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。     

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。     

花粉管通道法介导的真菌耐盐基因转化拟南芥

橡胶树内生真菌ITBB2-1具有很强的抗盐性,在培养基中添加2倍海水盐度的NaCl能显著促进菌落的生长。采用两种方法研究利用花粉管通道法将ITBB2-1耐盐基因导入拟南芥。多数耐盐转基因植株畸形,生长发育不正常。通过对一千两百余株转基因植株的筛选,获得了耐盐性显著提高、生长发育正常的转基因植株3个。对主要农艺性状统计分析发现,转基因植株叶片的长度、宽度和面积均比野生型植株小,差异达极显著水平。转基因植株SR3的角果长度仅为野生型的64．5％,SR1和SR2的角果长度与野生型无显著差异。本研究表明,在真菌耐盐机制尚未得到研究和耐盐基因尚未克隆的情况下,可以采用花粉管通道法将其耐盐特性导入高等植物中。     

组培条件下中国南瓜杂交种耐盐材料的筛选

在组培条件下以69份中国南瓜(Cucurbita moschataDuch.)杂交种和4份商品种为试验材料,研究中国南瓜杂交种的耐盐状况,确定筛选耐盐材料的适当NaCl浓度。结果表明,中国南瓜杂交种在不同NaCl浓度处理下存在明显的耐盐性差异,69份杂交种在120mmol/L NaCl浓度处理下的盐胁迫指数介于29.94～100之间,呈正态分布,有6份杂交种表现出较高的耐盐性,其中360-3×112-2杂交种最耐盐。认为在组培条件下采用120mmol/LNaCl浓度处理中国南瓜幼苗是一种有效筛选耐盐材料的方法。     

几个大麦品种(系)的耐盐性评价

以发芽势(率)盐害指数、发芽指数下降率、产量及构成因素等为指数,对苏啤3号、苏啤4号、单二、扬农啤5号、盐99098、盐丰一号、C2118、西引二号等几个大麦品种(系)进行了耐盐性试验研究。试验结果表明:低NaCl胁迫浓度对参试品种(系)的影响不大,高盐胁迫(NaCl浓度大于60mg/ml)导致上述指标明显下降。品种不同对盐分胁迫的反映不同。芽期耐盐性综合评价结果得出参试品种(系)的耐盐顺序依次为C2118=盐丰一号>扬农啤5号>苏啤4号>西引二号>单二>苏啤3号>盐99098;盆栽试验耐盐性顺序依次为C2118>盐丰一号>苏啤4号>扬农啤5号>西引二号>单二>盐99098>苏啤3号。芽期和成熟期均耐盐的大麦品种(系)为C2118、盐丰一号、苏啤4号、扬农啤5号,可作为耐盐品种(系)直接在盐碱土种植或作为耐盐种质资源利用。     

联合固氮工程菌诱导水稻耐盐性效应研究

在盐碱地和盆栽控盐条件下 ,研究了联合固氮工程菌对水稻耐盐性的诱导效应。结果表明 ,在盐渍条件下 ,联合固氮工程菌能减轻水稻植株的盐害 ,增强水稻叶片超氧化物歧化酶活性 ,减少丙二醛的生成 ,能有效提高水稻叶片的光合效率和水稻产量。为联合固氮菌的合理使用及其对水稻耐盐性的改善提供理论依据     

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。     

耐盐和非耐盐大麦幼苗叶片抗氧化及抗坏血酸–谷胱甘肽循环系统对 NaCl 胁迫的反应差异

【目的】研究NaCl胁迫下,耐盐和非耐盐品系大麦幼苗叶片抗氧化系统及抗坏血酸–谷胱甘肽循环的反应差异。【方法】以耐盐品系12pj-118和非耐盐品系12pj-045为材料进行了水培试验。营养液中设定了6个NaCl浓度:0、100、200、300、400、500 mmol/L。在大麦苗生长至3叶1心时,取样分析测定叶片中活性氧代谢、抗氧化酶活性以及抗坏血酸–谷胱甘肽循环变化。【结果】随着NaCl胁迫的增加,2个品系的O_2~-产生速率、H_2O_2含量和MDA含量均逐渐增加,耐盐品系12pj-118的增幅均小于非耐盐品系12pj-045;SOD、POD、CAT、APX、GR活性、As A含量、GSH含量和As A/DHA比值均呈先上升后下降的趋势。12pj-118的SOD、POD、CAT活性在各NaCl浓度胁迫下的增幅大于12pj-045,降幅小于12pj-045;12pj-118的APX、GR活性在同一盐浓度胁迫下的增幅均大于非耐盐品系12pj-045,降幅小于12pj-045;在各NaCl浓度下,12pj-118的As A含量和As A/DHA比值较对照增幅均大于12pj-045;GSH/GSSG比值呈波状变化,12pj-118在较高NaCl浓度下,仍能够维持较高的GSH含量和GSH/GSSG比值。显示12pj-118较12pj-045有较强的耐盐性。【结论】耐盐和非耐盐品系大麦叶片抗氧化及抗坏血酸–谷胱甘肽循环系统在NaCl胁迫下的反应不同。在一定范围内,随着盐胁迫增强,耐盐品系12pj-118叶片SOD、POD、CAT、APX和GR活性、As A和GSH含量增幅均大于非耐盐品系12pj-045,降幅小于12pj-045,表明叶片抗氧化及抗坏血酸–谷胱甘肽循环系统与大麦幼苗抗盐性密切相关。     

紫花苜蓿种质资源萌发期耐盐性鉴定

为鉴定及评价紫花苜蓿种质资源萌发期耐盐性,以25份紫花苜蓿品种为试验材料,在种子萌发培养基中分别添加0(CK)、150、250和350 mmol·L-1NaCl进行持续胁迫处理,研究25个苜蓿品种的种子萌发期耐盐性相关指标。结果表明,苜蓿种子在第3、第7和第10天的相对发芽率和发芽势均随着NaCl胁迫浓度的增加呈降低趋势;盐害指数随着NaCl胁迫浓度的增加而升高;胚根长、胚芽长均随着NaCl胁迫浓度的增加而降低,且萌发时间相应延长;胚根、胚芽重均随着NaCl胁迫浓度的增加而逐渐减少,且生物量下降。25个苜蓿品种的种子萌发期耐盐性差异显著,其中苜蓿品种‘WL326GE’在350mmol·L-1NaCl胁迫处理下,发芽势为46.67%,相对发芽率为48.33%,生物量为最高,耐盐等级评价为高耐,萌发期耐盐性较强。本研究结果为适宜盐碱地种植的耐盐苜蓿品种的筛选提供了理论依据。     

外源K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)对3个玉米自交系萌发期和幼苗期耐盐性的影响

为了研究盐胁迫条件下营养元素K+、Ca2+和Mg2+对不同自交系玉米耐盐性影响的差异,探讨玉米耐盐胁迫的生理机制,以玉米耐盐自交系81162和8723及盐敏感自交系P138为材料,在盐胁迫条件下(180mmol/L NaCl),提高溶液中Ca2+和Mg2+的含量,比较营养元素K+、Ca2+和Mg2+浓度的变化对不同基因型玉米萌发期和幼苗期耐盐性的影响。结果表明,盐胁迫条件下提高溶液中Ca2+和Mg2+的含量,可显著降低萌发期和幼苗期植株体内Na+含量和Na+/K+、Na+/Ca2+、Na+/Mg2+比,各项萌发指标、生长和生理生化指标都得到明显改善,明显减轻盐胁迫的危害,增强玉米耐盐胁迫能力,且Ca2+处理的效果优于Mg2+处理;提高溶液中K+含量的效果远远小于Ca2+和Mg2+处理,K+对玉米耐盐性的影响相对不明显,不能显著降低植株体内Na+含量和Na+/K+、Na+/Ca2+、Na+/Mg2+比,这也是K+处理对玉米耐盐性影响相对不明显的内在原因。盐胁迫条件下,耐盐自交系(81162和8723)与盐敏感自交系(P138)相比,植株体内有较低的Na+含量和Na+/K+、Na+/Ca2+、Na+/Mg2+比,有较高的K+含量,这些都是耐盐自交系耐盐胁迫能力高于盐敏感自交系的内在原因。因此,K+、Ca2+和Mg2+在植株体内的含量及其与Na+的比值变化都会影响玉米萌发期和幼苗期耐盐性;适当提高玉米生长环境的Ca2+和Mg2+浓度可以明显增强植株耐盐胁迫能力,营养元素Ca2+的效果比Mg2+明显;而K+对玉米耐盐性的影响相对不明显。     

辐照甘蔗愈伤组织的诱变效应

本文研究了60_Coγ射线辐照甘蔗愈伤组织的诱变效果。结果表明,辐照甘蔗愈伤组织的再生植株有较大的变异。经过几代选择,已从1340株再生植株中获得2个比较理想的高产高糖株系。试验说明:用60_Coγ射线辐照甘蔗愈伤组织,可作为选育甘蔗良种的方法加以利用。     

用γ射线和叠氮化钠诱变的玉米愈伤组织筛选耐旱和雄性不育材料

用60Coγ射线和叠氮化钠(NaN3)处理玉米愈伤组织,在含1.0%NaCl的高渗培养基上筛选,对再生植株株系进行耐旱性鉴定。结果表明,20 Gy的辐射和1 mmol/L NaN3是较为适合玉米愈伤组织诱变的处理组配。22个再生植株株系中,有5个诱变株系的耐旱性高于未诱变对照,其中1个株系的耐旱性与耐旱自交系“81565”接近。此外,从M1代株系中发现了1个雄性不育株,鉴定为细胞核隐性单基因控制的孢子体雄性不育。     

EMS 处理甘蔗愈伤组织诱变效应

用甲基磺酸乙酯(EMS)处理组培甘蔗愈伤组织细胞诱变育种结果表明:处理细胞再生植株主要农艺性状:株高、茎径、锤度经 X~2分析明显偏离正常常态分布,较供体和织培苗差异显著。变异大多数朝不利方向发展,少数植株有选种价值。经 R_3代选择,从1536株诱变株中获得2个比较好的高产高糖突变株系。试验说明:EMS 诱变处理甘蔗愈伤组织可作为一种甘蔗育种手段加以利用。其最佳浓度为0.1%处理24小时。     

美洲拟鲽抗冻蛋白基因遗传转化草莓的研究

以草莓品种星都2号和全明星的无菌苗叶盘和叶柄基部为外植体,采用携带美洲拟鲽编码pre、pro和mature 3种抗冻蛋白（AFP）基因的双元载体系统的根癌农杆菌进行转化,获得7个Km抗性株系。PCR扩增及PCR-Southern杂交检测6个株系呈阳性,结果表明,编码pre、pro和mature的AFP基因分别整合到了星都2号和全明星染色体DNA中,其中获得pre、pro和mature转星都2号株系各1个,转化率分别为1.56%、1.49%、1.67%;mature基因转全明星株系3个,转化率为4.05%.     

小白菜耐盐变异体的诱导及离体筛选

以3份优良小白菜品种为供试材料,研究了培养基中不同NaCl浓度对种子萌发和茎端组织存活及生长的影响;不同平阳霉素浓度及时间的处理对种子萌发和茎端组织存活及生长的影响。结果表明：供试种子的萌发率和茎端组织的存活率随培养基中NaCl浓度的上升急剧下降,平阳霉素处理对茎端组织存活率的抑制明显大于对种子萌发率的影响,平阳霉素处理后存活的种子和茎端组织经NaCl胁迫筛选,筛选出耐NaCl胁迫力明显提高的存活苗,存活苗经无性繁殖,可以保持较高的耐NaCl能力。     

大麦花药离体诱变及铝胁迫下的培养反应

2份大麦品系的离体麦穗经辐照处理后 ,其花药在铝胁迫培养基上诱导愈伤组织 ,愈伤组织在铝胁迫培养基上进行分化。试验结果表明 ,离体麦穗辐照处理显著降低花药离体培养的愈伤组织诱导率和而后的绿苗分化率 ,诱导培养基中的较高铝浓度胁迫降低愈伤组织诱导率 ,分化培养基中的铝胁迫降低绿苗分化率。辐照处理后花药在铝胁迫培养基上诱导形成愈伤组织并在铝胁迫培养基上分化形成绿苗。     

Morphological and reproductive characterization of guar (<Emphasis Type="Italic">Cyamopsis tetragonoloba</Emphasis>) genetic resources regenerated in Georgia,USA

Guar, Cyamopsis tetragonoloba is used worldwide for food stabilization, fiber source, food, and industry. The United States Department of Agriculture, Agricultural Research Service, Plant Genetic Resources Conservation Unit (USDA, ARS, PGRCU) conserves 1,298 accessions originating from India, Pakistan, and breeding lines from the USA. My objectives were to determine: (1) if these guar accessions can successfully be regenerated in Georgia, USA, (2) which traits contribute the most variation, and (3) to provide estimates for genetic relatedness among these accessions. Guar accessions were directly seeded to the field in Griffin, GA between early May and mid June 2006–2008. At 50% maturity, 73 accessions were characterized for morphological, phenological, and reproductive traits during the regeneration cycles. High quality plants regenerated from most of the accessions and produced 80 to more than 9,300 seeds per accession. Guar can be successfully grown and regenerated in Griffin, GA. Coefficients of variation and principal component analysis revealed variability among accessions for these traits evaluated. Cluster analysis separated guar accessions into three groups (clusters) based on low, intermediate or high seed numbers. Guar accessions clustered in groups 2 and 3 appear to be more genetically related than those in group 1.     

转CBF1基因增强水稻的耐逆性

为改良水稻(Oryza sativaL.)的耐逆性,以来源于成熟种子的胚性愈伤组织为受体材料,通过农杆菌介导法将拟南芥(Arabidopsis thaliana)耐逆相关CBF1基因导入粳稻品种秀水11基因组,经GUS组织化学染色、PCR检测和Southern杂交分析验证,获得一批转基因植株。T1代检测结果显示,所转基因已遗传给后代,且大多数株系的分离比符合3∶1。试验表明,在高盐与高渗胁迫下,转基因株系较非转化对照具有显著或极显著生长优势,表现苗高负增长率较小,长出的根数较多,根长较长;经低温胁迫处理后,转基因株系的叶片相对电导率显著或极显著低于对照。这些结果证明水稻转基因株系的耐逆性得到了增强。     

转基因高粱Cry1Ab蛋白含量的比较研究

通过农杆菌介导法将杀虫晶体蛋白基因cry1Ab导入高粱恢复系115中,共获得13个独立的转基因株系,26株转基因植株,转化率为5.1%;GUS活性、PCR、Southern和Western杂交分析表明,此基因已整合进高粱基因组并得到正确表达。利用ELISA试剂盒测定Cry1Ab蛋白含量,结果表明,不同转基因植株的Cry1Ab蛋白含量有明显差异,最高可达0.850 μg/g,占可溶性蛋白的0.016%,还有一些转基因植株中不能表达;同一转基因植株的不同组织中表达量有明显差异,其顺序为：叶>颖壳>籽粒>根>茎;不同部位的叶片也有差异,其顺序为：中部叶>基部叶>新叶。     

将新的人工雄性不育基因导入小麦栽培品种的研究初报

利用ＰＤＳ－１０００型氢气基因枪将我们构建的雄性不育基因导入小麦栽培品种的幼胚愈伤组织,经含除草剂Ｂａｓｔａ的抗性培养基分化和生根筛选后得到２７株绿苗,ＰＣＲ和Ｓｏｕｒｈｔｅｍ检测均发现有３种株呈阳性,初步表明基因已整合到小麦的基因组中,转化频率达０．２％左右。