小麦遗传转化中优良受体基因型及L-PPT适宜浓度的筛选

为了筛选小麦遗传转化中的优良受体基因型和L-PPT(L-phosphinothricin,草丁膦)适宜浓度,以16份具有较大应用潜力的小麦品种(系)幼胚为外植体,研究了不同基因型间幼胚愈伤组织诱导、增殖、分化成苗的差异,并对获得的转基因受体基因型进行L-PPT敏感性试验.结果表明,16份材料组织培养特性差异较大,其中周19和2000H1012-2-1-5组织培养特性较好,其诱导率、增殖率和绿苗分化率均较高,可作为组织培养和转基因受体材料的良好基因型;筛选剂L-PPT为6 mg/L时大部分愈伤组织分化受到抑制,L-PPT为6 mg/L是周19和2000H1012-2-1-5幼胚愈伤组织比较理想的分化筛选浓度.     

水稻不同外植体培养效果及其相关性分析

 以23个水稻品种（组合）或品系 (基因型)为材料，对不同外植体（花药、幼穗、幼胚和成熟胚）进行愈伤组织诱导和绿苗分化，结果表明，4种外植体的培养效果存在基因型差异，不同外植体的培养效果差异明显。花药与幼穗、成熟胚间的愈伤组织诱导率呈显著正相关，幼穗与幼胚的愈伤组织诱导率也呈显著正相关；绿苗分化率之间则不存在相关性；4种外植体的愈伤组织诱导率和绿苗分化率之间无相关性。     

小麦不同外植体离体培养与再生研究

为了研究小麦组织培养的影响因素,对6个小麦品种的幼胚、幼穗以及成熟胚进行组织培养,研究不同基因型、外植体以及培养基对愈伤组织诱导及分化再生的影响.结果表明,不同小麦品种幼胚、幼穗以及成熟胚愈伤组织诱导率均在90%以上,且差异不大,而分化率和再生率却表现出很大差异.总体来说,供试外植体幼胚再生率最高,幼穗次之,成熟胚最低.绵阳19幼胚再生率最高,为54%,其最佳激素培养基为MS KT 1.0 mg/L IAA 1.0 mg/L;其次为小偃107和小偃22的幼胚愈伤组织.幼穗愈伤组织中绵阳19愈伤组织再生率最高,为27.5%,其次为洛阳8716.成熟胚愈伤组织培养中陕354再生率最高,为25.1%,优于其幼穗愈伤组织,其次为绵阳19的成熟胚愈伤组织.     

基因型和2,4 D浓度对小麦不同外植体离体培养特性的影响

为了探讨不同基因型、不同外植体和不同培养条件对小麦愈伤组织诱导、分化及再生的影响,以小偃22、西农1376、西农1012和西农1013为材料,对各小麦品种(系)的幼穗、花药、幼胚和成熟胚组织的培养特性及影响因素进行了研究.结果表明,愈伤组织的诱导和再生与外植体类型、基因型和培养条件密切相关.以幼穗和花药为材料,西农1376平均出愈率均最高,达98.97％和3.85％,成苗率和花培效率均值亦最高,达12.83％和2.39％;以幼胚为材料,西农1376平均出愈率也最高,达99.27％,西农1012平均成苗率最高,达51.03％;以成熟胚为材料,小偃22平均出愈率最高,达93.22％,西农1376平均成苗率达19.78％.离体培养条件下,不同小麦品种(系)的4种外植体愈伤诱导和分化率与2,4-D浓度密切相关,1.0～3.0 mg·L-1 2,4D浓度能较好地诱导4种离体组织愈伤的产生及分化.不同基因型和同一基因型的不同外植体在2,4-D最佳诱导浓度上也有差异.供试小麦4种离体组织培养再生特性比较表明,离体幼胚培养再生效率最高,成熟胚次之,幼穗最差.     

小麦不同外植体的组织培养效果研究

良好的组织培养效果是提高植物基因转化效率的基础。以山东省近年来育成并大面积推广的10个优良品种（系）为材料，对这些品种的花药、幼穗、幼胚和成熟胚的组织培养效果进行研究，旨在筛选每一基因型最适合于组织培养的外植体类型，为应用基因工程技术进行小麦遗传改良提供基础材料。结果表明，禽伤诱导率和再生成苗率与基因型和外植体类型（花药、幼穗、幼胚和成熟胚）密切相关。8802在花药和成熟胚培养中表现突出，花药出愈率达119．5％，愈伤分化成苗率19．9％;烟农19的幼穗愈伤直接分化成苗率最高，这43．5％；8802、烟农19和潍麦8号三个基因型的幼胚培养效果差异不显著，其愈伤分化成苗率分别为26．3％、24．5％和24．8％。蔗糖浓度在3％～9％之间，对成熟胚的愈伤组织诱导率影响很小。高浓度蔗糖降低愈伤生长速度。在一定蔗糖浓度下，愈伤诱导率与2，4-D浓度密切相关，高浓度的2，4-D对愈伤组织再生不利。MS＋4mg／L2，4-D对于成熟胚的脱分化相对较好，MS和MS＋0．4mg／L NAA＋0．6mg／L KT作为成熟胚的愈伤组织再生培养基，对不同基因型具有一定的适用性。     

小麦不同转基因受体材料的植株再生培养研究

为了确定适宜的小麦转基因受体材料,通过不同取材和预处理,发现小麦幼胚作为基因枪转化的受体材料,其愈伤组织形成与芽分化能力优于幼穗。幼胚在枪击前的预培养时间对愈伤组织抗轰击损伤和恢复生长能力都有明显影响,预培养2周的幼胚愈伤组织作为受体的再生率较高。在轰击前6h到轰击后18h用0.4mol·L-1甘露醇处理,能增加分化率。小麦基因型不同,基因转化与植株再生的效果也有明显差别,本研究中豫麦18-64是较理想的受体基因型。     

农杆菌敏感小麦基因型的筛选研究

基因型是影响农杆菌转化植物的主要因素之一,筛选对农杆菌敏感的小麦基因型对于进一步提高小麦转化效率具有重要意义.利用c58C1农杆菌菌系（含GUS基因）感染不同小麦品种的幼穗和幼胚,共培养后进行X-Gluc组织化学染色检测,以筛选对农杆菌敏感的小麦基因型.结果表明,83个小麦基因型的幼穗经农杆菌感染后,GUS基因表达率66.7%～82.8%,CA9924、北农49、西农2611、京冬11等基因型对农杆菌感染比较敏感,多数基因型对农杆菌感染不敏感.80个小麦基因型的幼胚经农杆菌感染后,GUS基因表达率在10.0%以上的基因型仅占3.8%,没有GUS基因表达的基因型多达71.3%,绝大多数基因型对农杆菌感染不敏感;当幼胚与农杆菌的共培养在滤纸上进行时,97H2169、轮选208、兰考906、扬麦6号等基因型对农杆菌感染非常敏感,GUS基因表达率达到50.0%～93.3%,没有GUS基因表达的基因型下降到36.8%.表明不同小麦基因型以及相同基因型的不同外植体对农杆菌的敏感性存在着显著差异,兰考906、扬麦6号、西农2611、京冬11等基因型是农杆菌转化小麦较为理想的受体材料;滤纸上共培养方式更有利于农杆菌对小麦外植体的侵染,GUS基因表达率平均比固体培养基共培养方式高16.6个百分点.     

玉米自交系郑58和丹340幼胚再生体系的建立

研究选取9个优良玉米品种的自交系,以幼胚为外植体,以N6、MS培养基为基本培养基,诱导愈伤组织,探讨基因型、培养基类型、外植体大小、激素浓度等因素对愈伤组织诱导率的影响,分析不同基因型愈伤组织生长状态的差异,对诱导成功的愈伤组织进行分化和再生。研究结果表明,基因型对愈伤组织诱导率起决定作用,且基因型和培养基之间存在相互作用;外植体大小在1.5～2.0 mm时的幼胚较适合诱导胚性愈伤组织;2,4-D对玉米幼胚愈伤组织的诱导形成起关键作用,浓度在2.0～2.5 mg/L时大多能诱导出胚性愈伤组织。     

小麦幼胚愈伤组织分化和继代分化特性的影响因素

为建立稳定、高效的小麦幼胚愈伤组织继代分化体系,以4个小麦品种为材料,对影响普通小麦幼胚愈伤组织分化和继代分化特性的因素进行了研究。结果表明,碳源、有机添加物、诱导和继代间隔时间及基因型对小麦幼胚愈伤组织的分化和继代分化特性有显著影响。1.5%蔗糖和1.5%麦芽糖配合使用,小麦幼胚愈伤组织分化和继代分化效率显著高于3%蔗糖和3%麦芽糖单独使用的分化效率;4种有机添加物对小麦幼胚愈伤组织分化和继代分化特性均有正向增加效应,其中,诱导培养基中分别添加500mg·L-1酸水解酪蛋白、250mg·L-1 L-谷氨酰胺和250mg·L-1 L-天门冬酰胺的正向效应显著,愈伤组织分化率分别比对照提高17.5%、15.2%和14.2%,继代3次后的愈伤组织分化率比对照显著提高了93.9%、73.6%和52.8%;诱导分化和继代诱导分化的时间是小麦幼胚愈伤组织分化和继代分化特性重要的影响因素之一,诱导15d和继代间隔15d的愈伤组织分化和继代分化率显著高于20d和25d,且随诱导和继代间隔时间的延长,愈伤组织分化率迅速下降;供试4种基因型材料的愈伤组织分化和继代分化特性有显著差异,供试品种千斤早和小偃22愈伤组织分化特性较好,扬麦12和扬麦18继代愈伤分化特性较好,愈伤组织分化和继代分化特性的表现无相关性。     

小麦幼胚培养基因型的筛选

为了筛选出小麦幼胚培养和转基因受体材料的优良基因型，以19个小麦品种的幼胚为材料，采用多种诱导和分化培养基进行组织培养，井于分化前对部分愈伤组织进行了冷冻、干燥和置于分化培养基上暗培养等物理处理，研究了基因型、培养基及二者的互作效应等因素对愈伤组织的诱导、分化和植株再生的影响。结果表明，不同基因型间差异显著。其中89(117)在组织培养时反应良好，幼胚愈伤组织的绿原基分化率和出苗率分别为83．3％和32．2％，显著高于19个品种的平均值72．5％和19．6％，立该品种幼胚的出愈率和再生苗生根率也很高，可作为幼胚培养和转基因受体材料的优良基因型；同时，基因型与分化培养基问存在显著的互作效应，如：89(117)、豫麦66和豫麦18—64的出苗率在培养基I、G和E上分别高达61．3％、52．8％和43．6％，而在培养基D、F和C上则只有13．3％、7．4％和21．4％。因此，在筛选优良基因型时应同时筛选出适合于该基因型的培养基。本试验中适于品种89(117)的培养基为：诱导培养基Ⅳ(激素组合为：2，4—D2mg/L ABA0．5mg/L)、继代培养基①(激素组合为：2，4—D 1mg/L ABA0．5mg／L KT lmg／L)和分化培养基A、B、G或I。研究结果还表明，光照分化培养前的干燥和冷冻处理对愈伤组织快速分化出苗有很大的促进作用。     

小麦花药液体漂浮离体培养体系的建立与应用

为了建立高效的小麦花药离体培养体系,对6个小麦品种（系）的5个花药离体培养性状进行了鉴定,并利用6种不同时间的低温预处理对两个小麦品种幼穗进行了处理效果的探讨。结果表明,6个品种（系）的出愈及绿苗分化能力均较强,愈伤组织诱导率、绿苗分化率和绿苗产率分别达到116.48%、5.79%和10.25%以上,初步建立了小麦花药液体漂浮离体培养体系,其培养效果好于固体培养方式。6种不同时间的低温预处理培养结果表明,幼穗经4 ℃低温预处理后,愈伤组织诱导率、绿苗分化率及绿苗产率与对照相比均表现下降的趋势,白苗分化率及白苗产率具有增加的趋势,说明未进行低温预处理的适期幼穗培养效果更好。     

Tissue Culture Responses from Different Explants of Rice

Explant culture has been used for crop improvement, providing a rapid method for regeneration of desired genotypes. The four explants of anther, young panicle, young embryo and mature embryo have being studied more in rice tissue culture and the culture response of them could affect breeding [1–7]. The present study was aimed to find out whether there are correlations among the culture responses of different types of explants in the same genotype. If the hypothesis were true, then it was like…     

TDZ在小麦花药培养中的作用

为了进一步提高小麦花药培养效率,以8个小麦杂交F1代为供试材料,通过在培养基中添加不同浓度的噻重氮苯基脲(thidiazuron,TDZ)探讨其对小麦花药培养的作用。结果表明,TDZ的作用与添加剂量及小麦基因型密切相关。在诱导培养基中添加TDZ对基因型中麦875/郑豫麦043具有负向调控作用,但对兰考198/黄明118、郑麦7698/西农979以及天禾7号/0836H-3则具有正向促进作用。TDZ的最佳添加剂量为0.05mg·L-1,可显著提高3个基因型的胚性愈伤组织诱导率和绿苗产率,其中兰考198/黄明118胚性愈伤组织诱导率和绿苗产率最高,分别达到25.1%和8.7%。同样,在分化培养基中添加一定剂量的TDZ,对4个基因型的愈伤组织分化均表现正向促进作用,TDZ的适宜浓度范围为0.5~1.0mg·L-1,以添加0.5mg·L-1的处理表现最优,能够显著提高绿苗分化率和绿苗/白苗比率;基因型兰考198/黄明118的绿苗分化率和绿苗/白苗比率最高,分别达50%和1.87。研究还表明,在诱导培养基或分化培养基中添加TDZ还能够促进绿苗增殖,提高单倍体自然加倍效率。本研究结果将有助于小麦花药培养技术的优化,进而提高花培育种效率。     

禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)毒素对小麦幼胚愈伤组织诱导和分化的影响

为了给普通小麦抗赤霉细胞工程育种中抗毒素细胞系选择技术体系的建立和方法的选择提供理论依据，研究了离体培养条件下禾谷镰刀菌毒素胁迫对小麦幼胚愈伤组织诱导和分化的影响。结果表明．禾谷镰刀茵毒素对小麦幼胚胚性愈伤组织的诱导具有低浓度促进和高浓度抑制、毒害作用，这种毒害作用降低了胚性愈伤组织诱导率和胚性愈伤组织质量，显著影响胚性愈伤组织再生频率。同时禾谷镰刀茵毒素胁迫降低了幼胚愈伤组织产量，并随胁迫浓度的升高，愈伤组织产量迅速下降。禾谷镰刀菌毒素对小麦幼胚培养特性的影响，表现出基因型间的差异，对感病基因型的毒害作用远大于抗病品种。     

利用基因枪法对玉米自交系501的转化研究

用基因枪法分别将带有潮霉素磷酸转移酶标记基因的pCI-Os07G0622000、pCI-AK072466两种克隆载体导入玉米自交系501,对自交系501幼胚和愈伤组织两种受体进行转化。结果表明,501的幼胚和愈伤组织的转化情况不同,平均再生频率分别为10.25%和0.85%;PCR分子检测表明,Os07G0622000和AK072466基因已整合到玉米基因组中,501幼胚和愈伤组织两种受体最终分别获得15株和2株转基因植株,平均转化率分别为1.67%和0.19%。在自交系501的两种受体中,幼胚更适合作基因枪转化的受体材料。     

玉米幼胚组织培养体系优化

以5个骨干玉米自交系幼胚为材料, 研究幼胚大小、2, 4-D浓度、KT浓度对幼胚愈伤组织诱导及分化的影响。结果表明, 5个骨干玉米自交系均可诱导出愈伤组织, 但不同条件下诱导率存在显著差异。最适幼胚大小为2.0～3.0 mm, 因基因型不同而有所变化;2, 4-D浓度在1.0～3.0 mg/L有利于愈伤组织诱导, 同一材料不同2, 4-D浓度对胚性愈伤组织诱导率的影响具有显著差异, 不能以初级愈伤诱导率高低作为选择胚性愈伤诱导率的标准;KT可显著提高愈伤组织的分化率, 随着KT浓度的增加分化率呈先上升后下降的趋势, 最适KT浓度为1.0～2.5 mg/L。     

三个高花药培养力小麦材料培养力性状的配合力分析

为了给小麦花培育种提供参考,以3个高花药培养力的小麦材料为母本、4个农艺性状较好的小麦品种为父本,按不完全双列杂交方法配制了12个组合,对12个组合F1的愈伤组织诱导率、绿苗分化率和绿苗产率3个性状进行了检测,并进行了亲本及组合的一般配合力和特殊配合力效应分析。结果表明,3个高花药培养力小麦材料的愈伤组织诱导率、绿苗分化率和绿苗产率3个性状一般配合力效应的表现不尽相同。3个高培养力小麦材料中H6123和H60148的绿苗产率一般配合力表现正效应,其中H6123绿苗产率的一般配合力相对效应值最高,达到18.61,是一个优良的花培亲本。12个组合中有7个组合的绿苗产率特殊配合力表现正效应,且其中的5个组合中都含有1个绿苗产率一般配合力相对效应值较高的亲本,说明高配合力的亲本材料在组合配制中具有重要的作用。