棉花组织培养直接胚胎发生和植株再生

选用陆地棉(GossypiumhirsutumL.)品种中棉所12,首次直接诱导获得棉花体细胞胚胎发生,并获得了再生植株。结果表明,激素是影响棉花体细胞胚胎直接发生的重要因素,单独使用ZT可直接诱导获得棉花胚性愈伤组织和胚状体,2,4-D的添加虽有利于愈伤组织的形成,但却没能直接诱导获得胚性愈伤组织,IAA的添加削弱了ZT的诱导效果。下胚轴、子叶和胚根直接诱导获得胚胎发生的能力不同,其中以子叶的分化能力最强,胚根次之,下胚轴较差。实验中,棉花体细胞胚胎直接发生的最高频率为11.42%,占诱导获得总愈伤组织的44.44%。     

长江和黄河流域棉区棉花品种体细胞胚胎发生和植株再生比较研究

选用我国长江和黄河流域棉区各10个棉花品种以及珂字201和YZ1共22个基因型,研究和优化棉花体细胞胚胎发生的相关条件参数。在此基础上,比较了两生态区棉花品种的体细胞再生能力。结果表明, 在IBA+KT的激素组合下,多数基因型有较强再生能力;在愈伤组织诱导时期,铵态氮是必需的,而在愈伤组织继代分化时期,一定浓度的硝态氮则能促进分化;没有铁盐不能诱导出愈伤组织,而铁盐浓度为56 mg L^-1时有利于胚分化;长江流域和黄河流域棉花品种的植株再生潜力没有明显差别,但长江流域的品种体细胞胚胎发生所需的时间长。本文首次获得了鄂抗棉3号、5号、鄂棉20、鄂棉23、豫棉9号、豫早73、豫棉12、豫棉1221等8个品种的体细胞胚胎发生和植株再生。     

海岛棉愈伤组织诱导及分化的影响因素初探

本研究以新疆自育海岛棉品种新海16无菌苗下胚轴为外植体材料,进行愈伤组织诱导、分化及再生植株的初步研究,筛选出适合于海岛棉体细胞胚胎再生的培养体系。结果表明,最佳诱导愈伤组织及分化配方为MSB附加0.1mg/L2,4-D及0.05mg/LKT,分化率达到88%;于MSB1附加0.01mg/LKT及0.3mg/LNAA中对胚性愈伤组织进行增值培养;由MSB2附加0.1mg/LIBA中可分化出成熟体细胞胚胎及再生植株,分化率达73%。本研究通过体细胞胚胎发生途径获得了海岛棉再生植株,为海岛棉遗传转化体系的建立及分子育种奠定了基础。     

脱落酸对棉花体细胞胚胎发生的影响

【目的】研究脱落酸(Abscisic acid, ABA)对棉花体细胞胚胎发生过程中下胚轴脱分化和再分化的影响,优化体细胞胚胎发生体系和初步解析脱落酸调控棉花体细胞胚胎发生分子机制。【方法】以棉花品种中棉所24(CCRI 24)下胚轴为外植体,设置5个ABA浓度0、0.02、0.04、0.06、0.08μmol·L^-1,分别以A0、A1、A2、A3、A4表示,添加至MSB(MS培养基+B5维生素)培养基诱导愈伤和胚性愈伤,研究ABA对棉花下胚轴初始细胞脱分化、愈伤组织诱导和胚性愈伤组织诱导的影响。【结果】ABA促进下胚轴初始细胞脱分化;显著提高愈伤组织的脱分化率和增殖率;0.02μmol·L^-1ABA显著提高胚性愈伤分化率,0.04~0.08μmol·L^-1ABA显著降低胚性愈伤分化率。ABA处理后胚性愈伤和非胚性愈伤的增殖率均显著提高且质地受到影响。0.02~0.08μmol ABA处理下,LBD和LBD在愈伤起始期上调表达。0.02μmol·L^-1ABA处理下,在愈伤增殖早期和中期BBM、LEC1和AGL15上调表达,愈伤增殖后期FUS3、LEA、ABI3基因上调表达。【结论】脱落酸调控的棉花体细胞胚胎发生与相关标记基因的时空性表达密切相关,这些基因表达水平的增加是ABA调控愈伤和胚性愈伤分化的分子基础。     

脱落酸对棉花体细胞胚胎发生的影响

【目的】研究脱落酸(Abscisic acid, ABA)对棉花体细胞胚胎发生过程中下胚轴脱分化和再分化的影响,优化体细胞胚胎发生体系和初步解析脱落酸调控棉花体细胞胚胎发生分子机制。【方法】以棉花品种中棉所24(CCRI 24)下胚轴为外植体,设置5个ABA浓度0、0.02、0.04、0.06、0.08μmol·L~(-1),分别以A0、A1、A2、A3、A4表示,添加至MSB(MS培养基+B5维生素)培养基诱导愈伤和胚性愈伤,研究ABA对棉花下胚轴初始细胞脱分化、愈伤组织诱导和胚性愈伤组织诱导的影响。【结果】ABA促进下胚轴初始细胞脱分化;显著提高愈伤组织的脱分化率和增殖率;0.02μmol·L~(-1)ABA显著提高胚性愈伤分化率,0.04～0.08μmol·L~(-1)ABA显著降低胚性愈伤分化率。ABA处理后胚性愈伤和非胚性愈伤的增殖率均显著提高且质地受到影响。0.02～0.08μmol ABA处理下,LBD和LBD在愈伤起始期上调表达。0.02μmol·L~(-1)ABA处理下,在愈伤增殖早期和中期BBM、LEC1和AGL15上调表达,愈伤增殖后期FUS3、LEA、ABI3基因上调表达。【结论】脱落酸调控的棉花体细胞胚胎发生与相关标记基因的时空性表达密切相关,这些基因表达水平的增加是ABA调控愈伤和胚性愈伤分化的分子基础。     

油菜素内酯在棉花组织培养中的应用研究Ⅰ．油菜素内酯对陆地棉体细胞胚胎发生和根器官发生的影响

本文研究了ＢＲ及其与ＩＡＡ、２，４－Ｄ、ＫＴ和６－ＢＡ等配合使用对陆地棉愈伤组织诱导、继代、分化、体细胞胚胎和根器官发生的影响。ＢＲ０．０１ｍｇ／Ｌ能使陆地棉Ｃｏｋｅｒ２０１、３１２两品种分化产生胚性愈伤组织，并有效地保持该种愈伤组织的生活力和胚胎发生能力。ＢＲ０．０１ｍｇ／Ｌ＋ＩＡＡ０．５ｍｇ／Ｌ促进Ｃｏｋｅｒ２０１、３１２两品种体细胞胚胎发生，ＢＲ０．０１ｍｇ／Ｌ＋２，４－Ｄ０．０５ｍｇ／Ｌ能诱导所有供试品种产生疏松黄绿色愈伤组织，２，４－Ｄ用量逐步降低或除去后，一些品种便分化产生胚性愈伤组织或体细胞胚状体。另在ＢＲ与ＩＡＡ的某些组合中还观察到根器官的发生。     

低酚陆地棉直接体细胞胚胎发生和植株再生

选用低酚陆地棉无菌苗下胚轴为材料进行全固体组织培养,直接诱导获得了胚性愈伤组织,并进一步分化为再生植株.结果表明,激素是影响棉花直接体细胞胚胎发生的重要因素.MSB培养基中添加2,4-D有利于愈伤组织的形成,却不能直接诱导获得胚性愈伤组织.MSB培养基中添加IBA和BA也不能直接诱导获得胚性愈伤组织.MSB培养基附加适当浓度的IBA和KT能直接诱导出胚性愈伤组织.最适激素组合(1.0 mg/L IBA,0.5 mg/L KT)能使诱导棉花下胚轴产生大量胚性愈伤组织,并且在3个月内就可肉眼观察到不同发育时期的胚.MSB培养基中附加1.0 g/L谷氨酰胺和0.5 g/L天门冬酰胺有利于胚萌发成苗.本研究建立了简便高效的棉花直接体细胞胚胎发生和植株再生培养体系,从胚性愈伤组织诱导到植株再生约需5～6个月时间.     

TDZ对橡胶树花药愈伤组织诱导和体细胞胚发生的影响

为了提高橡胶树优良品种的愈伤组织诱导和体细胞胚发生的频率,促进其花药植株再生体系的优化,以橡胶树品种‘云研73-477’、‘热垦525’和‘云研77-2’的花药为外植体,研究不同浓度的TDZ对愈伤组织诱导和细胞胚胎发生能力的影响。结果表明,在愈伤组织诱导实验中,MS+TDZ 0.2 mg/L+ 6-BA 1 mg/L+2,4-D 1.5 mg/L+NAA 0.5 mg/L+椰子水50 mL/L+蔗糖70 g/L效果最好,诱导率均达到最大,分别为98%、98.67%、28.6%,当TDZ浓度逐步升高时,其诱导率又有所下降。在体细胞胚诱导实验中,愈伤组织诱导阶段加入TDZ对体细胞胚的发生有抑制作用;将愈伤组织转移到不含TDZ的培养基中继代增殖后,体细胞胚的诱导率随继代次数的增加呈上升趋势;愈伤诱导阶段使用的TDZ浓度越低越利于体细胞胚的分化;在体胚诱导阶段以TDZ代替KT后,体细胞胚诱导率较低,且分化出的体胚为畸形胚。这表明TDZ虽然有利于愈伤组织的产生和生长,但不利于体细胞胚的发生。     

绿色棉新彩棉7号体细胞胚胎发生及其植株再生

以绿色棉新彩棉7号的子叶、下胚轴为外植体,MSB(MS培养基附加B5维生素)基本培养基附加不同激素组合,诱导愈伤组织及调控分化,通过体细胞胚胎发生方式获得再生植株.结果表明:0.1 mg· L-1 KT(Kinetin,激动素)+ 0.1 mg·L-12,4-D(2,4-dichlorophenoxyacetic,2,4-二氯苯氧乙酸)为诱导愈伤组织的最适植物激素组合,不同外植体处理出愈率均达到100％,但下胚轴纵切面背向培养基放置培养更有利于诱导愈伤组织形成;分化调控阶段的最佳植物激素组合为0.15 mg·L-1 KT+ 0.3 mg·L-1 IBA(Indole-3-butyric acid,吲哚丁酸),胚性愈伤分化率可达23.33％; MSB中去除NH4NO3同时KNO3加倍,附加0.5 g·L-1Asn(Asparagine,天冬酰胺)和lg· L-1 Gln(Glutamine,谷氨酰胺),胚性愈伤可进一步分化获得体细胞胚,将成熟的子叶胚接种于1/2MS获得完整的再生植株. 本研究通过体细胞胚发生途径获得了新彩棉7号的再生植株,为天然彩色棉基因工程研究奠定了一定基础.     

陆地棉体细胞胚胎发生过程中的细胞外基质研究

 研究棉花体细胞胚胎发生对于促进棉花基因工程育种具有重要意义。利用扫描电镜和透射电镜对陆地棉体细胞胚胎发生过程的研究发现,细胞外基质在棉花体细胞胚胎发生的不同阶段呈现出有规律的动态变化。当普通愈伤组织细胞发育成胚性愈伤组织时,细胞外基质就会出现;随着原胚的形成,细胞外基质就会形成发达的网络状结构;随着胚状体的进一步形成和发育,细胞外基质则逐渐降解。在愈伤组织和非胚性愈伤组织中,始终未发现细胞外基质。结果表明,细胞外基质与体细胞胚胎发生能力关系密切,是原胚形成的重要标记。     

龙眼体胚发生中期发育同步化的初步调控

本研究以龙眼“红核子”胚性愈伤组织为材料,对龙眼体细胞胚胎发生进行同步化调控,获得了心形胚、鱼雷形胚和高度同步化的子叶形胚。研究表明,通过培养基中2,4-D浓度的微量调整, 基本能够控制控制龙眼体胚发育中期心型、鱼雷形胚的发育同步化。     

外源激素对棉花体细胞胚胎发生及发育的调控作用

选用11种激素研究了外源激素对棉花胚性愈伤组织增殖、胚胎发生和发育的调控作用。结果表明,不同激素对棉花胚性愈伤组织增殖、胚胎发生与发育的影响不同。除2,4-D和BA对棉花胚性愈伤组织的增殖影响不大外,其它激素对棉花胚性愈伤组织的增殖均具有抑制作用,且具有一定的时间效应,同时还受基因型的影响。激素对棉花体细胞胚的形成和发育的影响极大,2,4-D既抑制了体细胞胚的形成,又抑制了体细胞胚的发育;TDZ的作用与2,4-D相似,显著抑制了体细胞胚的形成,且诱导获得的体细胞胚均停留在球形胚阶段;GA也抑制了体细胞胚的形成,且不利于体细胞胚的成熟与萌发;4BU-30对棉花体细胞胚形成与发育的影响不大。其它7类生长素类物质和细胞分裂素类物质对棉花体细胞胚的形成均具有促进作用,且依IBA、ABA、IAA、BA、KT、ZT、2iP次序增强,其总胚数为对照的1．193～3．852倍;其中2iP的促进作用最大,可使产生的体细胞胚数提高2．852倍。     

In vitro tetraploid induction via colchicine treatment from diploid somatic embryos in grapevine (Vitis vinifera L.)

A protocol for in vitro induction of tetraploids via colchicine-treated somatic embryos from immature zygotic embryos of diploid grapevine (Vitis vinifera L.) is reported. Embryogenic callus was initiated from immature zygotic embryos cultured on Nitsch and Nitsch (NN) medium supplemented with 1.0 mg/l 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D). The callus was transferred to NN medium containing 1.0 mg/l α-naphthalene acetic acid (NAA) and 0.5 mg/l benzyladenine (BA) to establish somatic embryogenesis. The vigorously growing globular embryos were selected and treated by 0, 10 or 20 mg/l colchicine for 1, 2 or 3 days, and then immediately transferred to NN medium supplemented with 0.03 mg/l NAA and 0.5 mg/l BA, for somatic embryo conversion and plant regeneration. The number of surviving embryos and regenerated plantlets following colchicine treatment decreased with increasing colchicine concentration and treatment time. Among 29 randomly investigated plantlets regenerated from colchicine-treated somatic embryos, five solid tetraploids (2n = 4× = 76) were identified by chromosome counting analysis; all others were diploid (2n = 2× = 38). Ploidy level of plant regenerated was also determined from leaves using flow cytometry. No chimeras with both 2C and 4C nuclei was produced from colchicine-treated somatic embryos. Significant differences in leaf stomata parameters were observed between diploid and induced tetraploid plantlets.     

掌叶半夏悬浮培养下的体细胞胚胎发生的研究

掌叶半夏种子在附加２，４－Ｄ２．０，ＢＡ０．５ｍｇ／Ｌ的ＭＳ培养基上形成浅黄色或白色颗粒状胚性愈伤组织。胚性愈伤组织在附加２，４－Ｄ１．０，ＢＡ０．５，ＣＨ３００ｍｇ／Ｌ的ＭＳ液体培养其中振荡培养，可产生大量的体细胞胚。２，４－Ｄ对体胚诱导效果显著并促进其早期发育，但抑制其进一步发育成熟。ＮＡＡ对体胚诱导效果不如２，４－Ｄ，但可使体胚正常发育。水解酷蛋白明显提高体胚诱导频率。显微观察表明：体胚起源     

两种常用激素组合下棉花体细胞胚胎发生过程的组织学观察

 MSB培养基添加两种常用植物激素组合，Indole-3-butyric acid (IBA) + kinetin (KT)和2, 4-dichlorophenoxyacetic acid (2, 4-D) + KT，分别命名为IK和DK处理用来诱导陆地棉体细胞胚胎发生。陆地棉品系YZ1下胚轴切段作为外植体在诱导培养基上培养4周后，继代到分化培养基上促进体细胞胚胎发生。结果表明，两种处理均有体细胞胚胎发生，其中IK处理上外植体嫁接33 d后就可见体细胞胚出现，分化率高达97.6%，大多数外植体表现为体细胞胚较胚性愈伤早出现。DK处理中体细胞胚胎发生慢，体细胞胚都是经过明显的胚性愈伤发育而来，胚性愈伤分化率明显低于IK处理，仅为28.6%。此外，IK处理中的外植体在培养过程中大部分都出现了须根，而DK处理中则没有。两种处理中出现了两种不同的体细胞胚胎发生过程，组织学观察结果表明DK和IK处理中的体细胞胚分别主要起源于初生形成层和皮层。     

杜仲愈伤组织诱导及胚性愈伤组织的判别

为探索杜仲胚性愈伤组织诱导的条件,建立杜仲体细胞胚胎发生初步体系,以杜仲幼嫩叶片和未成熟合子胚为外植体、MS为基本培养基,探究外源激素配比、未成熟合子胚发育阶段与基因型对愈伤组织诱导的影响,并从形态学和细胞学对愈伤组织进行胚性的判断。试验结果表明：4种不同激素配比的培养基诱导出的叶片愈伤组织在形态上具有差异,MS+ 2,4-D 2 mg/L+ 6-BA 1 mg/L和MS+ 2,4-D 2 mg/L+6-BA 0.5 mg/L有利于叶片胚性愈伤组织诱导;在培养基MS+ 2,4-D 2 mg/L+ 6-BA 1 mg/L上,以未成熟合子胚为外植体诱导出4种类型愈伤组织,其中圆球形和颗粒型突起的愈伤组织具有胚性;未成熟合子胚采集时间对愈伤组织诱导率具有显著差异,6月14日采集的外植体愈伤诱导率最高,不同基因型差异不显著。     

甜樱桃体细胞胚胎发生及植株再生的研究

以甜樱桃红灯为材料,幼果用0.1%HgCl2进行消毒,在无菌条件下取出未成熟胚子叶进行诱导,在胚成苗后进行继代和生根培养。培养结果表明,以MS为基本培养基,在2,4-D为2.0 mg/L时培养基上胚性愈伤组织诱导率较高,为53.7%;愈伤组织经过数次继代后转移至MS附加6-BA 1.0 mg/L和NAA 0.1 mg/L培养基上可诱导体细胞胚的形成,诱导率可达81.0%.体细胞胚在合适的培养基上可继续生长和增殖。     

Plant regeneration via organogenesis and somatic embryogenesis in callus cultures derived from mature zygotic embryos of leek (Allium ampeloprasum L.)

Summary A high frequency plant regeneration system via organogenesis and somatic embryogenesis was established with callus cultures derived from mature zygotic embryos of different leek genotypes (Allium ampeloprasum L.). Four different callus types with varying morphogenetic potential were obtained. Relatively high concentrations of the auxin 2,4-dichlorophenoxy-acetic acid reduced callus weight and subsequent shoot regeneration and primordia formation of the callus. Shoot regeneration and primordia formation of the callus decreased after prolonged subculture on media containing 2,4-dichlorophenoxy acetic acid. A callus growth period of six weeks on Murashige and Skoog medium with 0.25–0.5 mg l^-1 2,4-dichlorophenoxy acetic acid showed the highest rate of shoot regeneration after transfer of callus to regeneration medium with 1 mg l^-1 kinetin.Differences between leek genotypes in callus type, callus weight, shoot regeneration and primordia formation were observed. Histological observations showed that plant regeneration took place, both via the pathway of somatic embryogenesis and organogenesis.Abbreviation 2,4-D 2,4-dichlorophenoxy acetic acid - MS Murashige and Skoog (1962) medium