小麦体细胞离体培养技术研究

本文介绍了用小麦体细胞离体培养的成苗技术,并明确用未成熟胚、幼穗以及嫩叶作外植体均可形成愈伤组织,但只有未成熟胚和幼穗的愈伤组织才分化出幼苗。幼穗的发育阶段对愈伤组织的形成无影响,但未成熟胚却不一样,采样过早不能长出愈伤组织,过迟自外植体直接长出幼苗数量多,影响愈伤组织的形成。研究认为以授粉12—14天的未成熟胚做外植体最好,愈伤组织形成的多,直接长出幼苗的外植体数量少。用根腐病菌毒素作选择压力,6%的毒素压力幼胚外植体可诱导成苗,12%的毒素压力虽也可形成愈伤组织,但未能获得成活的幼苗。品种对真菌毒素的耐力可能不同,因而各自的外植体及其愈伤组织对毒素的耐力也可能不一样,所以用毒素选择压力强度应根据品种确定。     

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.     

小麦幼胚离体诱变育种的研究

以~(60)Co—γ射线辐照小麦幼胚愈伤组织,辐照剂量以1000～1200拉德为宜。温室加代,一年可获得 R_0、R_1两代种子。R_0代长势弱,出现畸形苗,穗变小及不育株等,但不遗传,仅有少数穗形、壳色、芒性、籽粒等变异可遗传。R_1代变异谱广,变异率高.变异性状在 R_2代中有80%趋于稳定,R_2代是选育优良无性系的较好世代,已在 R_2代中选育出高产、早熟、矮秆、大穗、大粒等优良无性系。同功酶分析表明,各系与亲本比较,都有他们各自的特征酯酶带。     

叠氮化钠对小麦的诱变效应

用不同浓度的叠氨化钠处理小麦种子，研究Ｍ＿１代种子萌发和幼苗生长过程中性状和酶活性的变化。结果表明，在０．２到２．０ｍｍｏｌ·Ｌ￣（－１）浓度范围内，叠氮化钠抑制种子萌发和生长，抑制去氢酶和过氧化物酶活性随萌发过程的增高。低浓度叠氮比物（０．００２ｍｍｏｌ·Ｌ￣（－１））处理刺激幼苗生长，提高酶的活性，在一定萌发时期内，去氢酶活性和过氧化物酶活性与幼苗高度显著正相关，２ｍｍｏｌ·Ｌ￣（－１）叠氮化钠处理，Ｍ＿１代结实率为８１．５％。叠氨化物不改变酯酶同工酶酶带数目和迁移率，但对酶带颜色有一定影响。     

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:     

辣椒愈伤组织辐射诱变及离体再生培养的研究

为了提高辣椒的育种效率,采用60Co-γ对辣椒的愈伤组织进行辐射,诱导出再生植株并构建离体再生培养体系。梯度辐射结果表明,20Gy的辐射剂量最为合适,在保证较高存活率的前提下,能够产生足够多的变异。对辐射处理后的愈伤组织诱导再生植株进行了初步的研究。结果表明,组织培养结合辐射诱变进行育种,可以得到丰富的变异体,增加选择机会,缩短育种周期。     

~(60)Co-γ射线对小麦幼胚离体后的诱变效应

为了促进四川高产小麦的发展,拓宽种质资源,用四川小麦川麦58等与北方小麦济麦22等杂交的F1代幼胚为材料,利用辐射诱变产生突变体,探讨4、6、8、12 Gy等不同辐射剂量对小麦幼胚离体培养的影响。结果表明,任何剂量的~(60)Co-γ射线对小麦幼胚离体后胚状体诱导率、愈伤组织的增值倍数及植株的再生率都有显著影响,所有处理随辐照剂量的增大而显著下降,其中愈伤组织诱导率从0 Gy 96.04%降到12 Gy 74.74%,愈伤组织增值倍数从3.22倍降到1.41倍,增值后绿点率从54.44%降到33.36%,剂量4和6 Gy的绿点率显著低于对照,而二者无显著差异。剂量6 Gy的植株再生率为19.76%,约为对照一半左右,当剂量达到8 Gy后,植株再生率大幅度下降,由此得出6 Gy的剂量是小麦幼胚辐射适宜的诱变剂量。     

小麦离体培养性状的遗传分析

对5个小麦亲本双列杂交的分析表明,小麦未成熟胚的离体培养反应是受到复杂遗传控制的,其基因作用以加性为主。在研究的性状上,愈伤组织分化率这一主要性状具有相对较高的遗传力。各性状的杂种 F_1的表现不尽一致,合子胚提早萌发率和根诱导率两性状表现了较大的杂种优势,而愈伤组织分化率则表现倾低亲遗传。在愈伤组织诱导率、合子胚提早萌发率、愈伤组织分化率、体细胞胚数目Ⅱ等性状上存在着正反交差异,杂种 F_1的表现受杂交组合方向的影响。对于愈伤组织分化率和体细胞胚数目两性状,其高值与隐性效应相联系,低值与显性效应相联系,低值呈部分显性。相关分析得出愈伤组织诱导率与愈伤组织生长速度呈显著正相关,与愈伤组织分化率无相关,分化率高者其愈伤组织容易出现提早萌发现象,同时也易于获得产生的体细胞胚。     

辣椒愈伤组织辐射诱变及离体再生培养的研究

为了提高辣椒的育种效率,采用60Co-γ对辣椒的愈伤组织进行辐射,诱导出再生植株并构建离体再生培养体系。梯度辐射结果表明,20Gy的辐射剂量最为合适,在保证较高存活率的前提下,能够产生足够多的变异。对辐射处理后的愈伤组织诱导再生植株进行了初步的研究。结果表明,组织培养结合辐射诱变进行育种,可以得到丰富的变异体,增加选择机会,缩短育种周期。     

小麦离体培养性状的遗传分析

对５个小麦亲本双列杂交的分析表明，小麦未成熟胚的离体反应是受到复杂遗传控制的，其基因作用以加性为主，在研究的性状上，愈伤组织分化率一主要性状具有相对较高的遗传力。各性状的杂种Ｆ１的表现不尽一致，合子胚提早萌发率和根诱导率两性状表现了较大的杂种优势，而愈伤组织分化率则表现倾低亲遗传。在愈伤组织诱导率，合子胚提早萌发率，愈伤组织分化率，体细胞胚数目Ⅱ等性状上存在着正反交差异，杂种Ｆ１的表现受杂交组合方     

VB对番茄根尖离体培养的效应

用番茄的离体根尖作为外植体,在MS培养基上添加不同质量浓度的VB1、VB6及二者组合.结果表明:硫胺素(VB1)是必须的,缺乏它根的生长受阻,所用质量浓度在0.1～1.0 mg/L,其对生长的促进作用与所用质量浓度成正比;吡哆醇(VB6)的作用也是明显的,它与硫胺素共同作用,能够维持离体根的连续生长.     

电激和磁场处理对小麦诱变效应的探讨

对小麦浙麦２号拔节或孕穗期间进行电激处理和盛花期磁场处理，在细胞检查中，见有较高畸变率的染色体单桥、落后染色体、染色体断片和出芽及微核等；在同功酶、组型和带型检测中，发现酶带数、组型和带型与对照基本相同，但酶带宽和颜色改变，染色体相对长度增加、１Ｂ随体染色体上造近着丝蹼的一条带纹明显细于对照；在后代植株高歌 ，发现有高矮秆，熟期、穗型、芒、颖色和不育等变异类型存在。     

小麦叶锈菌离体培养研究

用 45 %特克多胶悬剂、15 %TBZ乳油、6 -BA作保鲜剂 ,分别以脱脂棉、滤纸、水琼脂培养基为载体进行小麦叶锈菌离体培养 ,表明在 3种保绿剂中 ,6 -BA的保绿效果最好 ,且小麦叶锈病病程和症状均与温室苗期试验相当 ,45 %特克多胶悬剂次之 ,15 %TBZ乳油效果较差。一定范围内保绿剂的浓度低 ,发病快、褪绿早 ;反之 ,发病慢、褪绿晚 ,但浓度太高不仅影响保绿效果 ,而且影响叶锈病的发生。 3种保绿剂的最适使用剂量分别为 :45 %特克多胶悬剂 5 0 μL·L-1、15 %TBZ乳油 2 5 μL·L-1、6 -BA 2 5～ 75mg·kg-1。叶龄影响离体叶片的保绿效果 ,以叶龄小的初展叶效果最佳。衬垫物灭菌与否对保绿及病害发生无显著影响。三种衬垫物中 ,以脱脂棉效果最好 ,滤纸次之 ,水琼脂效果最差。试验证明以 6 -BA 2 5～ 75mg·kg-1为保绿剂 ,以脱脂棉为衬垫物 ,取叶龄小的初展叶作离体叶片 ,在 18～ 2 0℃的生化培养箱中培养 ,利于叶片的保绿及小麦叶锈菌的生长。该方法比清水法提高保绿效果 1倍以上 ,是行之有效的专性寄生菌离体培养方法之一。     

小麦幼胚离体培养研究进展

离体培养体系的建立是应用细胞工程和基因工程改良小麦品种的关键环节,对以小麦幼胚为外植体进行离体培养最终获得再生植株的研究进展及在基因转化、品种改良中的应用前景进行了综述。     

小麦成熟胚离体培养研究

以美国小麦品种Overley成熟胚作为外植体进行离体培养,研究外源激素对小麦成熟胚诱导愈伤组织、分化出苗以及试管苗增殖的影响。试验结果表明,在MS培养基中添加2,4-D3mg·L-1愈伤组织诱导频率较高,成愈率为84.0%;在添加有KT2～3mg·L-1的MS分化培养基中愈伤组织分化率较高,可达85%以上;将试管苗转接至添加0.2mg·L-1的NAA和0.5～2.0mg·L-1的6-BA的培养基中,试管苗有一定的分化增殖,但最高分化率仅为33.3%,增殖系数2.05。     

秋水仙素对文心兰离体诱变的影响

以秋水仙素为诱变剂,结合组织培养技术,对文心兰丛生芽和原球茎进行诱变试验,并应用分子标记技术检测诱变后代的变异情况.结果表明：培养基添加秋水仙素混合培养法是文心兰丛生芽诱变的最佳途径,以添加500mg·L^-1的秋水仙素诱导10d效果最佳,植株变异率高达26.7%,变异植株类型包括植株粗壮、多叶、叶片变宽、变厚、矮化、叶片线艺等;经5～6次继代培养,部分变异株系仍保持稳定遗传性状,其中筛选出的稳定绿叶金边、金叶绿边变异株系RAPD 标记表明其在DNA 水平上发生了变异,为文心兰育种提供了新的方法和思路.     

镰刀菌毒素在小麦组织离体培养中的类激素活性

通过使用含镰刀菌粗毒素的诱导培养基,研究了镰刀菌毒素在小麦离体组织脱分化中的作用.发现禾谷镰刀菌粗毒素在小麦组织离体培养中具有关激素活性和毒害双重作用.毒素的类激素活性因所用外植体而异,在幼穗组织中表现较为显着,最适浓度下,3个供试品种的愈伤组织产量比对照均高出1倍.同时,镰刀菌毒素还能影响被诱导愈伤组织的继代和分化性能,降低其存活率、生长势和绿苗分化频率.镰刀菌毒素的类激素活性和毒害作用在不同抗性品种的实验中显示出毒素浓度上的差异,感抗品种之间具有明显的界限.     

籼稻离体胚培养中体细胞胚胎发生的研究

成熟稻胚在含2,4-D的MS培养基上产生胚性愈伤组织以及在胚性愈伤组织表面形成许多瘤状突起的原胚状体,组织学研究表明在诱导培养的不同时期,胚性愈伤组织的细胞分裂产生单核胚性细胞、2细胞、4细胞、多细胞及球形胚。随后移到不含2,4-D的分化培养基上培养,胚性愈伤组织产生与水稻合子胚结构相似的成熟体细胞胚状体。结果表明:2,4-D是胚性愈伤组织诱导的必要激素,但抑制球形胚的发育成熟。不同激素处理结果:Br明显抑制植株再生。研究生理生化指标结果表明:在愈伤组织生长分化过程中不同激素处理Br抑制氧化物酶活性;体细胞胚状体在形成、成熟阶段,酶活性及酶带相应增强和增多;当胚状体萌发形成植株时,酶活性及酶带相应下降和减少,随诱导培养时间延长植株再生率降低。