微弹轰击小麦幼胚愈伤组织的影响因素研究

【目的】优化小麦基因枪转化技术体系,为提高小麦基因枪转化效率提供参考。【方法】以小偃22为材料,采用基因枪法分析小麦幼胚愈伤组织诱导时间、微弹轰击金粉用量及筛选分化培养基类型对基因枪遗传转化频率的影响,并对转化植株进行了检测。【结果】在相同条件下,小麦幼胚经过9d的愈伤组织诱导时再生植株率最高,达到4.24%;同一条件下,金粉用量为60μg/枪的再生植株率最高,达到3.90%;使用1/2MS培养基添加NAA1.0mg/L和KT 1.0mg/L进行转化细胞筛选与分化的效果最好,再生植株率为3.72%;对转化抗性再生植株的特异PCR检测表明,目的基因已整合到小麦染色体组中。【结论】小麦幼胚通过9d的愈伤组织诱导,基因枪轰击金粉用量为60μg/枪,使用筛选分化培养基1/2MS+KT 1.0mg/L+NAA 1.0mg/L+双丙氨膦2.0mg/L+蔗糖30g/L+Ag 5.0g/L进行转化细胞的筛选与分化,可获得较高的抗性再生植株率。     

农杆菌介导法获得匍匐翦股颖转GO基因植株

以匍匐翦股颖2个品种Pent A-4和L-93的成熟种子为外植体材料,附加2,4-D 4.0 mg/L和KT 0.05 mg/L的稍作修改的MS培养基为愈伤组织诱导和继代培养基.琼脂条的用量为16 g/L时,50%以上的愈伤组织呈浅黄色或白色、干燥、颗粒状结构.颗粒状愈伤组织经过连续3次继代培养后,其绿苗分化率保持在60%以上.以颗粒状胚性愈伤组织为受体材料,用农杆菌介导法将含有葡萄糖氧化酶(GO)基因和新霉素磷酸转移酶基因(NPT II)的重组质粒导入匍匐翦股颖.愈伤组织经农杆菌LBA4404/pBGO感染和共培养后,在附加G-418 60 mg/L的愈伤组织继代培养基上选择到具有卡那霉素抗性的愈伤组织.抗性愈伤组织分化的绿苗在附加G-418 30 mg/L的绿苗分化培养基上进行筛选,获得了抗性再生植株.试管植株的叶片经淀粉-碘化钾显色反应,检测到转GO基因植株产生的过氧化氢.PCR分子检测结果证明,GO基因已整合到转化植株的基因组中.抗病性鉴定结果显示,转GO基因植株抗水稻纹枯病.     

农杆菌介导冷调节基因（Cbcor15a）遗传转化甘蔗体系的建立

【目的】利用农杆菌介导法,将外源冷调节基因Cbcor15a导入甘蔗愈伤组织,建立快速、高效的甘蔗遗传转化体系,为培育具抗寒性甘蔗品种奠定基础。【方法】以新台糖22号（ROC22）为材料,通过对愈伤组织诱导、分化、生根等培养基进行优化,筛选出外源基因转化甘蔗的适合激素种类与用量、PPT用量、抗生素种类与用量;利用甘蔗转基因二元植物表达载体pCambia1300-Cbcor15a-bar,通过农杆菌介导法将目的基因Cbcor15a导入甘蔗愈伤组织。【结果】当农杆菌菌液OD600为0.4、侵染20 min时有利于愈伤组织分化;甘蔗愈伤组织诱导和分化培养阶段的最佳PPT为0.50mg/L。侵染后在共培养中添加500.00 mg/L抗生素Cef能有效抑制农杆菌,添加300.00 mg/L抗生素Cef能促进愈伤组织分化成苗,添加200.00 mg/L抗生素Cef能促进幼苗生根。MS培养基中添加低量NAA更有利于甘蔗愈伤组织的分化;在促进细胞分裂时KT的效果明显优于6-BA。MS培养基中添加5.00 mg/LNAA和70.00g/L蔗糖能有效促进分化苗生根。利用建立的遗传转化体系可获得286株转冷调节基因Cbcor15a的甘蔗转化植株;选取83株通过PPT抗性筛选后长势良好的转化植株进行阳性检测,其中有4株呈阳性。【结论】利用农杆菌介导的Cbcor15a基因转化甘蔗的遗传转化体系能成功将Cbcor15a基因整合到甘蔗基因组。     

农杆菌介导法获得草地早熟禾转Bt基因植株

以草地早熟禾品种超级伊克利成熟种子为外植体材料,当愈伤组织诱导培养基中琼脂的用量增加至16g/L时,诱导产生的颗粒状胚性愈伤组织占愈伤组织总数的40%以上。愈伤组织经携带pGBI4AB农杆菌LBA4404的感染和共培养后,在继代培养基上添加50mg/L筛选剂G418,可较好地筛选出具有卡那霉素抗性的愈伤组织,进而获得具有卡那霉素抗性的再生植株。PCR分子检测结果表明,Bt基因已导入转化植株。生物学抗虫性鉴定结果显示,转Bt基因当代植株对1～2龄棉铃虫具有不同程度的抗性。     

豌豆离体再生体系建立及遗传稳定性研究

【目的】提高速豌豆诱伤组织和不定芽的诱导率,建立豌豆高效离体再生体系.【方法】以半无叶型豌豆品种‘陇豌1号’和蔓生型豌豆品种‘S3008’的茎段为外植体,研究不同基因型、培养基激素配比对愈伤组织诱导、分化的影响.【结果】‘陇豌1号’茎段愈伤组织诱导率和分化率较高,分别达到88.7%和76.7%,‘S3008’茎段最高愈伤组织诱导率和分化率分别为86.7%和74.7%.诱导愈伤组织最适培养基是MS+2mg/L TDZ+0.2mg/L 2,4-D;诱导不定芽形成的最适培养基为MS+2mg/L TDZ+1mg/L 6-BA,平均不定芽数为4.3;在不定芽诱导生根培养基(1/2MS+20g/L蔗糖+1.5mg/L ABT)上,生根率为74.0%,移栽后再生植株成活率达86.0%.两个豌豆品种都能得到再生植株且繁殖系数高.【结论】本培养体系适宜豌豆离体再生.通过染色体分析,再生植株染色体数和供体亲本材料一致,初步表明再生植株遗传稳定.     

易感线虫番茄品种Rutgers遗传转化体系的建立

【目的】旨在建立Rutgers番茄品种的遗传转化体系。【方法】以易感线虫番茄品种Rutgers为实验材料,采用农杆菌介导法,对无菌苗的苗龄、筛选培养基中Hyg的浓度大小、不定芽诱导培养基的激素配比和生根培养基4个方面进行优化,从而建立Rutgers品种的遗传转化体系。【结果】选择9～11 d的无菌苗的叶片分化愈伤组织的效果最好,筛选培养基中Hyg的浓度为10 mg/L时可以有效的筛选转基因的抗性芽,愈伤组织诱导不定芽培养基中最佳激素配比为6-BA 2 mg/L+IAA 0.1 mg/L。以1/2MS添加不同浓度IBA(0.05、0.1、0.15、0.20 mg/L)进行生根比较,再生芽在1/2 MS+IBA 0.1 mg/L生根培养基上生根最好。【结论】首次建立了Rutgers番茄品种的遗传转化体系,为番茄的抗根结线虫转基因育种打下基础。     

花花柴组织培养与植株再生体系的优化

【目的】探讨植物生长调节剂、外植体及NaCl等因子对花花柴愈伤组织诱导、分化与植株再生的影响,并优化花花柴的再生植株体系,建立直接从茎端诱导丛生芽的植株再生体系。【方法】对生长约为2个月的花花柴植株进行不同的处理。采用不同浓度组合的细胞分裂素6-BA(6-Benzylaminopurine)和生长素NAA(α-Naphthaleneacetic acid)的MS(Murashige and Skoog)培养基(0.8%(w/v)琼脂粉)。【结果】最佳的愈伤组织诱导培养基为MS+6-BA 1.2 mg/L+NAA 0.6 mg/L;愈伤组织分化的最佳培养基为MS+6-BA3.0 mg/L+NAA2.0 mg/L;从外植体直接诱导不定芽的最佳培养基是MS培养基;诱导根的最佳培养基是1/2MS+NAA mg/L。【结论】花花柴叶片是愈伤组织形成的最佳材料,NaCl胁迫对愈伤组织的诱导有一定的抑制作用。     

羊踯躅嫩叶离体培养和植株高效再生技术研究

【目的】建立羊踯躅嫩叶离体培养及植株高效再生体系。【方法】以羊踯躅新生嫩叶为外植体,筛选嫩叶愈伤组织诱导、再分化及生根培养基,并以再生植株茎节为试材,建立高效植株再生体系。【结果】最适合羊踯躅嫩叶愈伤组织诱导的培养基为1/2 DR+2.40 mg/L 2ip+0.80 mg/L NAA,诱导率为99.5%;愈伤组织再分化的最佳培养基为1/2 DR+2.90 mg/L 2ip+0.01 mg/L NAA+1.75 mg/L KT,分化率为99.7%;适宜生根的培养基为1/4 DR+0.06 mg/L ZT+0.02 mg/L NAA,生根率达99.0%。利用再生植株茎节的快繁结果表明,在28 d的培养周期内,每节段平均增殖达5倍以上。【结论】成功建立了羊踯躅嫩叶愈伤组织诱导、再分化芽苗和植株高效再生体系,可以满足羊踯躅工厂化育苗的需要。     

粳型恢复系C418转基因再生体系的建立

为水稻转基因育种和突变体库的建立创造有利条件,以粳稻C418成熟胚为外植体,通过植物组织培养技术,考察不同基础培养基(N6、MS、MSN、NMB、NB、MB和NBD)和生长素2,4-D浓度(1mg/L、2mg/L和3mg/L)对外植体愈伤组织诱导效果;将继代培养获得的优良愈伤组织采用农杆菌介导法进行遗传转化,并考察适宜的共培养时间以及不同抗生素(头孢霉素、氨苄霉素和m潮霉素)对愈伤组织的分化效果,以建立北方骨干粳型恢复系C418转基因再生体系。结果表明:在愈伤组织诱导过程中,基础培养基NBD+3mg/L 2,4-D处理粳稻C418成熟胚愈伤组织诱导率最高,达90.38%,愈伤组织生长状态最佳;水稻愈伤组织共培养2d获得的抗性愈伤组织最多,筛选培养基中降低头孢霉素浓度并添加氨苄霉素可提高水稻愈伤组织分化率。通过培养基类型、激素浓度、共培养时间及抗生素种类的最佳组合,成功建立北方骨干粳型恢复系C418转基因再生体系,即水稻外植体经次氯酸钠处理后接种于诱导培养基NBD+3mg/L 2,4-D,获得愈伤组织,再用农杆菌悬浮液(含目的基因)侵染愈伤组织,最后获得含目的基因的转基因植株。     

真梅系梅花‘三轮玉蝶’叶片再生体系的初步建立

【目的】初步建立真梅系梅花叶片的再生体系,为真梅系梅花良种培育及叶盘法基因转化等研究奠定基础。【方法】以真梅系梅花‘三轮玉蝶’叶片为试验材料,通过正交试验对外植体处理方法以及愈伤组织诱导、分化和生根培养基进行筛选,探讨真梅系梅花叶片再生的影响因素。【结果】选用梅花‘三轮玉蝶’1年生枝条基部的叶片,背面向上接种并黑暗培养,有益于愈伤组织形成。在培养基1/2MS+TDZ 2.0mg/L+6-BA 0.5mg/L+IBA 0.5mg/L+NAA 0.1mg/L中,叶片愈伤组织诱导率可以达到85.04%;愈伤组织转接在培养基1/2 MS+TDZ 1.0mg/L+IBA 0.5mg/L+NAA 0.2mg/L中,分化率可达46.44%;分化出的不定芽在添加6-BA 0.5mg/L+IBA 0.5mg/L+NAA 0.3mg/L的1/2MS培养基上诱导生根效果较好,生根率达88.29%。【结论】明确了处理方法和部分外源激素对梅花‘三轮玉蝶’叶片愈伤组织形成的影响,初步建立了梅花‘三轮玉蝶’叶片再生体系。     

3种抗生素对尾巨桉愈伤组织诱导及植株再生的影响

【目的】研究潮霉素、卡那霉素和头孢霉素对尾巨桉愈伤组织诱导、不定芽分化及生根的影响,确立抑制农杆菌生长的头孢霉素质量浓度。【方法】以尾巨桉无菌苗茎段为外植体,先后接种于添加不同质量浓度抗生素的愈伤组织诱导培养基、不定芽诱导培养基以及生根培养基上,统计愈伤组织诱导率、不定芽诱导率和不定芽生根率,观察头孢霉素对农杆菌生长的影响。【结果】(1)培养基中的潮霉素、卡那霉素、头孢霉素的质量浓度分别为15,25,200 mg/L时,尾巨桉外植体的愈伤组织诱导率分别为6.7%,12.1%和26.7%;(2)潮霉素、卡那霉素、头孢霉素的质量浓度分别为15,25,250 mg/L时,不定芽分化受到明显抑制,不定芽诱导率分别仅有2.6%,10.2%和7.6%;(3)潮霉素、卡那霉素、头孢霉素的质量浓度分别为15,25,250 mg/L时,不定芽生根困难,生根率分别为10.2%,16.2%和10.1%;当头孢霉素质量浓度≥200 mg/L时,农杆菌生长被完全抑制。【结论】尾巨桉对不同抗生素的敏感性存在差异,在尾巨桉遗传转化过程中,抗性愈伤组织与不定芽诱导的潮霉素适宜质量浓度为10 mg/L,卡那霉素为20 mg/L;生根诱导适宜的潮霉素和卡那霉素的质量浓度分别为15 和25 mg/L;抑制农杆菌生长的头孢霉素较适宜的质量浓度为200 mg/L。     

农杆菌介导的旱稻遗传转化主要影响因素

以旱稻品种鲲旱1号为材料,对农杆菌介导的遗传转化中愈伤组织的诱导、筛选、分化等的影响因素进行了研究。将PPA抗虫基因和bar抗性基因成功导入旱稻愈伤组织,经过筛选和分化最终获得了抗性植株。结果表明,改良的NB培养基适合于旱稻愈伤组织的诱导;当农杆菌浓度在OD600 nm为0.2~0.3,侵染时间为20 min时,转化效果最好;用40 mg/L的PPT筛选30 d后,可以获得抗性愈伤组织;将已筛选的抗性愈伤组织在预分化培养基上培养5~7 d能有效提高分化率。     

黑莓叶片组织培养及植株再生的初步研究

以美国黑树莓叶片作为外植体,以MS为基本培养基,添加不同浓度的6-BA、NAA或IAA进行愈伤组织诱导及植株再生试验.结果表明:树莓叶片外植体在培养基MS+6-BA 2.0～ 4.0 mg/L+NAA(IAA)0.01～0.5 mg/L都能不同程度地形成愈伤组织 ,但以MS+6-BA 4.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L和MS+6-BA 4.0 mg/L+IAA 0.5 mg/L愈伤组织的诱导率最高,诱导率可达100%;所试验的各种不定芽分化培养基,都能不同程度地诱导愈伤组织分化出不定芽,在添加6-BA 2.0 mg/L和NAA 0.01 mg/L的MS培养基上,愈伤组织分化不定芽的比例最高,达49.7%的;所产生的不定芽在1/2 MS+NAA 0.1 mg/L的培养基上的生根率可达89.3%.     

茄子小孢子再生体系的优化

【目的】开展影响茄子（Solanum melongena）小孢子愈伤组织诱导、生长和分化的研究,为茄子小孢子再生体系的建立及应用提供技术支持。【方法】以二倍体茄子游离小孢子为材料,探讨培养方式、诱导条件、培养基配方等若干因素对茄子小孢子愈伤组织诱导、生长和分化的影响,初步建立茄子小孢子培养体系。【结果】黑暗静止培养条件下采用 2~3 次更换部分新鲜培养基利于愈伤组织诱导和生长;愈伤组织分化培养时,愈伤组织直接转接到固体培养基时其成活率与大小有关,＞ 2 mm 时其成活率可达 82.67% 以上,固液共培对愈伤组织大小要求不严格,添加 1~2 mL N3 液体培养基时有利于愈伤组织生长和成活,液体培养基＞ 2 mL会降低愈伤组织分化培养成活率;在添加 36 g/L 甘露醇的 MS 固体培养基培养的愈伤组织转绿（成熟）率最高,达 94.64%;ZT 1.5 mg/L+NAA 0.05 mg/L 激素组合有利于芽分化,分化率达 57.78%。【结论】黑暗静止培养时,定时更换部分培养基利于愈伤组织诱导和生长,添加 1~2 mL N3 液体培养基固液共培养时愈伤组织成活率最高,生长快,固体培养基附加 36 g/L 甘露醇和 ZT 1.5 mg/L+NAA 0.05 mg/L 激素组合有利于愈伤组织分化。     

草莓花药愈伤组织继代培养和不定芽发生研究

以草莓品种“硕香”和新品系“88-1 6-5”花药初代愈伤组织为材料 ,研究外源生长调节物质和 Ag NO3对愈伤组织继代培养和不定芽发生的影响。结果表明 :草莓花药初代愈伤组织不定芽分化培养基中添加 2 mg/L BA优于添加相同浓度的 ZT、CPPU和 KT。愈伤组织继代培养基中添加 1 mg/L CPPU对防止愈伤组织褐化及保持愈伤组织胚性和不定芽发生优于添加相同浓度的 BA、ZT和 KT。随着继代次数的增加 ,愈伤组织不定芽发生频率下降。分化培养基中添加5～ 1 5mg/L Ag NO3均可提高不定芽的分化率 ,以 8mg/L Ag NO3较为适宜。“硕香”和“88-1 6-5”在各处理中无明显差异     

草地早熟禾转葡萄糖氧化酶基因植株的获得

以从大青山草地早熟禾、超级伊克利和午夜等3个草地早熟禾品种的成熟种子诱导产生的颗粒状胚性愈伤组织为受体材料,应用农杆菌介导法将含有葡萄糖氧化酶基因(GO)和新霉素磷酸转移酶基因(NPT II)的重组质粒导入草地早熟禾。愈伤组织经携带pBGO质粒的农杆菌LBA4404的感染和共培养后,转到添加筛选剂G-418 20~50 mg/L的愈伤组织继代培养基上进行筛选,选择对卡那霉素具有抗性的愈伤组织,进而获得再生植株。试管植株的叶片经淀粉-碘化钾显色反应后,检测到转基因植株中产生了过氧化氢。PCR分子检测证明,GO基因已整合到转化植株的基因组中。抗病性鉴定结果显示,转GO基因植株对水稻纹枯病具有不同程度的抗性。     

邓恩桉下胚轴不定芽再生体系建立的影响因素

以邓恩桉种子萌发的实生苗下胚轴为材料,研究了不同激素种类与浓度及多胺对下胚轴经愈伤组织阶段产生不定芽过程的影响,以建立一种下胚轴不定芽再生快繁体系。结果表明,以MS为基本培养基,在培养基中添加2,4-D 1.0~1.5 mg/L可诱导邓恩桉下胚轴产生高质量的愈伤组织;愈伤组织增殖的适宜培养基为MS+TDZ 0.5~1.0 mg/L,愈伤分化产生不定芽的适合培养基为MS+TDZ 1.0 mg/L+腐胺15~25 mg/L,愈伤不定芽分化率达77.1%~79.2%,且外植体褐化率得以降低。愈伤组织块移入分化培养基初期,3~7 d暗培养可使愈伤不定芽分化率提高到82.8%以上。     

桑树毛状根再生条件研究

为建立桑树毛状根的再生体系,以桑树毛状根作为外植体,研究不同质量浓度6-BA和NAA配比对桑树毛状根愈伤组织诱导和不定芽分化的影响,并对再生植株进行PCR检测。结果表明,桑树毛状根的最佳愈伤组织诱导培养基为MS+0.2mg/L 6-BA+2.0mg/L NAA,最佳不定芽分化培养基为MS+1.0mg/L 6-BA+0.1mg/L NAA,3周愈伤组织不定芽分化率为16.7%。应用该不定芽获得再生植株的根系生长旺盛,叶片提取的基因组中含有rolB生根基因。     

邓恩桉下胚轴不定芽再生体系建立的影响因素

以邓恩桉种子萌发的实生苗下胚轴为材料,研究了不同激素种类与浓度及多胺对下胚轴经愈伤组织阶段产生不定芽过程的影响,以建立一种下胚轴不定芽再生快繁体系。结果表明,以MS为基本培养基,在培养基中添加2,4-D 1.0¹.5 mg/L可诱导邓恩桉下胚轴产生高质量的愈伤组织;愈伤组织增殖的适宜培养基为MS+TDZ 0.51.5 mg/L可诱导邓恩桉下胚轴产生高质量的愈伤组织;愈伤组织增殖的适宜培养基为MS+TDZ 0.5¹.0 mg/L,愈伤分化产生不定芽的适合培养基为MS+TDZ 1.0 mg/L+腐胺151.0 mg/L,愈伤分化产生不定芽的适合培养基为MS+TDZ 1.0 mg/L+腐胺15²5 mg/L,愈伤不定芽分化率达77.1%25 mg/L,愈伤不定芽分化率达77.1%⁷9.2%,且外植体褐化率得以降低。愈伤组织块移入分化培养基初期,379.2%,且外植体褐化率得以降低。愈伤组织块移入分化培养基初期,3⁷ d暗培养可使愈伤不定芽分化率提高到82.8%以上。     

杜仲愈伤组织诱导和植株再生体系的建立

【目的】研究在BA、NAA、IBA、2,4-D等激素作用下,杜仲愈伤组织诱导、愈伤组织诱导丛生芽及丛生芽诱导生根各阶段的最佳培养基配方,建立杜仲植株再生体系,为杜仲转基因研究提供基础材料。【方法】以杜仲成熟胚、幼嫩胚、叶片和茎段为外植体,使用BA、NAA、IBA、2,4-D等激素,配制成不同质量浓度的培养基,进行杜仲愈伤组织诱导,同时分析愈伤组织诱导丛生芽和丛生芽诱导生根培养基的最佳配方,建立杜仲植株的再生体系。【结果】杜仲愈伤组织诱导的培养基分别为:成熟胚MS+BA 2.0mg/L+NAA 2.5mg/L,诱导率77.8%;幼嫩胚MS+BA 0.5mg/L+2,4-D 2.0mg/L,诱导率88.9%;叶片MS+BA 0.5mg/L+NAA 0.5mg/L,诱导率100%;茎段MS+BA 2.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L,诱导率为100%。愈伤组织诱导不定芽形成的适宜培养基为MS+BA 1.0mg/L+NAA 0.05mg/L,不定芽诱导率为88.9%,增殖系数为3±1;杜仲在1/4MS的基本培养基中生根最好,生根率达80%,激素的存在反而会抑制生根。【结论】杜仲成熟胚、幼嫩胚、叶片和茎段均可通过愈伤组织途径诱导不定芽的形成,并诱导生根,建立杜仲愈伤组织再生体系,但不定芽的增殖系数较低。