三个苜蓿品种植株高频再生体系的研究

以适宜于西北地区生长的‘甘农1号’杂花苜蓿、‘甘农3号’紫花苜蓿,‘新疆和田大叶’紫花苜蓿3个品种的不同部位外植体为供试材料,进行了植株体外再生的研究.结果表明,苜蓿基因型、外植体来源、外源激素种类及浓度、激素处理时间、培养基蔗糖浓度等因素均影响细胞的生长发育和植株再生.‘甘农1号’苜蓿下胚轴愈伤组织诱导率和体细胞胚形成率最高,可达97.2%和70.9%,‘新疆和田大叶’苜蓿下胚轴次之,‘甘农3号’出愈率和体细胞胚形成率均最低;苜蓿愈伤组织诱导以2.0mg/L 2,4-D单独处理或2.0mg/L 2,4-D+0.5mg/L KT组合处理为最佳,在此激素组合处理下,下胚轴愈伤组织诱导率最高可达97.2%,激素处理时间以20d为宜;体细胞胚的发育则以2mg/L 6-BA+0.5mg/L NAA的激素组合处理为宜,在此激素组合处理下,体细胞胚形成率最高可达70.9%.适宜的生根培养基为1/2MS+1.0mg/L IBA+1%蔗糖+0.7%琼脂.体细胞胚形成阶段培养基添加25~30g/L的蔗糖有利于愈伤组织分化.     

紫花苜蓿高效遗传转化受体系统的建立

以新疆大叶和新牧一号苜蓿下胚轴和子叶为材料,研究了不同基因型、外植体、培养基及激素配比对其愈伤组织诱导、芽分化和根诱导的影响,建立了适用于这2种苜蓿的再生体系。结果表明,下胚轴是一种较好的外植体材料,其再生能力高于子叶,最高再生率为54.96%;0.2 mg/L KT能辅助2,4-D对愈伤组织的诱导发挥更好的作用;SH培养基相对于MS培养基对愈伤组织的诱导更有效,而MS培养基则有利于愈伤组织的分化;适用于2种苜蓿愈伤组织诱导、分化及生根培养的培养基分别为SH(附加2 mg/L 2,4-D和0.2 mg/L KT),MS(附加1.0 mg/LBAP和0.3 mg/L NAA)和不含激素的1/2 MS(扩繁时附加1 mg/L IBA)。     

新疆大叶紫花苜蓿(Medicago sativa.L)子叶、下胚轴、根的植株再生

随着植物抗逆性研究和植物转基因技术的发展,通过异源目的基因转化培育耐盐碱苜蓿品种的研究已引起人们的关注,植物受体高频再生体系的建立是异源转化高效的基础。选取新疆大叶紫花苜蓿种子萌发5～7d无菌苗的子叶、下胚轴及根为外植体,诱导愈伤培养基为MS 2,4-D0.1～3.0mg/L(8种不同水平)或MS 2,4-D2.0mg/L KT0.01～0.5mg/L(10种不同水平),诱导芽培养基为MS 6-BA0.5mg/L NAA0.05mg/L,生根培养基为MS。结果表明,外植体在MS 2,4-D2.0mg/L KT0.2mg/L培养基中能够产生状态较好可再分化的愈伤组织,子叶、下胚轴、根的平均出愈率分别为93.1%、100%、100%。愈伤组织在MS 6-BA0.5mg/L NAA0.05mg/L培养基中培养40～80d中均可分化芽,子叶、下胚轴、根的芽平均分化率为50%、78%、50%,将2cm以上的芽转入MS培养基中诱导生根,14d后,生根的小植株炼苗移入花土中,成活率达90%以上。子叶、下胚轴、根在该体系中均能获得再生植株,根也是一种较好的植株再生材料,以根为外植体进行植株再生的研究报道还较少。     

苜蓿植株再生及PPRV-F基因转化条件的研究

以苜蓿品种甘农1号下胚轴为外植体,研究不同培养基对苜蓿愈伤组织、体细胞胚形成的影响,通过体细胞胚发生途径建立再生体系,在此基础上,摸索农杆菌介导小反刍兽疫病毒F基因的转化条件。结果表明:所选培养基愈伤组织诱导率均为100%,UM+0.1mg/L NAA+0.5mg/L KT为诱导体细胞胚的最佳培养基。农杆菌介导的苜蓿遗传转化条件为:下胚轴预培养3d,农杆菌菌液侵染15min,然后在培养基上铺一层灭菌滤纸共培养3d后清洗,选择压为卡那霉素(Km)75mg/L,抑菌浓度为头孢霉素(Cef)300mg/L。本研究为制备防治小反刍兽疫转基因植物疫苗奠定了基础。     

紫花苜蓿愈伤成苗高频再生体系的建立及其影响因子的研究

 对秘鲁苜蓿等品种的子叶和下胚轴愈伤再生植株过程进行了系统研究。经筛选获得了以改良的SH大量元素 +MS微量元素及铁盐 +水解酪蛋白 +VB19.9mg·L-1+VB69.5mg·L-1+尼克酸 4 .5mg·L-1+琼脂 8g·L-1为基本成分的愈伤成苗高频再生体系。其中 ,诱导愈伤和保持愈伤的培养基加 2 .0mg·L-12 ,4 -D +0 .0 2 5mg·L-1KT ;诱导再生植株分化的培养基加 0 .4mg·L-1KT +2 0g·L-1的蔗糖 ;诱导生根的培养基为 1/ 2MS ,其中蔗糖浓度为 10 g·L-1。秘鲁苜蓿子叶愈伤组织分化率达 10 0 % ,下胚轴愈伤组织分化率达 92 %以上。以该体系完成苜蓿愈伤植株再生具有高效、快速的特点 ,完成植株再生仅需 6 0～ 70d。     

加工番茄离体再生体系研究

为建立一套优化的适于加工番茄遗传转化的高效离体再生体系,以加工番茄石红303的子叶、下胚轴、叶片作为外植体,研究了不同激素及浓度、不同外植体材料对愈伤组织诱导、不定芽分化及生根的影响。结果表明:激素的种类和浓度对加工番茄外植体出愈率的影响没有差异,但是诱导形成的愈伤组织形态和不定芽存在差异。选取子叶作为外植体,培养基组成为MS+6-BA3.0mg·L-1+IAA0.2mg·L-1最有利于愈伤组织和不定芽的形成;不定芽在生根培养基1/2MS+0.1mg·L-1 IAA上生根效果最佳,并能发育成完整的小植株。     

甘农2号杂花苜蓿愈伤组织诱导及体细胞胚和芽分化的研究

以甘农2号杂花苜蓿下胚轴为材料,MS为基本培养基,研究了不同浓度的2,4-D、NAA、KT、BA、蔗糖及2,4-D作用时间对甘农2号杂花苜蓿愈伤组织的诱导、体细胞胚和芽分化的影响.结果表明,3 mg/L 2,4-D+1.5 mg/L NAA为愈伤组织诱导阶段最佳激素组合;2,4-D作用时间以15 d为宜;最佳的芽分化培养基为MS+0.5 mg/L KT+0.1 mg/L NAA+7 g/L琼脂+20 g/L蔗糖.     

新疆紫草愈伤组织诱导及植株再生研究

以新疆紫草根、下胚轴、子叶、真叶为外植体,MS附加各种激素进行愈伤组织诱导及其分化、植株再生研究。研究结果表明:①根、胚轴、子叶、真叶的平均出愈率差异不大,但出愈速度差异明显;子叶出愈快,愈伤生长量最大;不定芽分化率依次为下胚轴>根>真叶>子叶。②诱导脱分化的效应KT优于6-BA;降低2,4-D浓度有利于愈伤组织的增殖。激素与外植体有互作效应。③真叶在MS NAA0.5 mg/L KT0.4 mg/L的培养基上能直接形成丛生芽。④不定芽在MS IAA0.5 mg/L KT1.0 mg/L培养基中生根率为83.3%;由此建立了新疆紫草再生体系。⑤不同外植体均可诱导出红色愈伤,颜色深浅依次为真叶>子叶>胚轴>根,且激素可以调控不同外植体愈伤红色的程度;同时红色愈伤能分化产生红色不定根。利用进一步优化的体系可进行快繁并提取愈伤组织中的紫草素。     

6个紫花苜蓿栽培品种高效再生体系的建立

建立高频的紫花苜蓿再生体系,为采用基因工程技术定向改良紫花苜蓿品种奠定基础。以中国6个紫花苜蓿栽培品种的子叶、下胚轴、叶片为外植体,研究不同外源激素、基因型对紫花苜蓿胚性愈伤组织诱导培养及再生的影响。结果表明:新疆大叶苜蓿品种叶片胚性愈伤组织诱导率、分化率及出苗率最佳,分别为95.0%、72.7%和40.0%。最佳诱导培养基为改良SH培养基+2.0mg.L-1 2,4-D+0.25mg.L-1 KT;最佳分化培养基及出苗培养基为MS。此外,还确定生根培养基中以茎段基部蘸取100mg.L-1 IBA以及添加7.5g.L-1蔗糖可提高生根率。     

银白杨下胚轴高频离体再生体系的建立和优化

【目的】建立银白杨(Populus alba)下胚轴高频再生体系,为银白杨遗传转化和推广利用奠定基础。【方法】以银白杨下胚轴为外植体,通过器官发生途径诱导形成不定芽,探讨苗龄、接种方式及不同植物生长调节剂、硝酸银和蔗糖质量浓度等对银白杨下胚轴不定芽分化和生根的影响。【结果】适宜银白杨下胚轴不定芽分化的最佳培养基为:MS+AgNO33.5 mg/L+蔗糖35 g/L+琼脂6.0 g/L+IBA 0.3 mg/L+TDZ 1.5 mg/L,用该培养基培养银白杨下胚轴外植体,其分化率为98.63%,平均每个外植体形成的不定芽为23.81个。银白杨下胚轴外植体不定芽未经愈伤组织而直接产生于下胚轴的表皮或近表皮等表层细胞。3~7 d苗龄银白杨下胚轴诱导不定芽分化能力无显著差异,诱导率均达到95%以上,7 d后随着苗龄的增加,不定芽分化、诱导能力快速下降,苗龄为11 d时不定芽分化率只有52.28%。不同切段下胚轴不定芽再生能力由强到弱表现为:上部切段(靠近子叶端的下胚轴部分)>中部切段>下部切段。以正插(形态学下端插入培养基)方式接种的外植体不定芽再生能力显著大于反插(形态学上端插入培养基)和平放的。【结论】优化了银白杨的组织培养体系,初步找到了影响银白杨下胚轴诱导分化及植株再生的主要因子。     

花生胚小叶体细胞植株再生系统的建立

[目的]研究花生胚小叶体细胞植株再生体系,为利用胚小叶进行外源基因遗传转化提供试验依据。[方法]以花生品种四粒红和改良海花的胚小叶为外植体,2种外植体取材方式(预培养和直接取材)为培养背景,探讨了不同取材方式下各个培养要素(基因型、培养基等)与脱分化、再分化的关系,初步建立了花生胚小叶体细胞植株再生体系。[结果]在预培养取材条件下,预培养6d的四粒红外植体在2号培养基(MS+3mg/L6-BA+1mg/LNAA)上分化得最好,每愈伤组织再生芽2.34个,预培养5d的改良海花外植体在1号培养基(MS+5mg/L6-BA+3mg/LNAA)上分化最佳,每愈伤组织再生芽2.08个。直接取材条件下,改良海花在1号培养基上每愈伤组织出芽数为6个,而四粒红为3个。直接取材在诱导愈伤组织及器官分化方面都好于预培养取材。[结论]直接取材条件下,不同培养基对诱导愈伤组织及芽分化的作用差异较大,而基因型在诱导愈伤组织上的作用有显著差异,在出芽率上的作用差异并不显著。     

高粱幼嫩叶段愈伤诱导与植株再生

[目的]为了建立以幼嫩叶段为外植体的高粱组培技术。[方法]选用育种上常用的8个高粱恢复系材料,进行愈伤组织诱导与分化再生,研究2,4-D浓度对初级愈伤组织诱导的影响,分别对8个材料的诱导率和分化率进行统计,并观察愈伤组织形态。[结果]结果表明,2,4-D是幼嫩叶段诱导愈伤的关键因素,未添加2,4-D的培养基中不能产生愈伤,适宜的2,4-D浓度为2 mg/L。基因型对愈伤组织的质量和形态有很大的影响,不同基因型材料的诱导率和分化率存在很大差异。[结论]通过比较,筛选出了3个诱导率高、愈伤形态优良且分化率较高的基因型三尺三、R111、8643变。     

向日葵(Helianthus annuus L.)不同外植体组织培养及其再生的研究

【目的】建立向日葵不同外植体离体培养再生体系，为向日葵遗传转化、突变体筛选奠定基础。【方法】以不同基因型向日葵为材料，研究了向日葵不同外植体在不同的培养基中诱导不定芽再生的频率。【结果】向日葵不同基因型外植体在含适宜吲哚-3-乙酸（IAA）、6-苄氨基嘌呤（6-BA）等激素的培养基中均较易形成愈伤组织，但愈伤组织诱导不定芽的能力则较弱；不同基因型向日葵外植体的不定芽诱导率依次为子叶节＞下胚轴＞子叶＞真叶；诱导子叶节不定芽再生的适宜6-BA浓度为1.2～1.8 mg•L-1， 下胚轴为1.8 mg•L-1，子叶为0.6 mg•L-1，真叶却未见到诱导出不定芽；MS + 0.03 mg•L-1 IAA + 1.2～1.5 mg•L-1 6-BA培养基可用于向日葵子叶、子叶节和下胚轴再生体系；不同基因型向日葵诱导不定芽的能力差别较大，其中，基因型PR29再生能力较强。【结论】本研究成功地建立了向日葵不同外植体离体培养再生途径，并获得了再生植株。     

部分玉米自交系幼胚再生体系的建立

以玉米12个自交系幼胚为外植体,通过离体培养方法,研究了不同植物生长调节剂、不同基因型对幼胚再生的影响。结果表明,2,4-D浓度为3 mg.L-1时愈伤诱导率最高,达90.5%;不同基因型差异显著,郑58愈伤诱导率最高,达到96.3%,地方种质东46未诱导出愈伤组织;基因型是影响愈伤组织状态以及分化的重要因素;1.0 mg.L-1 BA和0.5 mg.L-1 IBA有利于再生苗分化。     

日本落叶松体细胞胚胎发生的研究

[目的]对日本落叶松体细胞胚胎发生进行系统研究。[方法]以日本落叶松5个品种的未成熟合子胚为外植体,研究基本培养基、品种基因型、杂交系和纯系品种对日本落叶松愈伤组织诱导的影响,以及ABA对体细胞胚成熟及植株再生的影响。[结果]通过对日本落叶松胚性愈伤组织的诱导和体细胞胚的成熟培养获得再生植株。2种基本培养基中,DCR对胚性愈伤组织的诱导频率最高,达54.0%;落叶松品种之间的愈伤组织诱导率有差异,以杂交品种愈伤组织的诱导率最高,达71.4%,优于纯系的落叶松品种（27.3%～50.0%）;在体细胞胚的成熟培养过程中,ABA可严重影响体细胞胚的发育,并影响到其以后的萌发能力和植株再生。[结论]杂交品系更有利于胚性愈伤组织诱导,ABA对日本落叶松体细胞胚胎发育起重要作用。     

燕麦成熟胚的组织培养及植株再生

以燕麦成熟胚为外植体,通过对不同基因型、培养基的激素种类和配比、盾片放置方式的研究,探索影响燕麦成熟胚愈伤组织诱导及分化的因素.结果表明:基因型对燕麦愈伤组织的诱导及分化有显著影响;不同基因型材料诱导愈伤及分化所需激素及其比例不同,‘白燕2号’和‘陇燕3号’的最佳诱导培养基为MS+4mg/L 2,4-D+1mg/L NAA,分化培养基分别为MS+0.4mg/L NAA+0.2mg/L KT+1.0mg/L 6-BA和0.8mg/L NAA+0.8mg/L KT+1.0mg/L 6-BA;‘丹麦444’的最佳诱导培养基为MS+2mg/L 2,4-D,分化培养基为0.2mg/LNAA+0.4mg/L KT;接种时将成熟胚盾片朝下直接接触培养基放置,可获得更高的诱导率;‘陇燕3号’的成熟胚有利于燕麦再生体系的建立.     

玉米幼胚和源于幼苗的幼嫩叶段愈伤诱导及其植株再生的比较

 【目的】以育种上常用自交系的幼胚和源于幼苗的幼嫩叶段为外植体,研究它们在愈伤诱导及植株再生之间的区别与联系,为建立以叶段为外植体的另一高效稳定的玉米组培体系提供技术参考。【方法】选用6个育种上常用自交系,以幼胚和幼嫩叶段为外植体分别进行愈伤诱导及植株再生,研究2,4-D对不同外植体初级愈伤组织诱导的影响,对不同来源的6个自交系分别统计诱导率及分化率,并观察愈伤组织的形态。【结果】不同外植体对2,4-D浓度的要求不同,且幼嫩叶段相对幼胚较难诱导愈伤且需要的2,4-D浓度更高。同一基因型的幼胚和幼嫩叶段形成的愈伤形态基本无区别,不同基因型之间愈伤形态有差异。不同来源的6个基因型的愈伤诱导率、分化率也存在差异。【结论】通过再生过程中幼胚和叶段多方面的比较,筛选到3个诱导率较高且愈伤形态优良的基因型齐319、Mo17和鲁原92。     

紫花苜蓿两种再生体系的优化及比较

紫花苜蓿高频再生体系的建立有助于促进其遗传转化的研究。以陇东、阿尔冈金以及甘农4号紫花苜蓿为实验材料,比较了体细胞胚胎和丛生芽再生途径对于紫花苜蓿再生周期及频率的影响。并通过利用不同外植体、不同植物生长调节剂配比,以实现对这两种再生途径的进一步优化。实验结果表明：在三个苜蓿品种中,甘农4号的再生效果较好,下胚轴的再生频率较高,在愈伤诱导阶段添加2 mg/L 2,4-D、1 mg/L KT,胚状体诱导阶段添加1 mg/L KT、0.5 mg/L NAA可以达到较好的再生效果;在培养基中添加1 mg/L 6-BA、1 mg/L TDZ,则直接诱导丛生芽的效果最好;对比发现,丛生芽再生途径显示出较强的优越性,其再生时间仅10周,是紫花苜蓿再生体系建立的一种可选方式。     

甜瓜品种‘GT-1’基于体细胞胚发生的植株再生体系研究

以甜瓜(Cucumis meloL.)品种‘GT-1’5 d苗龄的子叶为外植体,建立了基于体细胞胚发生的植株再生体系.结果表明:在MS+2,4-D 1.0 mg/L+6-BA 0.1 mg/L的培养基上,胚状体发生的频率可达81.7%.以葡萄糖为碳源,子叶块以间接方式发生胚状体;以乳糖为碳源,子叶块则以直接方式发生胚状体.剥离成熟体细胞胚置于MS培养基上可萌发生长出完整植株.