植体对赤霉病菌粗毒素的反应。结果表明,随着赤霉病菌粗毒素浓度的提高。小麦幼穗及花药的出愈率降低,幼穗愈伤组织生长量减少、分化能力降低;抗赤霉病品种幼穗愈伤组织的存活率、相对生长量和分化频率降低的幅度均小于感病品种,抗病品种幼穗愈伤组织的抗坏血酸氧化酶及多酚氧化酶活性受粗毒素影响的程度小于感病材料。说明小麦成株抗赤霉病和幼穗愈伤组织抗赤霉粗毒素具有一致性。     

小麦幼穗及花药愈伤组织对赤霉病菌粗毒素的反应

研究在离体培养条件下小麦抗、感赤霉病品种不同外植体对赤霉病菌粗毒素的反应。结果表明 ,随着赤霉病菌粗毒素浓度的提高 ,小麦幼穗及花药的出愈率降低 ,幼穗愈伤组织生长量减少 ,分化能力降低 ;抗赤霉病品种幼穗愈伤组织的存活率、相对生长量和分化频率降低的幅度均小于感病品种 ,抗病品种幼穗愈伤组织的抗坏血酸氧化酶及多酚氧化酶活性受粗毒素影响的程度小于感病材料     

转基因抗穗发芽小麦的获得

以易穗发芽小麦幼胚为受体,用基因枪法对TrxS反义基因(目的基因)和Bar基因(标记基因)进行了共转化;通过对轰击后的小麦幼胚进行愈伤组织诱导、胚性愈伤组织分化和生根培养,获得再生植株;经分子检测证实在3个受体材料上获得转基因再生植株和可遗传的转基因后代.通过培养皿籽粒发芽试验、离体整穗保湿发芽试验和温室模拟降雨穗发芽试验,均证明转基因后代材料具有延缓籽粒发芽和抗穗发芽的特性.     

遗传背景对小麦染色体缺失效应的研究

以“中国春”、“阿勃”等９个小麦的１Ａ、２Ｂ、３Ａ、４Ａ、５Ｂ和７Ｄ６个单体系为材料，将９个不同遗传背景的６个单体系分别自交，后代大群体筛选缺体株，并连续自交定向选择，进行染色体缺失遗传背景效应分析。结果表明，无论是同一遗传背景下的不同单体系间，或是不同遗传背景的同一单体系间，单体自交后代缺体出现的频率、缺体育性，以及缺体自交后代稳定性等方面均存在明显差异。在“阿勃”背景下未能获得２Ａ和７Ｄ可育氛体系，在“扬麦１号”背景下获得２Ｂ和７Ｄ可育缺体系，在“Ｓａｖａ”背景下获得７Ｄ可育缺体系。此外，还获得比“阿勃”１Ａ缺体生活力和稳定性更好的“丰抗１３号”１Ａ缺体系。     

小麦成熟胚高频再生基因型筛选及再生体系研究

以目前生产上主栽或主推的、具有优良农艺性状的18个黄淮麦区冬小麦品种(系)和2个西北春麦区春小麦品种为材料,对它们成熟胚再生能力进行比较,从中筛选出再生频率高的基因型,并探讨不同接种方法、麦草畏质量浓度、细胞分裂素和干燥处理等对小麦成熟胚愈伤组织诱导和分化频率的影响。结果表明,小麦成熟胚愈伤组织诱导率普遍较高,为66.7%～100.0%,而分化率普遍较低,为3.6%～35.8%。基因型间差异显著,其中愈伤组织分化率较高的基因型有泛麦8号、周麦27和邢麦6号,绿苗分化率超过30%;采用胚十字形切割法接种小麦成熟胚愈伤组织分化率较高,达到54.5%～73.3%;诱导培养基中麦草畏的诱导效果显著优于2,4-D。在麦草畏质量浓度为2～4mg/L时有利于愈伤组织诱导和分化;成熟胚愈伤组织转入不含激素或含有2mg/L 6-BA或KT的分化培养基中时,分化率分别达到38.5%,45.8%和37.0%,较其他细胞分裂素和质量浓度处理分化率高,而愈伤组织分化前干燥处理6h和未干燥处理的差异不显著,干燥12h分化率明显降低。     

高花培力籼稻种质的获得与分析

在利用花培技术对Hs-3(籼稻)×EPS(籼稻)的2个F4株系进行快速纯合的育种过程中,意外发现其绿苗率很高.为验证高花培力的可遗传性,并筛选高花培力的籼稻种质,对两株系花培当代(H1)的58个单株进行了花培试验.结果表明:(1)花培力在H1株间存在很大变异;(2)高花培力是可以遗传的,有7个H1单株的花培绿苗率在10%以上,最高达到29.2%;(3)出愈率、绿苗分化率和绿苗率的遗传力都很高,依次为90.5%、81.8%和88.3%,因此十分有利于选择;(4)出愈率与绿苗分化率之间呈极显著正相关,因此在一定程度上可以通过出愈率的选择来获得较高绿苗分化率和绿苗率的基因型.     

不同基因型对小麦成熟胚愈伤组织诱导及植株再生的影响

以26种不同基因型小麦成熟胚为外植体，采用1种诱导培养基、3种分化培养基，研究了不同基因型间愈伤组织诱导及植株再生的遗传差异．结果表明，不同基因型间出愈率及植株再生率差异显著，豫麦21号在26个小麦品种中表现最佳，3种分化培养基的分化效果差异明显．     

小麦胚愈伤组织的诱导和植株再生

对3个小麦品种的成熟胚及幼胚进行培养，研究不同基因型、培养基对愈伤组织诱导及分化的影响。结果表明，不同培养基对小麦愈伤组织诱导有一定影响；不同基因型的小麦愈伤组织诱导、分化及生根的能力有一定差别。陕280愈伤组织诱导率及分化率最高。同一品种不同外植体经诱导后愈伤组织产生的能力有所不同，同一品种愈伤组织的诱导率幼胚比成熟胚愈伤组织的高。     

优良小麦转基因受体品种的筛选及成熟胚半胚培养的研究

为了筛选具有良好组织培养特性的优良小麦品种作为转基因受体,使转基因小麦能尽快得到应用,对4个小麦品种的幼胚和成熟胚以及7个小麦品系的成熟胚进行离体培养,考察其组织培养特性.结果表明,11个品种(系)的成熟胚成愈率都达90%以上,但不同成熟胚来源的愈伤组织的植株再生率存在很大差异:7个小麦品系的植株再生率都低于20%,而4个小麦品种的植株再生率都达35%以上,幼胚成愈率及植株再生率都分别达90%和62%以上.该研究为小麦的遗传转化提供了几个新的优良受体品种.该研究进行成熟胚培养时,采用半胚培养的方式,一方面有效地克服了成熟胚在诱导培养基上直接萌发的现象,另一方面提高了成熟胚来源的愈伤组织分化为多苗的能力.该再生体系可作为小麦胚培养的参考.     

胚龄和基因型对小麦幼胚体细胞胚性无性系的诱导

幼胚胚龄和供体植株的基因型都会影响小麦幼胚体细胞胚性无性系的产生。胚龄对小麦幼胚体细胞胚性无性系的高频率诱导有显著影响 ,表现为愈伤组织诱导率 (出愈率 )和胚性愈伤组织诱导率在不同胚龄下差异显著。在最适胚龄条件下 ,基因型对小麦幼胚培养出愈率的影响不大 ,而主要影响胚性愈伤组织的发生频率。在培养当代 ,以小偃 2 2、千斤早和西农 88(1)的培养效果为最好     

不同培养基及激素配比对小麦成熟胚离体培养的影响

[目的]建立适于优良小麦品种遗传转化的高效组织培养再生体系。[方法]以小麦品种豫麦18和豫麦70成熟胚为外植体,探讨了2种培养基和4种激素配比对小麦成熟胚离体培养的影响。[结果]L3培养基的平均愈伤组织诱导率和分化率都明显高于MS培养基,供试2个品种平均出愈率达91.0%以上,平均分化率达46.4%。不同激素及其配比均可诱导小麦成熟胚愈伤组织分化,但不同处理分化率差别很大(10.5%~50.0%);以L3为分化培养基,同时添加2,4-D 0.1mg/L,6-BA 1.5 mg/L的激素配比更有利于愈伤组织的分化,平均分化率达到50.0%。[结论]MS、L3两种基本培养基对小麦成熟胚愈伤组织诱导率均比较高,且差别不大。不同激素配比对小麦成熟胚愈伤组织分化率影响很大。     

Primary studies on tissue culture from mature embryos in diploid and tetraploid wheat

Using mature embryos (MEs) as the explants, the callus induction, embryogenic callus differentiation, plantlet regeneration and culture efficiency in diploid and tetraploid wheat of four genotypes were studied. The tested four genotypes wheat included cultivable emmer wheat (Triticum dicoccum Schuble), durum wheat (Triticum durum Desf.) and the common wheat progenitors Triticum dicoccoides and Triticum aegilopides. Results indicated that there were significant differences in the efficiency of callus induction, callus differentiation and plant regeneration among the tested genotypes. The efficiency of differentiation and regeneration shows strong genotype dependence. The rates of callus induction, embryogenic callus differentiation, plantlet regeneration and culture efficiency respectively were 95.00%, 90.00%, 32.40%, and 27.70% in cultivable emmer wheat, which were significantly higher than other tested genotypes. Therefore, this study has provided a basis for genetic transformation, gene cloning and molecular plant breeding in wheat and other related species. __________ Translated from Molecular Plant Breeding, 2007, 5(4): 480–484 [译自: 分子植物育种]     

小麦成熟胚的组织培养

【研究目的】为了筛选出小麦(TriticumaestivumL.)成熟胚(MEs)培养和遗传转化受体材料的优良基因型,【方法】以27份优良普通小麦冬性主栽品种或高代育种品系为试材,采用整粒切胚诱愈方法(endosperm-supportedmethod),对小麦成熟胚进行组织培养研究。【结果】结果表明,在成熟胚培养过程中光照、温度、培养基2,4-D浓度、基因型等因素对小麦成熟胚组织培养影响较大;同时小麦成熟胚组织培养存在着较强的基因型依赖性,不同基因型愈伤组织诱导率、分化率、成苗率的差异具有统计学意义(P<0.01)。通过研究从27个小麦基因型中筛选出了3个适合于成熟胚整粒切胚诱愈的基因型,即山农2618、泰山021、河北341,他们的成苗率分别达到了15.38%、25.27%、21.33%。【结论】小麦成熟胚组织培养优良基因型的筛选,为以后小麦的遗传转化和应用基因工程技术进行遗传改良奠定了基础。