白刺花胚性愈伤组织诱导及体细胞胚发生

【目的】探讨不同植物生长调节剂对白刺花胚性愈伤组织诱导的作用,以及培养基中氮源和无机盐浓度对白刺花体细胞胚发生和植株再生的影响,以期建立白刺花体细胞胚发生、发育及调控技术体系,为白刺花种苗快速繁殖体系建立及遗传转化研究提供参考。【方法】以白刺花叶片为外植体,研究生长调节剂2,4-D(1.0、2.0、3.0、4.0 mg ·L -1 )、NAA(0、0.5、0.8、1.0 mg ·L -1 )、6-BA(0.2、0.5、1.0、2.0 mg ·L -1 )和TDZ(0、0.2、0.5、1.0 mg ·L -1 )组合对胚性愈伤组织诱导,及NAA(0、0.2、0.5 mg ·L -1 )、6-BA(0、0.5、1.0 mg ·L -1 )和TDZ(0、0.2、0.5 mg ·L -1 )组合对体细胞胚发生的调控作用,筛选最优生长调节剂组合;并研究培养基中KNO 3和NH 4NO 3比例对体细胞胚发生的作用,及MS培养基中无机盐浓度(1/5MS 、1/4MS、1/3MS、1/2MS)对体细胞胚萌发的影响,筛选最佳的体细胞胚发育及成熟萌发条件。【结果】白刺花叶片外植体胚性愈伤组织诱导适宜培养基为MS + 2,4-D 3.0 mg ·L -1 + NAA 0.5 mg ·L -1 + 6-BA 0.2 mg ·L -1 + TDZ 1.0 mg ·L -1 +蔗糖40 g ·L -1 +琼脂7.0 g ·L -1 ,诱导率为42.0%。采用MS基本培养基时,最佳的体细胞胚发生培养基为MS + NAA 0.5 mg ·L -1 + 6-BA 1.0 mg ·L -1 + TDZ 0.5 mg ·L -1 +蔗糖40 g ·L -1 +谷氨酰胺100 mg ·L -1 +琼脂7.0 g ·L -1 ,体细胞胚发生率为78.46%,总胚数为对照的3.6倍;MS培养基中,KNO 3浓度提高1倍、NH 4NO 3降至1/2时,体细胞胚发生率可提高至91.33%,总胚数为采用MS基本培养基时的1.4倍;1/3MS培养基有利于体细胞胚的萌发,萌发率为82.75%,幼苗长势良好,单株平均鲜质量为76 mg,幼苗驯化移栽1个月后成活率达90%以上。【结论】白刺花叶片接种于添加2,4-D、NAA、6-BA和TDZ不同组合的诱导培养基上,可脱分化形成愈伤组织或胚性愈伤组织,2,4-D浓度对愈伤组织形态和质地有较大影响。TDZ有利于体细胞胚的形成,适宜浓度的生长素与细胞分裂素组合及硝态氮和铵态氮的比例对体细胞胚的形成和发育具有调控作用,降低MS无机盐浓度可提高体细胞胚萌发率,本试验体系的再生植株移栽成活率达90%以上。     

杂种落叶松胚性愈伤组织诱导的研究

以杂种落叶松兴7×日77-2、日12×兴9、日3×兴9、日3×兴2、日5×兴9未成熟合子胚为外植体,初步建立杂种落叶松胚性愈伤组织诱导体系。结果表明:不同杂种落叶松在不同培养基和蔗糖浓度下的诱导情况不尽相同,基本培养基中MSG与MS培养基的诱导效果比较好,激素浓度的差异对杂种落叶松也有影响,2,4-D浓度为2.0 mg/L时,诱导率高,蔗糖浓度为30 g/L能诱导出胚性愈伤组织,高浓度的蔗糖反而抑制了胚性愈伤的形成。ABA分别为0、5、10、20、30 mg/L的5个处理中,除对照及ABA30 mg/L时没有诱导出体细胞胚,其他试验组均有一定数量的体细胞胚,但诱导率较低。几种杂种落叶松胚性愈伤组织诱导最适合的采样时间是7月中旬。     

杂交榛子体细胞胚发生研究

不同培养基、激素种类及浓度和外植体对杂交榛子体细胞胚直接和间接诱导的影响的结果表明,MS培养基为杂交榛子体细胞胚发生最佳培养基;激素对杂交榛子体细胞胚直接诱导无显著影响,均可诱导成熟植株;筛选出杂交榛子愈伤组织培养最佳培养为:MS+6-BA2.0 mg/L+NAA1.5 mg/L;再生植株分化最佳培养基为:MS+6-BA2.0mg/L+N AA1.5 mg/L转入MS+6-BA 5.0 mg/L+N AA 0.01+GA3 0.5 mg/L;杂交榛子体细胞胚发生以子叶诱导率最高,以龙榛胚性愈伤组织诱导率最高。     

外植体和基因型对泡桐体外植株再生的影响

利用叶片和茎段为外植体,研究了毛泡桐和白花泡桐胚性愈伤组织诱导、体细胞胚胎发生及植株再生情况。结果表明,白花泡桐叶片和茎段胚性愈伤组织诱导的最适培养基分别为MS+0.3mg/L NAA+14mg/L BA和MS+0.3mg/L NAA+8mg/L BA,毛泡桐叶片和茎段胚性愈伤组织诱导的最适培养基皆为MS+0.3mg/LNAA+17mg/L BA。从体细胞胚胎发育所需时间来看,2种泡桐叶片的体细胞胚胎发育能力均高于茎段。     

地被菊快速繁殖的培养基研究

用含不同浓度的NAA、6-BA的培养基对15个地被菊品种的叶片进行快速繁殖研究,筛选出地被菊叶片诱导和分化培养基为MS+6-BA 2.0 mg.L-1+NAA 0.5 mg.L-1;最佳增殖培养基是1/2MS;用含不同浓度的NAA对地被菊品种的试管苗进行生根研究,筛选出1/2MS是地被菊的生根培养基。即增殖培养基和生根培养基都用1/2MS,简化了培养基,且长出的幼苗茎粗状、叶片大、叶色浓绿、生长快,增殖系数较高。     

马尾松胚性细胞团诱导体系优化

【目的】马尾松胚性细胞团诱导率低一直限制着马尾松体细胞胚胎发生体系的实践应用,探讨了影响马尾松胚性细胞团诱导的几个关键因子及其效应,以期提高胚性细胞团诱导率,优化胚性细胞团诱导发生体系。【方法】以包含未成熟胚的雌配子体为外植体,LP培养基为基本培养基,探讨家系基因型、激素组合、培养基碳源及氮源等因子对马尾松胚性细胞团诱导的影响。【结果】家系基因型对马尾松胚性细胞团诱导有显著性影响,家系平均诱导率最高达17.5%,最低为0;3组激素组合的诱导率无显著差异,其中1.5 mg/L 2.4-D+1.0 mg/L 6-BA处理获得较高诱导率(14.85%);不同碳源类型及水平处理下(麦芽糖、蔗糖、葡萄糖),各家系的最佳诱导反应呈现家系与碳源类型及水平的交互效应,其中k1家系在30 g/L蔗糖处理中可获得最高诱导率(40%),而k3家系则在30 g/L葡萄糖处理中获得最高诱导率(22%),综合4个家系在不同碳源水平处理下的综合诱导效应,在30 g/L蔗糖处理中获得的平均诱导率最高(18.51%);调整培养基中的氨硝比(NH4+/NO3-)有助于胚性细胞团诱导,其氨硝比(NH4+/NO3-)的合适比例范围为0.2～0.4,平均诱导率可达14.23%,而单一性降低NH4+浓度至1/2LP浓度水平或增加培养基中NO3-浓度至3/2 LP浓度水平,诱导率分别可提高到17.86%和15.48%。【结论】马尾松胚性细胞团诱导有显著的家系效应,需选择诱导敏感型家系为实验材料来源;调整诱导培养基中碳源类型与浓度水平,同时考虑培养基中的氨硝比,对优化胚性细胞团诱导有积极作用,推荐30 g/L蔗糖为碳源,并调整培养基中的氨硝比(NH4+/NO3-)范围0.2～0.4,可提高胚性细胞团诱导率。研究结果可为提升胚性细胞团诱导率建立稳定的马尾松胚性细胞团诱导体系提供研究参考和技术支撑。     

栓皮栎体胚的增殖、成熟和萌发

以栓皮栎实生苗叶片为外植体诱导体细胞胚胎发生,调查碳水化合物、渗透剂和植物生长调节剂对体胚增殖、成熟和萌发的影响,建立体胚增殖、成熟和萌发的培养基方案.叶片外植体在附加1.0 mg·L-1NAA和0.5mg·L-1BA的起始培养基上诱导形成前胚性团块.这些胚性团块在增殖培养基上培养6周,在附加1 mg·L-1BA、0.25 mg·L-1NAA和3%蔗糖的MS培养基上增殖效果最好.将单个体胚转接到成熟培养基上进行培养,蔗糖浓度对栓皮栎体胚成熟以及后续的萌发有显著影响.成熟培养基中附加5%的蔗糖,体胚成熟率和萌发率分别达到63.5%和33.8%.虽然在成熟培养基中附加ABA有利于体胚成熟,但对体胚的进一步萌发没有促进作用.为了提高萌发率,成熟体胚在附加植物生长调节剂的萌发培养基上进行培养,以及进行预冷处理.成熟体胚4℃冷处理没有促进胚根和上胚轴的发育萌发.在附加0.5 mg·L-1BA和0.25 mg·L-1 IBA的1/2 MS萌发培养基上,体胚萌发率达到65.9%,再生植株转化率达到9.4%.     

蔗糖对水曲柳体细胞胚发生的影响

以水曲柳子叶为外植体,研究了不同浓度的蔗糖对水曲柳愈伤组织和体细胞胚发生以及体细胞胚数量、质量的影响。结果表明:当NAA多于BA时,附加7%蔗糖的体细胞胚发生率最高;当BA多于NAA时,附加10%蔗糖的体细胞胚发生率最高,但每个外植体上体细胞胚的数量和质量不是最好的。综合认为,选定9%~12%的蔗糖浓度最有利于水曲柳体细胞胚的诱导。     

花楸树体细胞胚与合子胚的发生发育

利用花楸树人工控制授粉后的未成熟合子胚进行体细胞胚的诱导培养,通过石蜡切片、扫描电镜和透射电镜对合子胚和体细胞胚的发生发育过程进行组织、细胞观察。结果表明:1)体细胞胚发生进程与合子胚相似,均经历了球形期、心形期、鱼雷形期,最终发育成成熟胚;2)直接发生和间接发生在愈伤组织表面的体细胞胚均为单细胞起源,间接发生在愈伤组织内部的体细胞胚存在单细胞起源,同时还存在可能的多细胞起源;3)子叶和愈伤组织表面发生的体细胞胚在发育早期均具明显的胚柄,鱼雷形胚期胚柄退化;4)愈伤组织内部发生的体细胞胚没有胚柄;5)与合子不同,胚性细胞的第1次分裂为均等分裂;6)多细胞原胚周围降解的细胞具有细胞程序性死亡的形态特征。     

山杏体细胞胚胎发生及其组织学观察

为了建立山杏体细胞胚胎发生再生体系,以山杏茎尖为外植体,研究山杏体细胞胚胎发生及其主要影响因子。结果表明:山杏茎尖在MS+6-BA(0.5 mg/L)+NAA(0.2 mg/L)培养基中愈伤组织诱导率达100%,胚性愈伤组织增殖的最佳培养基为MS+6-BA(0.5 mg/L)+2,4-D(0.2 mg/L)+水解酪蛋白(0.5 g/L)。山杏体细胞胚胎发生过程中能明显看出球形胚、心形胚、鱼雷胚、子叶胚等阶段。