卡那霉素对棉花胚性愈伤组织生长发育的影响

卡那霉素对棉花胚性愈伤组织的增殖、胚胎发生及发育均有一定的抑制作用,但不同浓度的卡那霉素对棉花胚性愈伤组织的生长发育作用程度不同,低浓度较弱,高浓度较强;胚性愈伤与体细胞胚生长发育的不同阶段对卡那霉素的敏感性有所不同。在棉花遗传转化过程中,卡那霉素浓度不能低于５０ｍｇ·Ｌ－１,胚性愈伤的继代培养时间应控制在３０ｄ左右。     

影响基因枪轰击转化棉花胚性愈伤的因素初探

本研究就基因枪法转化棉花胚性愈伤过程中的影响因素进行了探讨。结果表明,2,4 D在愈伤启动阶段很重要,而在胚性愈伤诱导阶段要尽量少加或不加,IAA的浓度比KT低时,有利于胚性愈伤的产生。胚性愈伤的表观状态、轰击次数和轰击距离是基因枪转化成功的关键因素。通过GUS基因在棉花胚性愈伤中的瞬间表达证明,在轰击前4h,轰击后16h采用0.3mol·L 1的甘露醇做渗透处理,轰击距离9cm,轰击次数2次,效果最好。     

盐胁迫对棉花胚性愈伤组织增殖、胚胎发生及发育的影响

不同盐浓度对棉花胚性愈伤组织增殖、胚胎发生及发育均具有一定的抑制作用；但不同盐浓度对棉花胚性愈伤组织增殖、胚胎发生和发育的影响不同，低浓度时抑制作用软弱，高浓度时抑制作用较强，甚至低浓度的盐对棉花胚胎发生还具有某些促进作用，不同基因型对盐胁迫的反应不同，泗棉３号对盐胁迫的忍耐力较强，其它３个品种较弱。     

龙芽槐木愈伤组织诱导及胚状体发生初探

以樵木幼茎及根为试材，添加不同种类和浓度的激素，进行愈伤组织诱导、胚状体发生及幼苗分化。结果显示，幼茎在MS＋2，4-D1．0mg／L培养基上愈伤组织诱导率最高。愈伤组织在MS＋BA1．0mg／L＋NAA0．04mg／L培养基上胚状体形成最多，幼苗分化率达92．5％，并能保持旺盛的再生能力。     

甜瓜松散型胚性愈伤组织诱导

为建立甜瓜松散胚性愈伤组织再生体系,给分子标记辅助育种、转基因育种、诱变育种等新型的育种技术提供优质材料,以甜瓜成熟叶片为外植体,调节培养基中激素、蔗糖浓度以及愈伤组织继代次数诱导甜瓜松散型胚性愈伤组织。结果表明,在2,4-D的作用下叶片能诱导出愈伤组织,在MS+0.1 mg/L 6-BA+2.0 mg/L 2,4-D+20 g/L蔗糖的培养基上,可以获得结构松散、质地较软呈黄绿色的愈伤组织;诱导松散型愈伤组织最佳培养基为MS+0.5 mg/L 6-BA+1.0 mg/L 2,4-D+30 g/L蔗糖,经过3次继代后可以获得生长速度较快,结构松散、质地较硬呈黄绿色的松散型愈伤组织;在MS+0.25 mg/L 6-BA+0.25 mg/L 2,4-D+40 g/L蔗糖的培养基上愈伤组织胚性化最好,继代5次,可获得结构松散、质地较硬,生长速度较快的松散型胚性愈伤组织。     

沙地云杉胚性愈伤组织诱导

沙地云杉(Picea mongolica)是内蒙古特有的珍稀树种,种子生产受到大小年、倒春寒及重齿小蠹等虫害的严重影响,有性繁殖受到阻碍。本研究以沙地云杉成熟胚为外植体进行胚性愈伤组织诱导,对影响胚性愈伤组织诱导的调控因子进行了研究。结果表明:(1)沙地云杉成熟胚接于培养基中培养,5 d后子叶和胚根部位膨大,10 d后胚根均明显愈伤化,40 d后愈伤呈水渍状,60 d后愈伤呈白色丝状;胚性愈伤的发生始于非胚性愈伤的表面,且长成的胚性愈伤呈细胞核大、细胞排列紧密的特点;研究结果明确了沙地云杉胚性愈伤形态学和细胞学的变化过程。(2)确定了沙地云杉胚性愈伤组织诱导的最适培养基和最佳激素组合。胚性愈伤诱导培养基为LM,激素组合为2,4-D 6 mg/L、6-BA 2 mg/L和KT 0.5 mg/L最佳培养条件为暗培养,且胚性愈伤诱导率46%。沙地云杉胚性愈伤诱导的成功可为沙地云杉资源的保护、开发、利用提供了理论依据和技术保障。     

龙芽楤木愈伤组织诱导及胚状体发生初探

以楤木幼茎及根为试材,添加不同种类和浓度的激素,进行愈伤组织诱导、胚状体发生及幼苗分化。结果显示,幼茎在MS+2,4-D1.0mg/L培养基上愈伤组织诱导率最高。愈伤组织在MS+BA1.0 mg/L + NAA0.04 mg/L培养基上胚状体形成最多,幼苗分化率达92.5%,并能保持旺盛的再生能力。     

陆地棉品种“珂字201”胚性与非胚性愈伤组织生化代谢产物的比较研究

利用生理生化分析技术对陆地棉品种“珂字201”体细胞胚胎发生中生化代谢产物进行了初步研究。胚性愈伤组织中主代谢物质,如蛋白质和 RNA 的含量较高,它们可能由其它主代谢物质如糖和淀粉转化而来。而次生代谢物质如酚类物质和色素类物质等在胚性愈伤组织中含量较低。胚性愈伤组织中某些特定氨基酸的含量高于非胚性愈伤组织。     

小麦幼胚愈伤组织诱导影响因素的研究

小麦幼胚愈伤组织是目前小麦遗传转化中最常用的转化受体系统。以小麦幼胚为外植体,对愈伤组织诱导中的不同基因型、基本培养基、激素、碳源进行了研究。结果表明,不同基因型材料、不同基本培养基的幼胚愈伤组织诱导存在明显差异,其中西农1376和小偃22两个基因型小麦的组培特性较好,MS培养基适于作为小麦幼胚愈伤组织诱导的基本培养基。在MSD培养基中加入1.0mg/LABA或0.2mg/L6-BA能明显改善愈伤组织的生长状态,并以ABA的效果更为显著。将MSD培养基中的蔗糖浓度从30g/L降为15g/L,同时加入15g/L山梨醇,可显著提高愈伤组织的质量。选择适宜的基因型和合理的培养基构成是改良小麦幼胚愈伤组织诱导效果的关键。     

珂字201胚性愈伤组织cDNA文库的构建和分析

用经过改进的胍盐法提取了陆地棉品种珂字201胚性愈伤组织的总RNA,进而分离了mR-NA,合成了全长cDNA,并将其克隆到λTriplEx载体中,进行体外包装后,成功地获得了cDNA文库.该文库的滴度为2.02×107pfu·ml-1,重组效率在90%以上,插入片段大小范围也符合cDNA文库构建的要求.     

陆地棉原生质体培养与植株再生

以陆地棉品种“珂字２０１”为材料,比较了ＩＡＡ＋ＫＴ和２,４－Ｄ＋ＫＴ在愈伤诱导和悬浮培养中的效应,结果表明：愈伤组织诱导中,ＩＡＡ和２,４－Ｄ表现为正效应,且２,４－Ｄ的效应强于ＩＡＡ;ＫＴ表现为负效应;胚性愈人务悬浮培养中;３种激素都表现出负效应。以胚性细胞悬浮系了原生质体的分离和培养试验,分离原生质体的最佳酶组合为纤维素酶３％＋果胶酶１．５％,原生质体培养的最佳激素为ＩＡＡ０．５ｍｇ／Ｌ＋Ｋ     

TRV病毒介导的基因沉默体系在新疆陆地棉和亚洲棉中的建立

为研究烟草脆裂病毒(Tobacco rattle virus,TRV)介导的基因沉默(Virus-induced gene silencing,VIGS)技术应用的广谱性,以陆地棉(Gossypium hirsutum)CLA1为标记基因,通过构建基因沉默载体,在新陆早33和亚洲棉(Gossypium arboreum)建立了TRV-VIGS体系。半定量PCR分析表明,与对照相比,TRV侵染的新陆早33和亚洲棉中CLA1基因的表达均被有效抑制,真叶表现出明显的白化症状。同时在45份新陆中系列棉花材料中重复该体系,并且通过控制培养温度来检验温度对VIGS的影响,结果表明,当昼/夜温度分别为23℃/21℃和32℃/28℃时,不同品种的新陆中系列棉花均可以维持不同程度的白化表型。证明,TRV介导的VIGS可以用于室内研究新陆中系列棉花和亚洲棉基因功能。     

陆地棉早熟性的生理代谢基础与后代传递

选用3个陆地棉中熟品种和3个陆地棉早熟品种以及中熟品种与早熟品种正、反交 F_1和 F_2材料,通过分析各品种不同生育时期根伤流量、叶片可溶性总糖、蛋白质和淀粉含量,发现初花期以前中熟品种和早熟品种4项生理指标差异不明显,至花铃盛期申熟品种的根伤流量、叶片可溶性总糖和蛋白质含量明显高于早熟品种,而叶片淀粉含量又显著低于早熟品种。说明初花前棉株内部生理代谢对早熟性影响较小,而花铃盛期影响较大,且主要表现在同化物质的积累与分配方式上。进一步对中熟×早熟与早熟×中熟的 F_1和 F_2花铃盛期叶片的可溶性总糖、蛋白质和淀粉含量进行分析得出,中熟×早熟与早熟×中熟的 F_1和 F_2花铃盛期叶片的3项生理指标均接近于早熟亲本,说明早熟品种无论作母本还是作父本对杂交后代植株内部生理代谢的影响都比中熟品种大。     

陆地棉EPSPS基因全基因组分析

当前在NCBI中提交的来源于陆地棉的EPSPS基因有2个,随着陆地棉基因组测序结果的公布,为在陆地棉基因组中全面鉴定EPSPS基因的存在提供了便利条件。从陆地棉异源四倍体标准系TM-1基因组数据库中共搜寻获得4个EPSPS同源基因,这4个基因分别分布在A07、A12、D07和D12亚基因组。从这4个基因的核苷酸序列、氨基酸序列和基因结构的比对,构建进化树的系统发育分析以及基因的转录情况研究来看,定位在A07和D07亚基因组的2个基因属于共线性高度同源基因,定位在A12和D12亚基因组的2个基因也是相同的情况。序列比对结果表明,已经在NCBI中提交的2个EPSPS基因分别是定位在A12和D12亚基因组上的基因,研究结果为定位在A07和D07亚基因组上EPSPS基因的克隆和功能研究提供了基础理论依据。     

陆地棉ZF-HD蛋白的全基因组分析

ZF-HD(Zinc finger-homeodomain)蛋白属于同源异型盒蛋白家族,在动植物发育过程中起重要的作用。利用生物信息学的手段,研究陆地棉标准系TM-1基因组中ZF-HD蛋白的数目、亚细胞定位、染色体分布、基序、进化关系和组织表达情况。TM-1中共有35个Gh ZHD蛋白成员,且大部分成员定位到细胞核内;分布在20条染色体和2条Scaffold上,且具有11对直系同源基因;进化树分析表明,TM-1基因组中的ZF-HD蛋白大致分为6个小组,每个小组成员间具有类似的基序类型和排列顺序;大部分Gh ZHD基因在胚珠和纤维组织中表达,还有部分基因在根、茎、花、蕾和分生区中表达,在叶和愈伤组织中表达的基因最少。     

抗草甘膦基因aroA转化陆地棉胚性愈伤组织的研究

为了建立以草甘膦为选择标记的农杆菌介导的棉花胚性愈伤组织转化体系,本研究将草甘膦抗性基因(aroA)转化陆地棉WC和YZ-1的胚性愈伤组织,分别以5 mg·L-1和10 mg·L-1的草甘膦浓度作为选择压,经过2~3轮筛选,获得了抗性胚性愈伤组织,诱导出胚状体并发育成苗。对T0再生植株进行PCR及草甘膦抗性检测,以WC和YZ-1为受体的转抗草甘膦基因(aroA)分别获得了33株和10株阳性植株,转化效率分别为82.5%和62.5%。该体系为棉花遗传转化提供了实验方法,获得的抗草甘膦棉花为棉花育种提供种质资源;同时抗除草剂基因还可以作为筛选标记与其它基因串联在一起转化棉花,进行基因功能验证。     

盐胁迫对陆地棉愈伤组织的影响

利用组织培养技术、生化分析的方法，研究了不同盐压力（ＮａＣｌ）对陆地棉愈伤组织增长及蛋白质和氨基酸代谢的影响。结果表明：随着盐浓度不断提高，干重含量增大；蛋白质和氨基酸含量在０．５％～１．Ｏ％ＮａＣｌ浓度时出现峰值；而０．５％ＮａＣｌ浓度附近，愈伤组织停滞后转为迅速增长，其质地由灰色疏松状转变成白色致密状。较低ＮａＣｌ浓度对棉花愈伤组织生长有促进作用，而高ＮａＣｌ浓度对棉花愈伤组织有明显的抑制作用。     

Induction of Embryogenic Callus in Gossypium barbadense L. and Gossypium hirsutum L. by Hormone Treatments

The aim of this study was to induce embryogenic callus from various cultivars of cotton in tissue culture, so that a stable and efficient regeneration system could be developed to produce new cotton varieties for cultivation in Xinjiang. The explant materials were hypocotyls of the main cotton cultivars grown in Xinjiang, i. e. Xinhai 25, Xinhai 16, Xinluzao 39, and Xinluzao 42. We tested the effects of different combinations of two hormones (kinetin, KT; 2,4-dichlorophenoxyacetic acid, 2,4-D) on induction of callus from these explants. Calli were produced by the explants under four different combinations of hormones in the media. The optimal hormone combination to induce callus from Gossypium hirsutum explants was 0.1 mg·L^-1 KT + 0.05 mg·L^-1 2,4-D, while that to induce callus from Gossypium barbadense explants was 0.1 mg·L^-1 KT + 0.1 mg·L^-1 2,4-D. Hormone-free medium and medium containing double to the normal concentration of KNO₃ promoted the emergence of embryogenic callus. Filter paper placed under the medium promoted somatic embryo growth and regeneration of the root system. The differentiation and embryogenesis processes occurred more rapidly in G. hirsutum explants than those in G. barbadense explants. Using this protocol, normal plantlets of these cotton cultivars with strong roots were produced within 10 to 12 months. These methods could be used to increase the number of cotton genotypes that can be regenerated in tissue culture.