橡胶愈伤组织超低温保存的研究

大田保存为橡胶树种质保存的基本方式,这种方式需要花费大量的人力、物力和土地,愈伤组织的超低温保存是长期保存种质的理想方法,本文研究了橡胶愈伤组织超低温保存的方法。实验选用两种不同的橡胶愈伤组织经低温驯化、脱水处理、低温保存、解冻处理后,观察其恢复增殖的能力,结果显示：常温培养的松散型胚性愈伤组织,经过-80℃先慢降温和-196℃快降温,液氮保存,在40℃水浴解冻后容易恢复增殖能力,因此,采用先慢后快的降温方式,40℃的解冻方式保存松散的胚性愈伤组织是最优的橡胶愈伤组织保存方法。     

外源激素对棉花体细胞胚胎发生及发育的调控作用

选用11种激素研究了外源激素对棉花胚性愈伤组织增殖、胚胎发生和发育的调控作用。结果表明,不同激素对棉花胚性愈伤组织增殖、胚胎发生与发育的影响不同。除2,4-D和BA对棉花胚性愈伤组织的增殖影响不大外,其它激素对棉花胚性愈伤组织的增殖均具有抑制作用,且具有一定的时间效应,同时还受基因型的影响。激素对棉花体细胞胚的形成和发育的影响极大,2,4-D既抑制了体细胞胚的形成,又抑制了体细胞胚的发育;TDZ的作用与2,4-D相似,显著抑制了体细胞胚的形成,且诱导获得的体细胞胚均停留在球形胚阶段;GA也抑制了体细胞胚的形成,且不利于体细胞胚的成熟与萌发;4BU-30对棉花体细胞胚形成与发育的影响不大。其它7类生长素类物质和细胞分裂素类物质对棉花体细胞胚的形成均具有促进作用,且依IBA、ABA、IAA、BA、KT、ZT、2iP次序增强,其总胚数为对照的1．193～3．852倍;其中2iP的促进作用最大,可使产生的体细胞胚数提高2．852倍。     

TDZ对橡胶树花药愈伤组织诱导和体细胞胚发生的影响

为了提高橡胶树优良品种的愈伤组织诱导和体细胞胚发生的频率,促进其花药植株再生体系的优化,以橡胶树品种‘云研73-477’、‘热垦525’和‘云研77-2’的花药为外植体,研究不同浓度的TDZ对愈伤组织诱导和细胞胚胎发生能力的影响。结果表明,在愈伤组织诱导实验中,MS+TDZ 0.2 mg/L+ 6-BA 1 mg/L+2,4-D 1.5 mg/L+NAA 0.5 mg/L+椰子水50 mL/L+蔗糖70 g/L效果最好,诱导率均达到最大,分别为98%、98.67%、28.6%,当TDZ浓度逐步升高时,其诱导率又有所下降。在体细胞胚诱导实验中,愈伤组织诱导阶段加入TDZ对体细胞胚的发生有抑制作用;将愈伤组织转移到不含TDZ的培养基中继代增殖后,体细胞胚的诱导率随继代次数的增加呈上升趋势;愈伤诱导阶段使用的TDZ浓度越低越利于体细胞胚的分化;在体胚诱导阶段以TDZ代替KT后,体细胞胚诱导率较低,且分化出的体胚为畸形胚。这表明TDZ虽然有利于愈伤组织的产生和生长,但不利于体细胞胚的发生。     

小麦品种无性系变异改良技术研究

针对晋阳345和晋麦73两个定型品种存在抗寒性较差的缺点,对其幼胚愈伤组织进行了4种处理:1、愈伤组织在MD培养基上继代2～3次;2、愈伤组织在紫外灯下约10cm照射2h;3、愈伤组织在低温2℃和常温25℃下交替培养30d;4、愈伤组织在紫外灯下照射2h后,再在低温2℃和常温25℃下交替培养30d。结果表明,4个处理后代R2主要农艺性状的变异率差异显著,且紫外灯照射幼胚愈伤组织的变异率比低温2℃和常温25℃交替处理幼胚愈伤组织高,其后代各种农艺性状的变异范围较大,变异率较高。但后者有利于改良抗寒性较差的定型小麦品种。     

茶树愈伤组织继代培养与体细胞胚发生

利用添加不同种类,浓度的１／２ＭＳ修改培养基、Ｂ５培养基交叉培养茶树（ＣａｍｅｌｌｉａｓｉｎｅｎｓｉｓＬ．）愈伤组织,有利于延长愈伤组织继代培养时间,并维持胚性愈伤组织高的体细胞胚分化能力,不同品种的胚性愈伤组织体细胞胚分化率存在明显差异,试管苗茎胚性愈伤组织分化率高于大田栽培的成龄茶树叶柄胚性愈伤组织。胚性愈伤组织随着继代培养时间的延长,体细胞胚分化率随之有所下降,胚性愈伤组织在继代培养过程中,     

甘蔗耐盐愈伤组织的离体筛选及鉴定

以甘蔗心叶为外植体,MS+2,4-D2mg/L为基本培养基,在25±2℃、光照强度24~30μmol/m².s、每天光照10h条件下进行耐盐愈伤组织的离体筛选和鉴定。结果表明,甘蔗愈伤组织的半致死和致死盐浓度分别为0.5%、1.5%NaCl,其愈伤组织诱导率分别为57.5%、0,极显著低于对照;在最高筛选盐浓度(1.0%NaCl)胁迫下,耐盐愈伤组织的相对生长量(2.363%)极显著低于对照(3.162%);耐盐植株的脯氨酸含量(527.19ug/g)极显著高于对照(185.06ug/g),相对电导率(32.3)极显著低于对照(49.0)。     

不同凝固剂对陆地棉体细胞胚胎发生和植株再生的影响

以陆地棉种质系珂字312和陆地棉标准系TM-1为材料,结合优化的陆地棉体细胞培养体系,系统地研究了琼脂、Gelrite和Phytagel3种培养基凝固剂对愈伤组织的诱导、胚性愈伤的增殖、体细胞胚状体的发生和植株再生的影响。结果表明,用Phytagel作为培养基的凝固剂,可显著改善陆地棉体细胞培养过程中的褐化问题,并具有提高胚性愈伤组织增殖速度、体细胞胚胎发生和植株再生频率等作用。Gelrite虽也能改善棉花体细胞培养中的褐化问题,但因水化现象严重而影响胚性愈伤组织增殖和体细胞胚状体发生,其效果不如Phy-tagel。因此,在陆地棉体细胞培养过程中的胚性愈伤组织诱导、体细胞胚状体发生和植株再生过程中,宜用Phytagel作为培养基的凝固剂,而无菌苗培养和愈伤组织诱导仍可以选用琼脂凝固剂。     

杜仲愈伤组织诱导及胚性愈伤组织的判别

为探索杜仲胚性愈伤组织诱导的条件,建立杜仲体细胞胚胎发生初步体系,以杜仲幼嫩叶片和未成熟合子胚为外植体、MS为基本培养基,探究外源激素配比、未成熟合子胚发育阶段与基因型对愈伤组织诱导的影响,并从形态学和细胞学对愈伤组织进行胚性的判断。试验结果表明：4种不同激素配比的培养基诱导出的叶片愈伤组织在形态上具有差异,MS+ 2,4-D 2 mg/L+ 6-BA 1 mg/L和MS+ 2,4-D 2 mg/L+6-BA 0.5 mg/L有利于叶片胚性愈伤组织诱导;在培养基MS+ 2,4-D 2 mg/L+ 6-BA 1 mg/L上,以未成熟合子胚为外植体诱导出4种类型愈伤组织,其中圆球形和颗粒型突起的愈伤组织具有胚性;未成熟合子胚采集时间对愈伤组织诱导率具有显著差异,6月14日采集的外植体愈伤诱导率最高,不同基因型差异不显著。     

光温条件及碳源对苎麻愈伤生长和分化的影响

本试验用湘苎2号为材料,研究了不同光照时数和碳源、不同温度和碳源对苎麻愈伤生长和分化的影响,方差分析结果表明,用葡萄糖作碳源比蔗糖更有利于苎麻愈伤生长;12h光照/12h黑暗最有利于苎麻愈伤的生长,其次是全光照条件,黑暗条件下愈伤生长最慢。用葡萄糖作碳源时,愈伤生长量在30℃、28℃、25℃条件下均极显著大于23℃条件下;蔗糖作碳源时,在25～28℃的温度范围内有利于愈伤组织的增殖,而过高或者过低都是不利的。光照处理对分化是有利的,而相对较高温条件虽然能比较好的促进愈伤增殖,但这种来源的愈伤组织分化再生不如相对较低的温度条件下生长的愈伤。     

芦苇愈伤组织对渗透胁迫和ABA的若干生理响应

研究了沙生芦苇胚性愈伤组织 (SREC)和水生芦苇胚性愈伤组织 (WREC)对PEG 60 0 0的胁迫及外源ABA的生理响应。结果显示 :10 %～ 30 %的PEG胁迫使 2种愈伤组织的游离脯氨酸(Pro)含量升高、质膜透性增大、提高了保护酶 (SOD、CAT、POD)的活性 ,降低了细胞相对含水量 (RWC) ,SREC的游离Pro含量和保护酶活性的升高幅度大于WREC ,质膜透性和RWC的变化前者小于后者。外源ABA对WREC的作用大于SREC     

芦苇愈伤组织中蛋白质对渗透胁迫和外源ABA的响应

研究了沙生芦苇胚性愈伤组织（SREC）和水生芦苇胚性愈伤组织（WREC）在PEG－6000的胁迫及外源ABA的影响下一些生理生化特性的变化。结果显示：从相对生长量和细胞活力上看，SREC的抗渗能力大于WREC；WREC的可溶性蛋白质含量下降幅度大于SREC。外源ABA对WREC的作用大于SREC。SDS－PAGE表明，SREC在30％PEG胁迫下出现了一条17kD的特异蛋白带；在PEG胁迫同时施加外源ABA后，二者均出现此蛋白带。     

诱导不同基因型大豆未成熟子叶体细胞胚胎发生的研究

以未成熟子叶为外植体,研究25种基因型对大豆愈伤组织形成与体细胞胚胎发生的影响。结果表明,大豆不同基因型间愈伤组织诱导率变化较小,而基因型对体细胞胚胎发生的影响较大,依基因型不同体细胞胚诱导率变化在3.33%～83.33%。体细胞胚诱导率、平均胚数在基因型间的差异均达极显著水平,且两者间存在极显著相关关系。     

脱落酸对棉花体细胞胚胎发生的影响

【目的】研究脱落酸(Abscisic acid, ABA)对棉花体细胞胚胎发生过程中下胚轴脱分化和再分化的影响,优化体细胞胚胎发生体系和初步解析脱落酸调控棉花体细胞胚胎发生分子机制。【方法】以棉花品种中棉所24(CCRI 24)下胚轴为外植体,设置5个ABA浓度0、0.02、0.04、0.06、0.08μmol·L^-1,分别以A0、A1、A2、A3、A4表示,添加至MSB(MS培养基+B5维生素)培养基诱导愈伤和胚性愈伤,研究ABA对棉花下胚轴初始细胞脱分化、愈伤组织诱导和胚性愈伤组织诱导的影响。【结果】ABA促进下胚轴初始细胞脱分化;显著提高愈伤组织的脱分化率和增殖率;0.02μmol·L^-1ABA显著提高胚性愈伤分化率,0.04~0.08μmol·L^-1ABA显著降低胚性愈伤分化率。ABA处理后胚性愈伤和非胚性愈伤的增殖率均显著提高且质地受到影响。0.02~0.08μmol ABA处理下,LBD和LBD在愈伤起始期上调表达。0.02μmol·L^-1ABA处理下,在愈伤增殖早期和中期BBM、LEC1和AGL15上调表达,愈伤增殖后期FUS3、LEA、ABI3基因上调表达。【结论】脱落酸调控的棉花体细胞胚胎发生与相关标记基因的时空性表达密切相关,这些基因表达水平的增加是ABA调控愈伤和胚性愈伤分化的分子基础。     

脱落酸对棉花体细胞胚胎发生的影响

【目的】研究脱落酸(Abscisic acid, ABA)对棉花体细胞胚胎发生过程中下胚轴脱分化和再分化的影响,优化体细胞胚胎发生体系和初步解析脱落酸调控棉花体细胞胚胎发生分子机制。【方法】以棉花品种中棉所24(CCRI 24)下胚轴为外植体,设置5个ABA浓度0、0.02、0.04、0.06、0.08μmol·L~(-1),分别以A0、A1、A2、A3、A4表示,添加至MSB(MS培养基+B5维生素)培养基诱导愈伤和胚性愈伤,研究ABA对棉花下胚轴初始细胞脱分化、愈伤组织诱导和胚性愈伤组织诱导的影响。【结果】ABA促进下胚轴初始细胞脱分化;显著提高愈伤组织的脱分化率和增殖率;0.02μmol·L~(-1)ABA显著提高胚性愈伤分化率,0.04～0.08μmol·L~(-1)ABA显著降低胚性愈伤分化率。ABA处理后胚性愈伤和非胚性愈伤的增殖率均显著提高且质地受到影响。0.02～0.08μmol ABA处理下,LBD和LBD在愈伤起始期上调表达。0.02μmol·L~(-1)ABA处理下,在愈伤增殖早期和中期BBM、LEC1和AGL15上调表达,愈伤增殖后期FUS3、LEA、ABI3基因上调表达。【结论】脱落酸调控的棉花体细胞胚胎发生与相关标记基因的时空性表达密切相关,这些基因表达水平的增加是ABA调控愈伤和胚性愈伤分化的分子基础。     

茶树体细胞胚的形态分析

以茶树子叶为外植体,研究茶树体细胞胚产生方式及形态。结果表明：茶树体细胞胚在子叶柄处直接发生,或产生胚性愈伤组织间接发生。体细胞胚间接发生途径中,子叶表面隆起是发生脱分化的标志,随后细胞团膨大、颜色变绿转化成胚性愈伤组织,其表面分化出半透明的颗粒状突起即为体细胞胚。继代培养中,体细胞胚的发生、萌发以及次级胚性愈伤组织的产生同时进行。体细胞胚的石蜡切片表明,此处细胞小且排列紧密,细胞质浓,有若干个分生区域,具有分生能力。     

黄独冻后培养胚性愈伤组织抑制消减杂交cDNA文库的构建与分析

为了初步探讨黄独胚性愈伤组织冻后黑暗培养修复超低温保存伤害的分子机理,本研究构建了黄独冻后黑暗培养胚性愈伤组织和冻后光周期培养胚性愈伤组织两个c DNA文库(正,反向抑制消减杂交),并对其阳性克隆进行序列测定和分析。结果表明:所构建的正、反向消减文库有效富集了差异基因,消减效率达到要求,插入片段集中于100~500 bp之间,插入片段大小符合要求,重组率大于95%,文库质量较好。正、反向消减文库在基因表达谱上存在一定的差异,黄独冻后黑暗培养胚性愈伤组织文库在山药储藏蛋白dioscorin、线粒体蛋白、衰老相关蛋白和水解酶等基因与冻后光周期培养胚性愈伤组织文库有较大差异。正、反向消减文库的建立为进一步了解黄独胚性愈伤组织冻后黑暗培养修复超低温保存伤害的分子机制提供帮助,有利于进一步分离和筛选差异表达基因,并克隆部分与黄独胚性愈伤组织冻后黑暗培养有关的全长基因。研究其表达模式,为探索黄独胚性愈伤组织超低温保存后植株再生的机制提供了理论依据。     

刺五加体细胞胚再生体系的研究

以刺五加种子为外植体,采用固体培养筛选出最优培养基,并成功地诱导出体细胞胚获得再生植株,以此来建立一套成熟稳定的刺五加体细胞胚再生体系。试验结果表明, 最适宜的胚性愈伤组织诱导培养基为1/3MS+1.0 mg?L-12,4-D,其诱导率可达50%;胚性愈伤组织增殖的最适培养基为1/3MS+1.0 mg?L-12,4-D,其增殖倍数可达4.24倍;胚性愈伤组织在不添加任何植物生长调节物质的1/3MS培养基上培养,可促进体细胞胚的形成、萌发及植株转化率。添加10 g?L-1蔗糖时,体细胞胚的发芽率达到90%,植株转化率达到97.8%。     

双丙氨磷在橡胶树遗传转化中的应用

本研究以GV3101::pMP90RK为工程菌株,bar基因作为筛选标记基因,研究了双丙氨磷在橡胶树根癌农杆菌介导法转基因体系中对转基因愈伤组织的筛选效果,并利用该体系将橡胶树转录因子HbWRKY5转入橡胶树无性系热研8-79中。实验结果表明,3mg/L双丙氨磷可作为橡胶树转基因体系中抗性愈伤组织筛选的最佳浓度。本研究中共获得了3个抗性愈伤组织系,抗性愈伤经过体细胞胚发生共获得234个体细胞胚,经植株再生培养后共获得22株再生植株。对再生植株进行的PCR鉴定结果表明,所获得的再生植株均为转基因植株。因此,bar基因结合双丙氨磷的筛选体系可以作为橡胶树转化体系中的有效筛选体系。     

抗松针褐斑病湿地松胚性愈伤组织的超低温保存

本实验以抗松针褐斑病湿地松胚性愈伤组织27-1为材料,运用正交实验方法探究其超低温冷冻保存方法。结果表明:预培养时间、二甲基亚砜(DMSO)浓度、蔗糖浓度、聚乙二醇(PEG) 8000浓度和解冻温度对解冻后愈伤组织的活性均有显著影响。结合解冻后愈伤组织活力及其恢复生长情况,得出效果较好的超低温保存方法为:继代培养10～12 d生长状态良好的愈伤组织,添加0.5 mol/L蔗糖的高渗培养基预培养36 h;5%DMSO,15%PEG 4000,0.5 mol/L蔗糖3种冷冻保护剂组合使用,程序降温至-80℃停留30 min后投入液氮罐中保存;32℃水浴解冻,蔗糖溶液清洗后转接至LP培养基上恢复生长。在此程序处理下,冷冻90 d的愈伤组织1个月后可恢复再生,再生率最高达100%,再生愈伤组织生长状态良好并依然保持分化成熟体胚的能力。     

葡萄体细胞胚发生的研究进展

主要综述了近年来葡萄胚性愈伤组织的诱导、体细胞胚胎发生的诱导、体细胞胚长期保存和体细胞胚的萌发与成苗的研究进展,并对研究中的主要影响因素进行叙述。此外,还介绍了体细胞胚在转基因上的应用,指出葡萄体细胞胚胎发生过程还存在胚状体诱导难,再生率低等问题。对葡萄胚性悬浮培养液的建立及体细胞胚发生在转基因、原生质体培养等上的应用进行了展望。