赖草属几种植物幼胚离体培养研究

以大赖草、欧滨麦、野麦、窄颖赖草、赖草和羊草为材料,在离体培养条件下对幼胚的发育进行了研究.结果表明,6种赖草属植物的幼胚在不含任何激素的培养基上能够直接发育成完整小植株,幼胚发芽率因物种而异,其中羊草最高,发芽率达到98.8%.当幼胚被培养在减半的N6培养基上时,发芽率普遍降低.在N6培养基或在减半的N6培养基上,幼胚均没有发生脱分化现象.相反,在含有2,4-D的培养基上,91.7%～93.5%的羊草幼胚发生了脱分化,从脱分化的愈伤组织里出现了少量再生芽.这些结果对禾本科牧草幼胚的发育研究具有重要参考价值,对羊草等多年生牧草的杂交育种具有潜在利用价值.     

蒙古冰草根尖高效组培再生体系的建立

以蒙古冰草根尖为外植体研究不同激素配比对蒙古冰草愈伤组织诱导及分化的影响,结果表明:蒙古冰草根尖最适愈伤诱导培养基为MS+2,4-D 1.0mg/L+6-BA 0.5mg/L+蔗糖20.0g/L+琼脂7.0g/L,诱导率为73.33%;最适分化培养基为MS+KT 3.0mg/L+NAA 1.0mg/L+蔗糖20.0g/L+琼脂7.0g/L,分化率为70.00%;最适生根培养基为1/2 MS+NAA 0.1mg/L+蔗糖20.0g/L+琼脂7.0g/L,生根率为86.68%。首次建立了以蒙古冰草根尖为外植体的再生体系,再生过程仅70~80d,为蒙古冰草高效遗传转化体系的构建提供了参考。     

紫花苜蓿组织培养再生体系的建立

以紫花苜蓿无菌苗的下胚轴、子叶、叶片和叶柄为外植体,研究了不同培养基、不同激素种类和配比对胚性愈伤组织诱导的影响以及不同分化培养基对胚状体分化的影响。结果表明：下胚轴外植体胚性愈伤组织诱导率最高;最佳胚性愈伤组织诱导培养基为改良SH＋2．0mg／L2,4-D＋0．5mg／L6-BA;最佳胚状体诱导培养基为MSO＋2．0mg／L6-BA＋0．5mg／LNAA;成苗培养基为1／2MS＋1％蔗糖＋0．7％琼脂。     

松南结缕草成熟胚愈伤组织的诱导和再生

松南结缕草成熟种子经灭菌和打破休眠后,接种于含有不同浓度2,4-D的MS和N6培养基上进行愈伤组织诱导。结果表明,结缕草种子的休眠主要在于破除种壳。2,4-D浓度在2~5 mg/L对愈伤组织诱导率无明显影响。基本培养基MS和N6诱导效果相近,初生愈伤组织为白色、半透明,质地松软、水浸状。继代培养基中添加一定浓度的甘露醇、麦芽糖和ABA以及延长继代时间有助于愈伤组织的胚性化。基本培养基MS更适于结缕草初生愈伤组织致密胚性化。胚性愈伤组织在MS添加0.1 mg/L 2,4-D培养基上即可分化出大量具有根和茎叶的再生植株。     

短芒大麦草组织培养体系的建立

以短芒大麦草幼穗为外植体,建立了比较稳定高效的组织培养体系.研究结果表明,在含有3.0～4.0mg/L 2,4-D的MS+ 300mg/L CH+3％蔗糖+0.7％琼脂(pH5.8)培养基上,短芒大麦草幼穗切段愈伤组织诱导率可达到80.0％以上;经MS+ 300mg/LCH+0.5mg/L 2,4-D +3％蔗糖+0.7％琼脂(pH5.8)培养基上继代培养后,其胚性愈伤组织在MS+ 300mg/LCH+ 0.5mg/L 2,4-D +0.1 mg/L 6-BA +3％蔗糖+0.7％琼脂(pH5.8)分化培养基上的分化率为62.9％;短芒大麦草组培苗在1/2MS+ NAA0.1mg/L+蔗糖1％+琼脂0.7％ (pH5.8)培养基上生根后,移栽成活率可达到98.0％以上.     

影响冰草成熟胚组织培养再生体系频率的因素

对影响冰草成熟胚组培再生体系频率的2个因素——基因型和脱落酸(ABA)进行了研究,以期为当前冰草的基因转化提供最佳的再生体系。研究表明,在相同的培养条件下,4个基因型(品种)冰草成熟胚愈伤组织诱导能力和分化能力有明显的差异,4个基因型中以蒙古冰草成熟胚在愈伤组织诱导、分化等方面表现最佳,愈伤组织诱导率和分化率分别达到95％和72%,是遗传转化的良好受体材料;继代培养基中附加0.3mg/L脱落酸(ABA)可以明显改善冰草成熟胚愈伤组织状态,增加胚性愈伤组织率,从而提高分化率。     

披碱草×野大麦杂种F_1幼穗培养再生体系的建立

以披碱草×野大麦杂种F_1幼穗为外植体,诱导出胚性愈伤组织,建立了植株再生体系,对影响愈伤组织诱导、分化、生根的基本培养基、激素种类及质量浓度等进行筛选。结果表明:愈伤组织诱导以MS为基本培养基+3mg/L 2,4-D较好;外植体在MS+3mg/L 2,4-D+30g/L蔗糖+7g/L琼脂的诱导培养基上经过20d培养,小穗愈伤组织诱导率达28.3%;愈伤组织的分化培养基为MS+1mg/L 6-BA+1mg/L NAA+30g/L蔗糖+7g/L琼脂,愈伤组织分化率达78%;生根培养基以1/2MS+0.5mg/L IBA+0.5mg/L NAA+蔗糖+7g/L琼脂为最佳,生根率可达86.7%,移栽后成活率可达100%。     

海滨雀稗再生体系的建立

以海滨雀稗(Paspalum vaginatum cv.Sea spray)的成熟种子为外植体,运用正交试验设计,在MS基础培养基上添加不同浓度的2,4-D、6-BA、NAA、KT、CuSO4、AHC等外源物质,分析其对愈伤组织诱导、胚性愈伤组织分化的影响,建立海滨雀稗高频再生体系,为基因工程育种奠定基础.试验结果表明,在MS培养基中添加2.0 mg/L 2,4-D和0.5g/L AHC 能提高种子的发芽率至97.50％;最佳胚性愈伤诱导培养基为:MS +2,4-D 3.0mg/L+CuSO4 15.0 mg/L+AHC 1.0g/L,其胚性出愈率为66.88％;最佳分化培养基为:MS+6-BA 8.0mg/L+KT 0.05 mg/L+CuSO4 10.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L,其分化率为95.00％.     

黑麦冬牧70幼穗和未成熟胚愈伤组织诱导及植株再生

将黑麦冬牧70幼穗切段和未成熟胚接种在附加不同激素浓度的改良MS培养基上培养,获得了能多次继代培养的愈伤组织,后者在分化培养基上再生植株.2,4-D和6-BA浓度明显影响愈伤组织质量和诱导率,幼嫩幼穗和较小的未成熟胚愈伤组织诱导率高.幼穗切段在改良MS 1.0 mg/L 2,4-D 200 mg/L谷氨酰胺的培养基上愈伤组织诱导率最高,质量较好;未成熟胚在改良MS 2.0 mg/L 2,4-D 0.1 mg/L 6-BA 200 mg/L谷氨酰胺的培养基上愈伤组织诱导率最高,质量最好.继代培养后的愈伤组织转移到附加200 mg/L谷氨酰胺、1.0 mg/L 2,4-D和0.1 mg/L TDZ的培养基上可分化出大量小芽.该体系可用于黑麦冬牧70遗传转化和细胞工程育种研究.     

扁穗牛鞭草再生体系的建立

以‘雅安'扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa)的幼茎和幼叶为外植体,通过胚性愈伤组织建立扁穗牛鞭草的高效再生体系。结果表明:幼叶比幼茎更适合建立再生体系,最佳诱导培养基为MS+2,4-D 1.0 mg·L~(-1),幼叶和幼茎的出愈率分别为100%和86.96%。最佳分化培养基和不定芽增殖培养基均是MS+6-BA 1.0 mg·L~(-1)+NAA 0.2 mg·L~(-1),愈伤分化率分别为100%和72.90%,再生苗增殖系数可达18.6。1/2 MS是最适宜的生根培养基,生根率达100%。     

复序橐吾组培再生体系研究

用复序橐吾(Ligularia jaluensis Kom.)种子获得无菌苗,取其叶片为外植体,以MS培养基为基础,通过添加不同浓度和种类的细胞分裂素及生长素,目的是筛选出叶片组织培养的最适培养基。结果表明:种子较好的灭菌时间为75%酒精30 s+1‰升汞4min;初代培养基为MS+6-BA0.5mg/L+2,4-D1.0mg/L,由此获得的愈伤组织致密、颜色绿,具有很好的诱导效果,其诱导率达到90%;继代增殖的最适培养基为MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.1mg/L,其增殖倍数高达3.9,并且苗生长状况良好;生根最适培养基为:1/2MS+NAA 0.5mg/L,生根率达100%。     

早开堇菜组织培养及植株再生体系的建立

以野生早开堇菜为材料,研究了不同外植体类型(子叶节、叶片、叶柄)和不同激素配比对其不定芽诱导、愈伤组织诱导和分化的影响,成功建立了早开堇菜组织培养植株再生体系。结果表明,1) 诱导子叶节和叶柄不定芽诱导的最适培养基为 MS+2.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA,叶片不适合作为直接诱导不定芽的外植体。2) 3种外植体均能诱导愈伤组织,子叶节愈伤组织诱导的时间最短,其次为叶柄,叶片最晚。子叶节和叶柄愈伤组织诱导的最适培养基为MS+1.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L 2,4-D,诱导率分别为98.3%和96.7%;叶片愈伤组织诱导的最适培养基为MS+1.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L 2,4-D+0.05 mg/L NAA,诱导率可达88.3%。3) 最适愈伤组织分化培养基为:MS+1.5 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA,分化率为100%。4)不定芽增殖的最佳培养基为:MS+1.5 mg/L 6-BA+0.075 mg/L NAA,增殖率为4.68。 5)再生苗移植到添加1.0 mg/L 6-BA的1/2 MS培养基上,生根率92.3%。6)组培苗移栽到珍珠岩∶河沙∶腐殖质(1∶2∶2)的混合基质时,100%成活,且植株长势好。     

象草幼穗离体培养植株再生研究

以象草幼穗为外植体材料、改良的MS为基本培养基,研究了不同外源激素组合对不同发育时期幼穗愈伤组织诱导和植株再生能力的影响.结果表明,象草幼穗离体培养最适长度为2～5 cm;愈伤组织诱导培养基中添加4.0 mg/L 2,4-D 0.05 mg/L KT和4.0 mg/L 2,4-D 0.10 mg/L KT时,颗粒状愈伤组织诱导率分别为79.0%和72.6%;转入添加3.0 mg/L 2,4-D 0.2 mg/L 6-BA的继代培养基,分别有40.9%和74.0%的愈伤组织保持颗粒状结构;在添加2.0 mg/L CPPU 0.01 mg/L NAA和0.50 mg/L KT 0.5 mg/L IAA的分化培养基上,经过继代培养后的颗粒状愈伤组织的成苗率分别为36.4%和38.5%,总成苗率达50.2%和43.9%.3片叶大小的幼苗转入附加NAA 0.50 mg/L的1/2 MS壮根培养基,试管苗移栽成活率达95%以上.在继代培养过程中逐代选择外表呈白色、干燥、紧密、颗粒状的愈伤组织,是提高其植株再生能力的有效方法.     

羊草幼穗离体培养诱导植株再生的研究

采用离体培养方法首次获得羊草体细胞再生植株。其方法要点是:取羊草幼穗为外植体,经0.1%HgCl₂溶液表面消毒后,接种到含2mg/L2,4-D的MS培养基上,置于恒温25℃条件下诱导愈伤组织。在加有1mg/L2,4-DMS培养基上继代2次后,转移到含1.0mg/LKT和0.5mg/LNAA的MS培养基上分化培养得到再生芽。在无激素的基本培养基上获得了生根的试管苗,试管苗移栽到温室后生长正常。研究结果还表明,尽管从羊草叶片、幼穗和成熟胚在同样培养条件下均能诱导出愈伤组织,但只有幼穗愈伤组织能够继续分化出再生植株。羊草试管苗的分化因基因型和外源激素的不同而异。     

小花碱茅组织培养植株再生体系的建立

以小花碱茅成熟种子为外植体,研究了脱颖处理和不同激素配比对愈伤组织诱导和分化的影响,成功建立了其组织培养植株再生体系。结果表明,种子脱颖处理显著提高了种子发芽率,降低了污染率;诱导愈伤组织的最佳培养基为添加5.0 mg/L 2,4-D的MS培养基,诱导率可达55.2%,2周可见白色愈伤组织;最佳芽分化培养基为添加1.0 mg/L 6-BA和0.5 mg/L NAA的MS培养基,分化率可达31.7%,同时伴随根毛的发生,生根率达81.7%,诱导时间为2周;分化后的再生苗移植于1/2MS培养基上,100%生根,炼苗移栽后可全部成活。从小花碱茅种子诱导愈伤组织到植株再生共需16周左右。小花碱茅组织培养植株再生体系的建立为进一步探究小花碱茅耐盐碱分子机制奠定了基础。     

紫花苜蓿不同栽培品种植株再生的研究

离体培养条件下对紫花苜蓿地方栽培品种--陇东苜蓿、和田苜蓿、准格尔苜蓿以及引进品种Rambler苜蓿植株不同部位的再生进行了研究,结果表明,不同的苜蓿品种、外植体、外源激素种类及其浓度等因素均影响着植株的再生.陇东苜蓿下胚轴愈伤组织出愈率和体细胞胚形成率最高可达91.04%和63.75%;和田苜蓿下胚轴愈伤组织出愈率最高可达92.05%,体细胞胚形成率最高为56.82%.这2个品种在紫花苜蓿的组织培养植株再生中是较理想的试验材料;紫花苜蓿下胚轴是理想的受体材料.苜蓿愈伤组织的诱导、体细胞胚的形成以2.0 mg/L 2,4-D处理2周为最佳;在2.0 mg/L 2,4-D 0.5～2.0 mg/L 6-BA的作用下,外植体产生愈伤组织以及进一步发育的趋势较强.对体细胞胚的发育和幼苗的形成则以2.0 mg/L 6-BA 0.5 mg/L NAA的激素组合进行处理.适宜的生根培养基为1/2 MS 1.0 mg/L IBA 1%蔗糖 0.7%琼脂.     

In vitro regeneration of Digitaria eriantha

Abstract

Embryogenic callus was obtained from immature regions of the leaf of Digitaria eriantha when grown in the dark on a MS medium supplemented with 1,0 or 2,0mg/dm³, 2,4‐D and 3–9 % sucrose. Plantlet regeneration occurred when the calli were transferred to MS medium containing 0,1 mg/dm³, 2,4‐D and 7–8 % sucrose, and placed under 16 hour photoperiod. The regenerated plantlets were successfully planted out into a mixture of sand and potting soil.     

多花黑麦草特高和多年生黑麦草四季高频组培再生体系的优化与建立

对在贵州地区广泛种植的多花黑麦草特高(Lolium multiflorum‘Tetragold’)和多年生黑麦草四季(L.perenne‘Four seasons’)的成熟种子进行了愈伤组织诱导及植株再生的研究,建立了两个品种的胚性愈伤组织高频诱导与再生体系。结果表明,剥去成熟种子的颖壳,切除1/3胚乳端,将特高接种于CC+7mg·L~(-1) 2,4-D+0.5mg·L~(-1) 6-BA、四季接种于CC+5mg·L~(-1) 2,4-D+0.5 mg·L~(-1) 6-BA的培养基中,在明显降低组培污染率的同时,能分别得到65.52%和63.55%的最高愈伤组织诱导率;将两个品种诱导出的愈伤组织转移在MS+0.5 mg·L~(-1) 2,4-D+0.5mg·L~(-1) 6-BA+1.25mg·L~(-1) CuSO4+1.0g·L~(-1) CH的继代培养基上,能促进质量较好的Ⅱ型胚性愈伤组织的形成;根据后续转化试验所选用的植物表达载体pCAMBIA 1300的抗性特点,30~40mg·L~(-1)的潮霉素是两个品种愈伤组织最佳的筛选剂和临界浓度;特高的胚性愈伤组织接种在MS+2.0 mg·L~(-1) 6-BA+0.5 mg·L~(-1) NAA+0.1mg·L~(-1) TDZ的培养基上,可以产生86.37%的最高分化率,四季的胚性愈伤组织接种在MS+6.0 mg·L~(-1) 6-BA+0.3mg·L~(-1) NAA+5.0mg·L~(-1) KT的培养基上,能得到85.40%的最高分化率;生根培养基1/2MS+0.5 mg·L~(-1)NAA+0.5mg·L~(-1) IAA能让两个品种分化出的不定芽形成100%的生根率;以腐殖土∶蛭石∶砂壤土=1∶1∶1的混合材料作为营养土,能保证组培再生苗达到99%以上的成活率。优化建立的高频组培再生体系为下一步的遗传转化奠定了基础。