诱变与组织培养相结合诱发水稻耐盐突变的初步研究

以4个水稻品种的成熟种子作为外植体,用γ射线、叠氮化钠(SA)施行单项或复合诱变处理后进行组织培养,出愈后的部分愈伤组织再用γ射线辐照处理,并在含NaCl的筛选培养基上进行耐盐突变的筛选。结果表明,15kRγ射线对出愈率和生长率均有严重的抑制作用,而1mMSA单独处理对出愈率和生长率则有促进作用,所有诱变处理都降低了植株分化频率,愈伤组织的生长速率和植株再生率虽随筛选培养基中NaCl含量的提高而下降,但1％NaCl作为耐盐突变体的筛选压较为适宜。诱变处理的种子愈伤组织再以适当剂量的γ射线辐照,有提高诱发耐盐突变频率的作用。适宜的照射量为500—750R。     

EMS诱发草莓不同组培材料的耐盐性变异

以全明星草莓花药诱导的愈伤组织以及组培苗叶片为试验材料,用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(EMS)进行诱变处理。结果表明,愈伤组织诱变处理的适宜浓度与时间组合为0.1%+1.5h和0.2%+1.0h,而(0.2%~0.4%)+(1.0~2.0h)可作为离体叶片诱变处理的适宜浓度和时间范围。与离体叶片诱变相比,草莓花药的愈伤组织对诱变剂EMS更为敏感。通过对再生植株的耐盐性进行比较发现,愈伤组织诱变筛选植株的盐害率和盐害指数低于离体叶片诱变筛选植株,说明愈伤组织较组培苗叶片更适于作为草莓耐盐诱变育种的起始材料。     

EMS处理小麦幼穗的细胞学效应及其对花药培养的影响

本实验采用注射法,以不同浓度的甲基磺酸乙酯(EMS)处理春小麦活体植株的幼穗,染色体畸变率和微核率明显提高,而且两者的变化有平行性,再次证明在植物上用微核技术代替染色体畸变分析检测诱变损伤是可行的。本实验还通过花药培养,探讨了这种诱变处理对花粉愈伤组织诱导和幼苗分化的影响,观察到EMS在0.1—0.2％浓度下,染色体畸变率高,而出愈率低,高浓度EMS处理降低了愈伤组织的幼苗分化率,并使白苗数增多。经分析,不同春小麦品种对EMS的反应基本一致,说明EMS的作用有一定的专一性。     

大麦离体诱变效应的研究

以二稜皮大麦品种舟麦2号和秀四的幼胚及其愈伤组织为离体诱变材料,研究了γ射线不同剂量辐照后的离体培养反应、生理损伤及诱变效应。结果表明,用γ射线辐照离体大麦幼胚及其愈伤组织的适宜剂量是10—20Gy,MR_2代的突变频率可比常规诱变技术(300Gy γ射线辐照干种子)分别提高33.9％—82.1％和32.7％—229.6％;比离体培养技术分别提高84.0％—150.3％和82.4％—352.9％,而且仍可维持相对较好的培养反应。用30Gy辐照幼胚的诱变效果则可提高9—13倍,但严重抑制了离体培养物的再生能力,并导致了MR_1代严重的生理损伤。     

离体诱变改良杂交水稻的研究(英文)

用γ射线照射杂交籼稻保持系与恢复系的成熟胚、幼胚及愈伤组织,研究其离体培养反应。结果表明,幼胚在培养前经1kR照射处理能提高愈伤组织的诱导率和分化率。成熟胚的最佳照射量为2.5—5.0kR,而照射成熟胚的愈伤组织则以250R为佳。经照射处理的培养物,其后代体细胞无性系的变异频率显著提高。通过离体诱变方法已选得10份有希望材料,其中8份保持系和2份恢复系。     

小麦单倍体辐射诱变育种技术研究

采用不同剂量的60 Co γ射线诱变处理杂交当代干种子,以 MW14 和改良 MS 为基本培养基;从MF1 或MF2 代中选择优良单株为供体进行花药培养。针对辐射诱变剂量、低温预处理供体幼穗、变温诱导培养和低温预处理愈伤组织与花培出愈率、绿苗分化率的关系以及越夏控苗和花粉植株移栽等问题进行了研究,以提高获得遗传稳定的可育性加倍单体—纯合二倍体花粉植株的频率,通过大田系谱法可快速选育出新的小麦突变体品种( 系) 及育种材料。这种小麦单倍体辐射诱变育种途径不仅保留了辐射诱变育种固有的特点,同时可将育种周期缩短3 ～4 个世代,提高了小麦辐射诱变育种的效率。     

EMS诱导太子参抗性突变体及分子检测

为创建太子参突变体库及创造太子参抗叶斑病新种质,用甲基磺酸乙酯(EMS)处理太子参愈伤组织后通过叶斑病粗毒素离体胁迫培养筛选抗病突变体,以愈伤组织0%相对生长量为指标,筛选抗病突变体的粗毒素临界致死浓度选择压,以愈伤组织在粗毒素培养基上50%存活率为指标,筛选EMS半致死处理组合。结果表明:25%粗毒素液培养20 d的处理组合可作为抗性突变体筛选的选择压;0.8%EMS处理2 h,0.8%EMS处理3 h和1%EMS处理2 h,可作为筛选突变体的EMS半致死组合。经EMS处理的愈伤组织提高了在叶斑病粗毒素液临界致死浓度中的存活率。50条RAPD引物PCR检测结果表明,突变体DNA序列发生了变异。突变体苗经田间鉴定,抗性评价为高抗。本研究为建立太子参EMS离体诱变定向改良性状技术体系奠定基础。     

空间诱变和γ射线辐照与离体培养相结合对水稻生物学效应的研究

利用返回式人造卫星搭载早籼品种中优早 3号干种子 ,研究比较其用不同剂量γ射线辐照对水稻的生物学效应。结果表明 ,空间诱变对M1 代成苗率、苗高和结实率的生理损伤明显比γ射线辐照轻 ,M2 代诱发的叶绿素缺失、株高及抽穗期突变的频率不及 30 0Gyγ射线处理。对空间诱变种子进行离体培养 ,叶绿素缺失和株高突变的频率有较大提高。空间诱变种子的愈伤组织经辐照处理后 ,绿点分化率和绿苗分化率下降 ,M2 的叶绿素缺失、株高及抽穗期突变频率超过空间诱变与离体诱变单独处理之和 ,也不同程度高于 30 0Gyγ射线辐照     

~(60)Coγ射线辐照对麻黄离体细胞生长的影响

用麻黄外植体诱导出愈伤组织 ,并对其进行不同剂量60 Coγ射线辐照处理 ,结果表明 :低剂量辐照对麻黄愈伤组织影响不大 ,而 80Gy辐照改变愈伤组织结构 ,其色泽变浅 ,在悬浮培养条件下细胞增殖量明显增加 ,分裂旺盛期提前。初步分析 80Gy辐照为有效诱变。     

EMS离体诱变及抗草莓灰霉病愈伤组织的筛选

试验用甲基磺酸乙酯（EMS）处理草莓愈伤组织后通过草莓灰霉病病原毒素（Toxin）离体筛选获得抗病愈伤组织并诱导成苗。EMS诱变处理‘幸香’草莓离体叶片产生的愈伤组织,用经毒力检测的草莓灰霉菌毒素粗提液进行离体筛选,通过在愈伤组织继代培养中附加不同浓度毒素粗提液,以确定适宜的抗病选择压,获得抗灰霉病突变体材料。结果表明,将愈伤组织直接进行EMS处理的成活率高于将愈伤组织切割成小块继代培养再经EMS处理的愈伤组织;且0.2% EMS处理1h为最适剂量。在含80%毒素粗提液的培养基培养10 d为抗性筛选的适宜选择压。诱变处理后的867块愈伤组织,在经不连续二次筛选后有195块成活,成活率22.5%,其中有82块再生出了不定芽,再生率为42.1%。不定芽经生根后移栽至田间进一步进行抗性鉴定。     

极低温辐照大麦种子及热冲击后处理诱变效应的研究

本试验研究了极低温(-196℃)条件下γ射线辐照大麦干种子和极低温辐照结合热冲击后处理的诱变效应。结果表明:1.与常温条件下辐照相比,极低温条件下辐照及结合热击冲后处理均能显著减轻大麦M_1代的生理损伤和染色体畸变率,其半致死照射量分别提高13kR和30kR;2.M_2代的突变率随照射量升高而增加(r=0.9922~(··)),而与不同温度条件没有关系;3.在极低温条件下用50kR辐照及用60—65kR辐照结合热冲击后处理,与常温条件下用35—40kR辐照相比,没有加重M_1代的辐射损伤,而M_2代的突变率则显著增加,其诱变效率分别平均提高30％和48％。     

叠氮化钠及其与γ射线复合处理对水稻的生理及诱变效应

研究了叠氮化钠及其与γ射线复合处理对水稻 M_1代的生理损伤和 M_2代的诱变效应,主要结果是:(1)叠氮化钠可引起水稻生理损伤及叶绿素、株高和抽穗期突变;(2)不同 pH 值的叠氮化钠效应不同,与 pH3相比,pH7的叠氮化钠生理效应及诱变效应较小,而且在10mM 以下不引起明显的苗期损伤;(3)预浸处理能增加水稻对叠氮化钠的敏感性,但 pH3下,预浸24小时可减轻叠氮化钠的损伤作用;(4)γ射线与叠氮化钠复合处理,加剧了 M_1代损伤,增加 M_2代突变率,在pH3下,叠氮化钠的增效作用较强,复合处理突变谱较广;(5)用叶绿素突变的穗行突变体(白化苗)分离比例分析法估算,水稻主穗的原基细胞平均为2—3个。我们认为,在水稻诱变育种中,采用γ射线(1.5—3万伦)与 pH3叠氮化钠(0.5-1mM)复合处理,能提高诱变频率。     

中华猕猴桃耐盐变异体筛选

取中华猕猴桃(Actinidia chinensis)101品系试管苗叶片为外植体,诱导愈伤组织,将愈伤组织移入含NaCl的MS培养基选择8次,培养基内NaCl的浓度逐步增加,γ射线作为诱变剂,已筛选出耐0.5％、0.7％、1.0％NaCl的变异细胞系,并均再生出完整植株。试验结果表明:1.MS+0.5ppm 2,4-D+1.0ppm Zt是最佳的脱分化培养基;MS+1.0ppm Zt+0.2ppm IBA是最佳的分化培养基;生根培养基可采用MS+0.5ppm IBA。2.0.5％NaCl可作为耐盐筛选的盐分临界值。3.γ射线处理对愈伤组织的生长及细胞的大小均有显著的影响,5kR可作为变异体筛选的诱变照射量。     

γ射线对苜蓿离体培养与植株再生的影响

以5个紫花苜蓿品种为材料,用于叶与下胚轴为外植体进行0—16kR的辐射处理,研究了不同照射量γ射线对出愈率、愈伤组织鲜重、体细胞胚诱导率和植株再生的影响。结果表明,子叶外植体的辐射敏感性高于下胚轴,2kR对愈伤组织的形成与生长、体细胞胚的产生和植株再生有不同程度的刺激作用;16kR完全抑制子叶愈、信组织的形成和生长。用英648和集宁两个品种的愈伤组织进行0—8kR的处理,结果发现,低于2kR对愈伤组织的生长和体细胞胚的形成具程度不等的刺激作用,8kR对愈伤组织具致死效应。苜蓿育种工作中离体诱变处理的最佳照射量为4—6kR。     

农杆菌介导籼稻转化体系的优化

以8个籼稻品种作材料,研究了携带抗稻瘟病基因Pi9片段的pCAMBIA1301质粒的根癌农杆菌EHA105转化籼稻幼胚愈伤组织的影响因素。结果表明,NB培养基适用于籼稻愈伤组织的诱导,共培养时间以3d为宜。40mg/L的潮霉素可用于籼稻愈伤组织的筛选,抗性愈伤率在69.4%~85.3%之间;抗性愈伤组织经分化培养,幼苗分化率在15.4%~47.4%;鉴于多数籼稻愈伤组织分化时对潮霉素特别敏感,因此分化培养基中不加潮霉素;但为了减少假阳性,生根培养基中分别用20mg/L和30mg/L的潮霉素对幼苗进行筛选。     

农杆菌介导高羊茅遗传转化体系的建立

为建立农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导高羊茅(Festuca arundinaceaSchreb.)遗传转化体系,以草坪型高羊茅品种凌志的胚性愈伤组织为受体材料,通过gus基因瞬时表达检测,研究了多种因素对农杆菌介导转化的影响。结果表明,农杆菌介导高羊茅胚性愈伤组织转化的适宜条件为:愈伤组织在含BAP和NAA各0.5mg/L的培养基上预培养3d;菌液浓度OD600值0.7,感染时间15min;农杆菌预培养基和悬浮培养基以及共培养基中添加100μmol/L的乙酰丁香酮;共培养温度23℃,共培养时间3d,共培养基pH值5.2。不同浓度潮霉素筛选效果试验表明,采用低浓度(50mg/L)潮霉素连续筛选,再生获得的转基因植株数最多,因此是最为可取的筛选方式。     

糯玉米离体培养获取耐盐变异体

为了获取糯玉米耐盐变异体,以120mg/L的平阳霉素预处理糯玉米自交系（S1、S2）种子20h,萌发后用茎尖诱导胚性愈伤组织,比较了激素组合对胚性愈伤组织诱导、继代和分化的影响。结果表明2, 4-D 2.0mg/L和6-BA 0.25mg/L组合诱导胚性愈伤的效果最好;在添加100mg/L CH、6-BA 0.25mg/L和2, 4-D 2.0mg/L的继代培养基上愈伤组织生长良好。将胚性愈伤组织依次在含NaCl 10g/L、15g/L和20g/L培养基中进行筛选,获得耐盐变异体,转入分化培养基中诱导再生植株,自交1代种子在含NaCl 15g/L、20g/L的培养基上萌发率较对照种子高数倍,在20g/L NaCl的胁迫下,变异体自交1代种子幼苗叶片中脯氨酸含量及K+ / Na+比例明显高于对照。