成熟胚愈伤诱导及再生条件优化

采用三因素随机区组设计,研究不同基因型、培养基种类及2,4-D处理浓度对成熟胚愈伤诱导率的影响。结果表明,影响玉米成熟胚胚性愈伤组织诱导的主要因素是基因型,且基因型、培养基和2,4-D处理对岀愈率影响效果差异达到显著或极显著水平,除初级愈伤三因素互作不显著外,任意两因素或三因素之间的互作效应显著。丹988的最佳培养组合为MN+2,4-2mg/L;铁7922最佳培养组合为MS+2,4-D 2mg/L。添加1mg/L的KT有利于愈伤组织分化。     

氨基酸对小麦成熟胚愈伤组织诱导率的影响

为优化小麦成熟胚愈伤组织诱导体系,以中国春（Chinese Spring）成熟种子为材料,MS培养基为基础培养基,研究酒精、双氧水不同的灭菌时间和不同氨基酸组分对小麦成熟胚愈伤组织诱导与分化的影响。结果表明,当75%酒精浸泡时间控制在180 s、30%双氧水灭菌时间15 s以上时和当30%双氧水消毒时间控制在180 s、75%酒精浸泡时间15 s以上时,成熟胚均不会出现污染。甘氨酸、天冬氨酸、脯氨酸和亮氨酸是小麦成熟胚诱导的必须氨基酸。正交实验结果表明,培养基中最佳的氨基酸配组为甘氨酸60.0 mg·L^-1、天冬氨酸2.0 mg·L^-1、脯氨酸2.0 mg·L^-1和亮氨酸0.1 mg·L^-1。利用该培养体系,小麦成熟胚的出愈率达到97%以上。本研究优化了小麦成熟胚的培养体系,也为研究小麦氨基酸代谢的生理过程提供了参考。     

甘蔗胚性愈伤组织的诱导和抗褐化研究

甘蔗组织培养是提高甘蔗新品种繁育效率,降低繁种成本的重要手段,其在甘蔗新品种繁育推广应用过程中有着重要作用.以云蔗06-407、云蔗03-194、云蔗03-258及云蔗05-51这4个甘蔗新品种的心叶为材料,研究不同2,4-D浓度对胚性愈伤组织诱导的影响.试验结果表明,不同基因型甘蔗品种胚性愈伤组织诱导需要的2,4-D浓度不同.以云蔗03-258为抗褐化材料研究甘蔗抗褐化培养基,结果表明诱导培养基中加入PVP或活性炭能有效地减轻组织酚害.     

小麦成熟胚诱导胚性愈伤组织的影响因素

为加快小麦成熟胚在转基因研究中的利用,以陕麦159成熟胚为外植体,通过胚性愈伤组织诱导,建立了一套有效的小麦愈伤组织诱导体系。研究表明,不同消毒处理、2,4-D浓度和接种方法对胚性愈伤出愈率的影响有极显著差异,不同浸种时间和培养基类型对胚性愈伤组织出愈率的影响无显著差异。采用次氯酸钠初次消毒20min,升汞二次消毒5min,消毒彻底,对种子损害较小;浸种时间18～20h易于成熟胚的剥取,且诱导的愈伤组织质量较好;MS培养基较1/2MS培养基诱导愈伤组织效果好,MS培养基2,4-D浓度为4mg.L-1时（30g蔗糖＋7g琼脂）胚性愈伤组织率最高,愈伤组织质量较好;完整胚诱导胚性愈伤组织率最高达84.17%,碎胚诱导胚性愈伤组织率最高达94.17%。     

玉米自交系Y423萌动胚诱导愈伤组织及愈伤组织再分化的体系建立

幼胚是目前广泛用于玉米组培再生和遗传转化的主要外植体材料,但获取幼胚的数量和质量会受到季节和气候条件的严重影响。通过将玉米子粒在4℃条件下浸泡3 d获得萌动胚,进而以其为外植体,建立玉米组培再生体系。通过调整培养基组成和激素配比,萌动胚在2,4-D浓度为8 mg/L的诱导培养基上,初代愈伤组织发生率可达到54.17%,经继代培养胚性愈伤诱导率可达42.13%。胚性愈伤组织在激素组合为1.5 mg/L 6-BA + 0.1 mg/L NAA的分化培养基上分化率超过40%,经生根培养后可100%生根。基因表达分析同时发现,与体细胞发生相关的7个基因在不同培养阶段的表达变化与胚性愈伤组织的形成密切相关。结果表明,玉米萌动胚可替代幼胚或作为其补充用于玉米组培再生和遗传转化相关工作。     

玉米成熟胚离体培养体系的建立

以玉米品种豫玉32和安玉12的成熟胚为外植体,利用正交实验研究蔗糖、2,4-D、AgNO3这3个因素及组合对玉米成熟胚胚性愈伤组织诱导的影响。结果表明,对安玉12诱导胚性愈伤组织的最佳培养基是MS+20g/L蔗糖+2.0 mg/L2,4-D+5.0 mg/LAgNO3,豫玉32诱导胚性愈伤组织的最佳培养基是MS+20 g/L蔗糖+4.0 mg/L2,4-D+10.0 mg/L AgNO3。     

玉米幼胚愈伤组织诱导及再生

利用综3、87-1、郑58、昌7-2、137和K12等6个骨干自交系玉米幼胚进行愈伤组织诱导并建立再生体系。结果显示,2,4-D对玉米幼胚愈伤组织的诱导形成是必需的,浓度在2.0～2.5 mg/L;6-BA不利于愈伤组织的形成,但能促进幼胚直接长芽、长根,尤其以郑58最明显。材料综3、郑58、K12诱导愈伤组织比较容易,诱导率均≥85%;材料137和87-1表现中等,诱导率约在50%～60%;材料昌7-2表现最差,愈伤组织诱导率≤25%。     

小麦成熟胚高效再生基因型筛选及愈伤组织生理特性评价

为了提高小麦组织培养效率,筛选可用于遗传转化的小麦高效再生基因型,通过比较56个小麦品种(系)成熟胚组织培养的出愈率、胚性愈伤率、褐化率、分化率、实际成苗率和单位数量成熟胚的理论成苗率,对其组培能力进行了鉴定,并研究了成熟胚愈伤组织形成过程中部分生理性状的变化情况。结果表明,筛选出了XNCW2、鲁麦14、宝丰228、XNCW4、徐州856、陕150、XNSQ42、XNSQ29、XNSQ04和新麦11共10个具有高频再生能力的小麦品种(系),实际成苗率均在20%以上,单位数量成熟胚的理论成苗率在5%以上。不同基因型小麦成熟胚的出愈率、胚性愈伤率、分化率、实际成苗率和单位数量成熟胚的理论成苗率的变异系数分别为14.94%、73.95%、84.89%、109.47%和156.54%,说明组织培养从脱分化到成苗的过程中对小麦基因型的依赖性逐渐增强。愈伤组织的SOD活性与胚性愈伤率和成苗率显著正相关,表明SOD活性较强的愈伤组织再生能力较强;可溶性蛋白含量与褐化率极显著正相关,表明可溶性蛋白含量更高的愈伤组织再生能力较弱。     

胚龄和2,4-D浓度对玉米自交系幼胚愈伤组织诱导率的影响

玉米幼胚愈伤组织的诱导由于受多种因素的影响使其相对于其它禾本科植物而言较为困难,其中胚龄和2,4-D浓度是影响玉米幼胚愈伤组织诱导的两个较为主要的因素.本文分析了胚龄和2,4-D浓度对玉米幼胚愈伤组织诱导率的影响,提出了玉米幼胚组织培养的最适的胚龄因自交系而异,对于吉853,吉842两种自交系胚龄以11～13d为宜,而4112自交系则以12～14d为宜;3种自交系诱导的适宜2,4-D浓度都为1mg/L,自交系间差异不大.为进一步研究能长期继代的玉米幼胚胚性愈伤组织的诱导,建立胚性愈伤组织的培养体系提供了参考依据。     

东北玉米自交系胚性愈伤组织的诱导

取授粉10～15d的幼胚，经常规消毒灭菌，接种在诱导培养基上。15d后愈伤诱导率可达92%以上，但胚性愈伤诱导率因幼胚基因型、幼胚放置方向、大小、培养基成分及激素种类、配比等不同而有明显差异，2.4-D是诱导愈伤组织必不可少的。适时的将幼胚夹碎和及时的继代可显著提高胚性愈伤组织的诱导率。     

不同遗传背景小麦成熟胚再生体系的初步研究

为了进一步探索小麦成熟胚再生体系的各种影响因素,选取5个不同遗传背景的小麦品种（绵阳19、西农928、洛阳8716、陕354、紫麦）,以成熟胚为外植体,对其再生条件进行了研究。结果表明,不同基因型的小麦成熟胚愈伤诱导率差异不大,均在87%以上。同一品种在不同的2,4D浓度下愈伤诱导率稍有差异,其最适2,4D浓度为4 mg·L-1。不同的激素配比对小麦成熟胚愈伤组织再生成苗有一定的影响。分化培养基中2,4D/KT(mg·L-1) 为0.5/1.5时,各基因型小麦再生率为绵阳19：16.67%;西农928: 27.69%;洛阳8716: 11.25%;陕354: 6.3%;紫麦:41.67%。2,4D/KT(mg·L-1) 为0.5/1.0时,西农928的再生率最高,为31.25%。2,4D/KT(mg·L-1)为0.2/1.0时,紫麦的再生率最高,为45.45%。     

胚性愈伤率不同的普通小麦成熟胚生化及形态特性的差异

胚性愈伤率直接决定组织培养中植物再生的效率。为探究胚性愈伤率诱导效果不同的普通小麦成熟胚之间的差异性,以根据胚性愈伤率诱导效果高低所取得的共10种小麦基因型的成熟胚为材料,分别对可溶性糖、可溶性蛋白、纤维素、谷胱甘肽和游离氨基酸5种生化指标进行测定与分析,并利用实体显微镜和石蜡切片的方法分别观察10种小麦基因型成熟胚的外部形态和内部结构。生化指标测定结果显示,两类小麦成熟胚的可溶性蛋白和纤维素含量存在显著性差异,而可溶性糖、谷胱甘肽和游离氨基酸含量在两者间差异并不显著。相关性分析发现,小麦成熟胚胚性愈伤率与纤维素含量存在极显著正相关,与可溶性蛋白含量存在显著负相关。在对外部形态进行的观察中,发现两类小麦成熟胚的高度之间存在显著性差异。而对内部结构进行的观察中,并未发现两类小麦成熟胚之间存在显著性差异。     

不同小麦成熟胚对愈伤组织形成及萌发的影响

为了解决小麦成熟胚离体培养过程中脱分化较为困难的问题,对2001-2003年不同时期收获及不同保存条件下的小麦品种川农17、川农12号成熟胚分别在六种诱导培养基中进行离体培养,结果表明,2002年成熟胚形成愈伤组织的能力和萌发能力高于2001年的成熟胚;2003年4月27日与5月13日收获的两批成熟胚(包括在室温26 2℃和低温4℃下存放)在形成愈伤组织及愈伤组织的分化能力方面没有显著差异,但2003年5月13日收获的成熟胚在诱导培养基中直接萌发成苗的能力更强。4℃存放虽然促进早期(4月27日)收获的成熟胚在诱导培养基中直接萌发成苗,但对各时期收获的成熟胚形成愈伤组织的能力没有影响;高浓度2,4-D(6 mg／L和8 mg／L)抑制胚萌发,但KT(0.5 mg／L)可以促进胚萌发。     

小麦成熟胚组织培养再生体系的优化及高再生率基因型的筛选

为了优化小麦成熟胚组织培养再生体系,并从优良小麦品种中筛选出高再生率基因型,选用20个小麦品种为材料,研究了4种胚的不同处理方式对成熟胚脱分化率及形成愈伤组织质量的影响,6种不同激素配比对愈伤组织分化再生的影响及2种生根培养基的生根效果;并对参试品种中的高再生率基因型进行了筛选。结果表明,用纵半切的全胚进行愈伤组织诱导形成的愈伤组织质量最好;小麦成熟胚愈伤组织在以下3种激素配比,即：B.IAA 1.0 mg.L-1＋ZT 2 mg.L-1;E.2,4-D 0.1 mg.L-1＋ZT 10 mg.L-1;F.6-BA 1 mg.L-1＋NAA 0.3 mg.L-1＋KT 4 mg.L-1的培养基上分化再生成苗率较高;再生苗在不加生长素的1/2MS培养基上生根效果很好。在供试的20个小麦品种中,有12个小麦品种的再生成苗率达到20%以上,其中西农928、宁春16和西农889的再生成苗率分别高达77.6%、52.7%和36.9%。B分化培养基对大部分基因型愈伤组织的分化培养具有比较好的通用性。本研究从黄淮麦区推广的小麦品种中筛选出的一些高再生率的基因型可以用作该地区小麦转基因研究的受体材料。     

玉米幼胚培养及植株再生的研究

以不同玉米自交系幼胚为外植体,研究不同2,4-D浓度对愈伤组织诱导、6-BA浓度对愈伤组织分化和6-BA与NAA配合使用对试管苗生根的影响。结果表明:不同2,4-D浓度对愈伤组织诱导率影响差异不明显,但对胚性率诱导有明显影响,其诱导最佳培养基为MS+2,4-D 2 mg/L+水解酪蛋白500 mg/L+脯氨酸500 mg/L;愈伤组织分化的最佳培养基是MS+6-BA0.5 mg/L+水解酪蛋白500 mg/L+谷氨酰胺200 mg/L+PP₃₃₃ 2 mg/L;试管苗生根的最佳培养基是1/2 MS+6-BA0.5 mg/L+NAA2.0 mg/L+PP₃₃₃ 2.0 mg/L+活性炭0.2%。     

源于玉米幼苗的幼嫩叶段愈伤诱导及其植株再生的研究

以6个不同基因型的玉米自交系幼嫩叶段为外植体,研究其愈伤诱导、继代和分化过程。结果表明,3mg/L 2,4-D是诱导叶段愈伤组织较为适宜的,玉米愈伤组织的诱导及分化与基因型有密切关系。从供试的6个基因型中筛选出出愈率较高、愈伤组织形态较好的3个基因型齐319、Mo17、鲁原92,对它们的愈伤组织进行GUS瞬时表达检测表明,来源于幼苗叶段的愈伤组织GUS+转化率较高。