水稻离体诱变技术的初步研究——Ⅰ.γ-射线对水稻体细胞组织离体培养的影响

以籼稻为材料,研究了γ-射线对水稻不同外植体(成熟胚、幼胚、幼穗等)愈伤组织诱导率、分化率和结实率的影响,结果表明:幼胚和幼穗在培养之前,进行γ-射线处理,照射量不宜超过0.258C/kg;用γ-射线7.740C/kg照射后的M_1植株幼穗作外植体,可提高培养力;成熟胚在培养前进行辐射处理,会降低出愈率,但分化率却明显提高,其照射量以0.645～1.290C/kg为宜,如果直接辐照愈伤组织,则以6.45×10~(-2)C/kg为佳.辐射处理会促进意伤组织老化,缩短分化历期,一般幼穗愈伤组织的有效分化期为接种后150～180天.     

冬、春小麦幼穗离体培养的比较研究

本试验用三种类型的小麦幼穗为材料,在幼穗的发育时期,去分化和分化培养基等完全相同的条件下,对它们在离体培养下的反应进行了比较,发现愈伤组织的诱导率和苗的分化率以及愈伤组织在继代培养中的行为,都因不同类型的小麦幼穗而产生显著差异,而且愈伤组织的诱导率和苗的分化率之间不存在相关性。我们认为,材料的基因型选择,可能是建立小麦的胚性细胞悬浮培养物系统的一个有希望的途径。     

高粱幼穗再生体系建立的研究

高粱是重要的杂粮作物之一,其组织培养研究对高粱再生体系建立以及高粱转基因育种具有重要意义。以6个基因型的高粱幼穗为外植体,研究光照、激素、基本培养基以及基因型对幼穗愈伤组织诱导和分化的影响。结果表明:对于高粱幼穗愈伤组织的诱导培养,光照有利于幼穗愈伤组织的诱导;2,4-D和KT混合使用的效果比2,4-D单独使用好;3种基本培养基对幼穗愈伤诱导影响差异不显著;不同基因型对幼穗愈伤诱导影响差异显著,且5种不同基因型材料的愈伤诱导能力大小为M81-E07-27BJ-285=考利罗马。对于高粱幼穗愈伤组织的分化培养,3种培养基中只有MS培养基和NB培养基分化出再生苗;6种基因型中只有忻粱52分化出绿苗,分化率为11.49%。     

离体培养条件下小麦不同外植体对赤霉病菌粗毒素的反应

研究在离体培养条件下小麦抗、感赤霉病品种不同外植体对赤霉病菌粗毒素的反应。结果表明,随着赤霉病菌粗毒素浓度的提高。小麦幼穗及花药的出愈率降低,幼穗愈伤组织生长量减少、分化能力降低;抗赤霉病品种幼穗愈伤组织的存活率、相对生长量和分化频率降低的幅度均小于感病品种,抗病品种幼穗愈伤组织的抗坏血酸氧化酶及多酚氧化酶活性受粗毒素影响的程度小于感病材料。说明小麦成株抗赤霉病和幼穗愈伤组织抗赤霉粗毒素具有一致性。     

小麦幼穗及花药愈伤组织对赤霉病菌粗毒素的反应

研究在离体培养条件下小麦抗、感赤霉病品种不同外植体对赤霉病菌粗毒素的反应。结果表明 ,随着赤霉病菌粗毒素浓度的提高 ,小麦幼穗及花药的出愈率降低 ,幼穗愈伤组织生长量减少 ,分化能力降低 ;抗赤霉病品种幼穗愈伤组织的存活率、相对生长量和分化频率降低的幅度均小于感病品种 ,抗病品种幼穗愈伤组织的抗坏血酸氧化酶及多酚氧化酶活性受粗毒素影响的程度小于感病材料     

小麦幼穗的离体培养及其影响因素研究

为了确立适于小麦幼穗遗传转化的组织培养体系,对8个小麦品种的幼穗通过组织培养方法,研究了不同基因型、培养基对愈伤组织诱导及分化的影响。结果表明,不同小麦品种幼穗愈伤组织诱导出愈率差异不大,而分化率却差异明显,其中绵阳19分化率最高,平均可达72.9%,洛阳8716次之,平均为61.2%;分化培养基对分化率也有很大影响,在选用的2种分化培养基中,郑麦9023幼穗愈伤组织的分化率差异最大,而洛阳8716的差异最小;小偃22、西农88、郑麦9023和陕150的幼穗愈伤组织,在分化培养基B中分化率较高,而陕354、绵阳19和小偃107则在分化培养基A中较高;幼穗愈伤组织分化最佳温度为20-22℃,光照强度3 000 lx。因此,在所选用的8个小麦栽培品种中,绵阳19和洛阳8716的幼穗愈伤组织可作为遗传转化的受体材料。     

通过幼穗培养建立小麦缺体无性系

以阿勃小麦缺体植株未抽出的幼穗为外植体,通过离体培养获得了幼穗愈伤组织和再生植株,从而建立了这些缺体的体细胞无性系。不同缺体间在幼穗愈伤组织诱导率及分化率上表明明显差异,阿勃２Ｄ缺体的幼穗愈伤组织诱导率和分化率最高,缺体小麦幼穗愈伤组织诱导率和分化率与缺失的染色体有关。     

水稻组织离体培养

关于水稻组织离体培养,我们曾在1979年作了报道.从水稻幼穗、幼茎组织不仅诱导出愈伤组织,而且也分化出绿苗.幼穗用N_6培养基的诱导频率(9.6%)略高于幼茎(5.6%).从幼叶和叶鞘组织只诱导出愈伤组织,没能分化出绿苗. 此后,我们继续研究,旨在提高幼穗、幼茎组织在离体培养条件下的绿苗诱导率,并寻求诱导水稻幼叶和叶鞘的成苗方法及摸索水稻单细胞培养的途径.现将试验情况与结果报道如下:     

诱变处理对小麦体细胞组织离体培养的效应

 供试材料为52份冬小麦品种。以其中7份先行干种子30KRγ射线照射处理，然后从M#-1成株中取未成熟胚进行离体培养，M#-1的平均出愈率比对照提高40%，分化率保持不动，分化历期延长10天，得苗率显著增高。对4份材料的成株分别在原胚期及幼胚期进行1KR照射处理，取未成熟胚离体培养，原胚期的出愈率比对照成倍提高，分化率却降低一半，得苗率随之下降；幼胚期的出愈率不变，分化率提高，得苗率增加。用12份材料的愈伤组织进行1KR照射处理，分化率显著下降。其它29份材料用5-100KR不同照射量处理，发现5KR是抑制分化的照射量，25KR是抑制生长的起始照射量。     

高效诱导及再生能力籼型水稻品系的筛选

本试验以6种籼型水稻的幼穗为外植体进行愈伤组织的诱导和分化.通过分别统计不同基因型水稻在不同培养基上的愈伤组织诱导率,不同分化时期的幼穗的愈伤组织诱导率,观察不同基因型水稻在继代培养基上的表现,并调查不同基因型水稻的分化率,筛选得到了3个高组织培养力、易分化的籼稻材料,分别为乐恢188、6188、H3620.3个籼稻材料较对照粳稻日本晴,组织培养力差异不明显,适宜作为籼稻遗传转化的材料.     

水稻体细胞培养与无性系变异——Ⅰ,不同基因型不同外植体的培养

对水稻5个品种的种胚和11个品种的幼穗在含不同激素浓度的MS培养基上培养,诱导愈伤组织并再生绿苗。品种间在愈伤组织诱导率、绿苗分化率和对激素的诱导效应表现了基因型差异。幼穗愈伤组织诱导率和绿苗分化率高于种胚。种胚的盾片愈伤组织分化能力高于胚轴,胚芽鞘的未分化得绿苗。去分化培养基添加2,4—D2mg/1+KT0.5mg/1,诱导愈伤组织的效果甚佳,并促进绿苗分化。选择胚性愈伤组织继代培养,种胚的培养270天,幼穗的培养210天,仍有部分品种保持较高的绿苗分化率。     

普通小麦与偃麦草属间杂种体细胞无性系的建立

本试验以小麦与堰麦草属间杂种的幼嫩叶片、茎节、叶鞘和幼穗为外植体进行了离体培养。结果表明，不同基因型和不同外植体之间的愈伤组织诱导率及分化率都存在明显差异，愈伤组织的诱导率及分化率均以幼穗外植体为最高，余者较低。最终，建立了各种供试基因型的体细胞无性系。     

2,4-D对扁穗牛鞭草幼穗离体培养的影响

以雅安扁穗牛鞭草的幼穗为外植体,研究了2,4-D浓度和不同取材部位对愈伤组织诱导的影响以及继代培养时不同浓度的2,4-D对愈伤组织增殖、分化、生根的影响.结果表明:以幼穗下部为外植体接种在MS+2,4-D 7.0 mg/L培养基中,颗粒状愈伤组织的诱导率高达100.00％;MS+2,4-D 1.0 mg/L是幼穗愈伤组织较为适宜的继代增殖培养基,在该培养基上颗粒状胚性愈伤组织的出愈率为89.44％,愈伤组织的绿苗分化率和生根率都可达100％,平均绿芽点数和生根数等均极显著高于其他处理.     

九二〇的喷施浓度和时期对水稻钝感材料株高的影响

为验证在幼穗分化早期喷施适量九二○对钝感水稻材料各茎节长度、株高和包颈情况的影响，本试验设置4个九二○浓度(20、40、60、80 mg·L^-1)和8个喷施时期(幼穗分化Ⅰ期、幼穗分化Ⅱ期、幼穗分化Ⅲ期、幼穗分化Ⅳ期、幼穗分化Ⅴ期、幼穗分化Ⅵ期、幼穗分化Ⅶ期、幼穗分化Ⅷ 期),设置喷清水为对照(CK),测定株高、茎节长度。结果表明，喷施不同浓度九二○均能明显提高株高，但喷施浓度达到60 mg·L^-1后，增加九二○浓度对株高的促进作用不再显著。喷施高浓度九二○对钝感材料DR607穗茎节长度和株高提升效果仍无法满足生产需要。幼穗分化Ⅰ–Ⅴ期喷施九二○拉长下部茎节长度但缩短上部茎节和穗茎节，株高与幼穗分化Ⅵ～Ⅷ 期喷施株高无明显差异，但加重穗包颈，并且容易发生倒伏，试验假设不成立。     

高粱幼穗离体培养再生体系的建立

6个基因型的高粱幼穗接种于YD10、L2、YLMDS和MS1诱导培养基,结果在MS1培养基上6个基因型的幼穗都诱导出愈伤组织,05DL15A诱导率最高为96.0%,四杂40诱导率最低为27.5%。获得的淡黄色颗粒状愈伤组织分化出不定芽,不定芽高8cm左右转入生根培养基再生植株。     

玉米幼胚和成熟胚愈伤组织分化反应性比较

以鲜食玉米为主的13种基因型的成熟胚和幼胚为材料，对它们的愈伤组织诱导．继代培养和分化进行了系统研究。结果表明：玉米的成熟胚和幼胚愈伤诱导率相关，但两种胚诱导出的愈伤组织状态明显不同．幼胚诱导出的愈伤组织状态普遍比成熟胚的好；两种胚的愈伤分化率差异明显，成熟胚愈伤组织最高分化率为2．5％,幼胚愈伤组织最高分化率可达83．3％。     

裸燕麦幼穗离体培养的研究

通过三个裸燕麦品种不同长度幼穗的离体培养，明确幼穗离体培养的适宜长度以１．０－２．０ｃｍ为宜，出愈率为７４．７％。基因型在幼穗培养中起着重要作用，三个品种在幼德出愈率上有着显著的差异。通过调节培养基中的激素，可以获得较高的出愈率和绿苗率。愈伤组织再生植株可以通过器官发生途径或胚发生途径来形成，主要取决于培养基中的激素比例。     

低温和激素处理对直立穗型粳稻幼穗培养的影响

为探讨低温预处理和激素浓度及其配比对直立穗型超高产粳稻幼穗组织培养的影响,以沈农265和盐丰47幼穗为试材,比较研究了外植体经5～8℃不同持续时间低温预处理,以及诱导阶段添加不同浓度的2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)和6-苄基腺嘌呤(6-BA),分化阶段添加不同浓度的激动素等几种培养条件下的培养效果.结果表明:经24h低温预处理的幼穗出愈率显著提高,各处理均达89%;诱导过程中2,4-D浓度为3mg·L-1时,2个品种出愈率均处较高水平,分别达到86%以上:分化过程中激动素(KT)与萘乙酸(NAA)浓度配比为2mg·L-1/0.05mg·L-1时,是2个品种愈伤出苗的适宜浓度.因此,低温预处理、激素种类及配比是决定直立穗型粳稻幼穗离体培养的重要因素.     

裸燕麦幼穗愈伤组织诱导及植株再生技术

主要研究了３个裸燕麦品种不同幼穗长度的离体培养效应。结果表明：（１）幼穗离体培养的适宜长度为１．０～２．０ｃｍ，出愈率为７４．７％；（２）基因型在幼穗培养中起着重要作用，３个品种的幼穗出愈率有显著的差异；（３）通过调节培养基中的激素，可以获得较高的出愈率和绿苗率；（４）愈伤组织再生植株既可通过器官发生途径，也可以通过胚胎发生途径来形成，这主要取决于培养基中激素的比例。     

不同基因型玉米幼胚愈伤组织的培养特性

为了研究不同基因型玉米自交系幼胚愈伤组织的培养特性,选取19个玉米自交系(属于5个杂种优势类群)为试验材料,以授粉后10～12 d的玉米幼胚为外植体,研究不同基因型和培养基对玉米幼胚愈伤组织诱导率的影响。结果表明,供试材料均能通过幼胚愈伤诱导培养形成愈伤组织,其中11个自交系的愈伤组织能分化获得再生植株。Reid、旅大红骨和其他种质3个杂种优势类群中的B73、黄C、478,综31,178、501、先早17、旱21等8个自交系具有较好的幼胚培养特性和植株再生特性,愈伤组织诱导率高,且愈伤整齐、大小适中、植株再生率高,适宜作为受体材料进行遗传转化。幼胚在附加4 mg／L 2,4-D且去掉水解酪蛋白和L-脯氨酸的N6改良培养基上,幼芽及根的数量少、出愈率高、愈伤组织质地好,并明显减少了幼胚自发性芽分化的趋势,有利于保持愈伤组织胚性、提高再生植株频率,为玉米自交系幼胚诱导的适宜培养基。