冬小麦成熟胚高频愈伤组织形成和分化的适宜条件研究

以4个冬小麦品种的成熟胚为外植体,研究了温度预处理、愈伤组织诱导培养基中2,4-D浓度和分化培养基激素种类及其配比对小麦成熟胚愈伤组织形成和分化的影响。结果表明,与室温25℃相比,低温4℃预处理能明显改善愈伤组织的形成率。适宜愈伤组织形成的诱导培养基中2,4-D浓度以4 mg/L为宜,分化培养基中含有1 mg/LKT 2 mg/L 6-BA较仅含有1 mg/L KT或2 mg/L 6-BA能明显促进愈伤组织的分化。相同培养条件下,不同品种间的愈伤组织形成和再生能力存在较大差异。因此,进行低温种子预处理、愈伤组织诱导过程中采用适宜的2,4-D浓度,以及分化过程中采用适宜的激素组合是冬小麦高频愈伤组织形成和分化的重要条件。     

雪莲组培过程对潮霉素敏感性的研究

以雪莲叶片为外植体,研究了不同浓度的潮霉素对雪莲愈伤组织诱导、生长及分化的影响,结果表明:8.0 mg/L浓度的潮霉素为雪莲叶盘转化筛选的最佳质量浓度,不同浓度(5 ～50 mg/L)潮霉素对MS+ NAA 2.00 mg/L+ 6-BA 1.00mg/L培养基下雪莲愈伤组织的诱导与生长均有明显的抑制作用,随着潮霉素浓度的升高,毒害程度加深,当潮霉素浓度为20 mg/L时表现为生长的愈伤组织块较小、褐化、甚至死亡.同时,低浓度(0.5 ～2.0 mg/L)的潮霉素可以提高雪莲愈伤组织的分化率,其中0.5 mg/L潮霉素的质量浓度的诱导培养基内,雪莲愈伤组织的出芽率平均可达98.33％.     

不同二倍体和四倍体小麦成熟胚再生体系研究

为了研究不同基因型和培养条件对小麦成熟胚愈伤组织诱导和分化的影响,以硬粒小麦、墨西里卡、野生一粒麦Tu和野生一粒麦Tb为实验材料,对其成熟胚在不同激素配比下愈伤组织的诱导和植株分化进行研究。结果表明,不同基因型小麦成熟胚愈伤组织诱导、分化及再生均存在很大差异。其中硬粒小麦的成熟胚培养效果最佳,其愈伤组织在不同2,4-D浓度（1.0~4.0 mg/L）下诱导率均在93%以上。不同激素配比对成熟胚愈伤组织绿点率、再生率均有显著影响。硬粒小麦、墨西里卡、野生一粒麦Tb在激素配比为KT 1.5 mg/L+NAA 0.5 mg/L的分化培养基中培养效果最好,其绿点率分别为85.22%,61.67%,8.50%,成苗率分别为40.40%,32.06%,1.72%;而野生一粒麦Tu的最适分化培养基激素配比为KT 1.0 mg/L +NAA 1.0 mg/L,其绿点率和再生率分别为18.64%和8.47%。研究表明,基因型是影响二倍体和四倍体小麦成熟胚培养的主要因素,愈伤组织的诱导和植株的再生是相互独立的。     

马铃薯晋薯16号愈伤组织再生体系的建立

为建立马铃薯品种晋薯16号组织再生体系,以晋薯16号无菌苗为材料,对外植体类型、外植体表面消毒试剂浓度和根的诱导条件进行筛选,同时优化了愈伤组织诱导和分化的最佳植物激素组合及浓度。结果表明:愈伤组织诱导的最佳外植体为茎段;2%的次氯酸钠消毒效果较好;根的诱导使用含50g/L蔗糖的MS培养基较好;愈伤组织诱导培养基以MS+6-BA 1.5mg/L+NAA 0.5mg/L为佳;愈伤组织分化培养基以MS+6-BA 1.5mg/L+GA3 2.0mg/L+ZT 1.0mg/L为佳。     

大葱成熟胚愈伤组织诱导及植株再生

为了建立大葱组培高频再生体系,以‘铁杆大葱’的成熟胚为材料,探讨培养基种类、植物生长调节剂浓度等因素对大葱成熟胚愈伤组织诱导及再生的影响。结果表明,MS培养基适合大葱成熟胚愈伤组织诱导,大葱成熟胚愈伤组织诱导最适宜的培养基为MS+2,4-D (2~3 mg/L)。大葱成熟胚愈伤组织分化培养最适培养基为MS+6-BA (1.0 mg/L)+KT (1.0 mg/L)+NAA (0.1 mg/L),分化率达90%;对分化的再生苗移植于1/2 MS培养基上进行生根及壮苗培养,生根率达到100%,炼苗移栽后小苗的成活率达到90%以上。本研究为进一步优化大葱再生体系提供了依据,为后续大葱的遗传转化的研究起了推动作用。     

宁夏主栽水稻品种高频再生体系的建立

通过对宁夏多个主栽水稻品种愈伤组织的培养,结果表明,诱导水稻愈伤组织的最适培养基是:N6+2mg/L 2,4-D+0.5/L水解酪蛋白+0.5g/L L-脯氨酸+8g/L琼脂+30g/L蔗糖;水稻愈伤组织最适分化培养基是:MS+2mg/L 6-BA+0.5mg/L NAA;水稻的最适生根培养基为:MS+0.5mg/L NAA.筛选出了诱导愈伤组织和愈伤组织分化的最适激素浓度配比和最适分化条件.     

啤酒大麦品种甘啤4号成熟胚再生体系的建立

建立啤酒大麦品种甘啤4号成熟胚再生体系可为其遗传转化奠定基础。本研究以甘啤4号成熟胚为材料,研究不同诱导培养基对其愈伤组织诱导及分化的影响,并通过添加不同浓度梯度的Ag NO3(0,2.5 mg/L,5.0 mg/L,7.5 mg/L,10.0 mg/L,15.0 mg/L)和ABA(0,0.1 mg/L,0.3 mg/L,0.5 mg/L,0.7 mg/L,1.0 mg/L),观察其愈伤组织形态变化,统计出愈率、绿点率,探索适宜甘啤4号成熟胚组织培养的条件。同时在0、7 d、14 d、21 d和二叶期分别测定成熟胚再生过程中SOD、POD、CAT活性、MAD、可溶性蛋白及内源激素(IAA,ABA,GA3)的含量,为优化成熟胚再生体系准备条件。研究结果表明:培养基NMB较适宜甘啤4号成熟胚再生培养,发现添加适量Ag NO3和ABA有助于愈伤组织的诱导及分化,但Ag NO3处理的效果较ABA明显,其诱导甘啤4号愈伤组织的最适浓度分别为7.5 mg/L和0.5 mg/L;观察到不同时期酶活性大致均呈现先上升后下降的趋势,内源激素含量也随着培养时期的不同有所差异。研究结果可为添加外源激素、进一步优化培养条件奠定了基础。     

甘薯愈伤组织分化及抗生素耐受性研究

为了研究不同甘薯品种愈伤组织对抗生素耐受性,以及在不同激素配合使用时分化情况,为甘薯转基因工程奠定基础。将不同浓度的羧苄青霉素、卡那霉素和潮霉素以及不同浓度和组合的NAA、BAP 和2,4－D添加进MS培养基,接种不同来源的甘薯愈伤组织并进行观察。[结果]不同甘薯品种对3种抗生素耐受性表现出一定差异,在较低羧苄青霉素浓度（100mg/L）的MS固体培养基中,所有品种愈伤组织生长良好。在较高羧苄青霉素浓度（≧500mg/L）的MS固体培养基中,南薯99和绵粉7号表现出较强的抗生素耐受性。NAA（0.1mg/L）与较高浓度BAP（≧1.0mg/L）配合使用, 不同品种愈伤组织分化率为100%,较低浓度BAP（0.1mg/L）与不同浓度NAA配合使用,分化率极低。     

盐稻8号遗传转化体系中不同抗生素种类与浓度的抑菌效果研究

为建立粳稻遗传转化体系,筛选抗性愈伤组织,提高转化植株再生能力,选用羧苄青霉素钠（carbenicillin sodium,Car）、头孢噻肟钠（cefotaxime sodium,Cef）两种抑菌剂和一种标记选择剂潮霉素B（cygromycinB,HyB）,分别设4个抗生素浓度处理侵染转化共培养后的粳稻盐稻8号成熟胚愈伤组织。结果表明：Car的抑菌作用强于Cef,Car浓度为500mg/L时抑菌率达到100.0%,抗性愈伤组织的分化率达到42.2%;选择剂HyB浓度为30mg/L可获得86.1%较高质量的抗性愈伤组织,抗性愈伤组织的分化率达到39.5%。结论在以盐稻8号为受体材料的粳稻遗传转化体系中,抗生素的最佳搭配是500mg/L Car+30mg/L HyB。     

天蓝苜蓿花药愈伤组织诱导及再生体系的建立

为获得天蓝苜蓿单倍体再生植株,本研究以野生天蓝苜蓿花药为外植体,采用正交设计L₁₆(4⁴)筛选适宜天蓝苜蓿愈伤组织诱导培养基,比较不同基本培养基及生长调节剂组合筛选适宜的分化培养基,并用1/3MS、1/2MS和MS添加不同浓度的NAA研究不定生根。结果表明:天蓝苜蓿现蕾15~25 d的花药其愈伤组织诱导效果最好,高达60.5%。4℃低温预处理2~4 d有利于愈伤组织诱导,诱导率达77.2%。适宜花药愈伤组织诱导的培养基为NB+2,4-D 1.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L+6-BA 0.5 mg/L+TDZ 1.0 mg/L,诱导率达78.5%。比较不同基本培养及生长调节剂的不同组合发现,NB培养基愈伤组织分化效果优于B₅和MS,NB+NAA0.5 mg/L+6-BA 2.0 mg/L适宜愈伤组织的分化,分化率为66.3%。不定芽在1/3MS+NAA 0.5 mg/L中培养,生根率最高,为86.55%。本研究建立了天蓝苜蓿花药培养再生体系,获得了单倍体植株,为天蓝苜蓿的育种实践及基因组学研究提供基础材料。     

影响小麦K199不同外植体愈伤组织诱导的因素

以小麦科农199(K199)的完整种子、离体成熟胚和幼叶作为外植体,探讨了取材时间、取材部位、激素浓度和培养方式对小麦离体培养的影响。结果表明,刨碎的离体成熟胚和叶片基段为小麦组织培养的良好起始材料,种子萌发4 h为最佳取材时间,2 mg/L 2,4-D更有利于获得II型愈伤,光培养比暗培养更适用于叶片愈伤培养。     

“济麦”系列品种成熟胚再生体系的优化研究

建立成熟的外植体再生体系,搭建有效的转化平台是实现小麦基因工程改良的重要途径。与未成熟胚相比,利用小麦成熟胚作为外植体不仅取材方便,而且不受环境和季节的限制。因此,建立小麦成熟胚再生体系是小麦组织培养发展的重要趋势。本研究利用"济麦"系列5个品种济南17、济麦19、济麦20、济麦21和济麦22,以适于组培的小麦品种Bobwhite作对照,研究了不同浓度2,4-D、玉米素(ZT)和激动素(KT)对小麦成熟胚的愈伤诱导和分化成苗的影响。结果表明,与对照品种Bobwhite相比,"济麦"系列品种具有更高的成熟胚出愈率,品种间差异显著,呈现出基因型效应。在相同2,4-D诱愈浓度条件下,不同品种间分化和成苗率差异极显著。"济麦"系列品种的成苗率均低于对照品种Bobwhite(13.55%),说明进一步优化愈伤的再生成苗能力是未来建立再生体系的关键。相同品种条件下,2,4-D诱愈浓度对出愈、分化和成苗率影响显著,当2,4-D诱愈浓度4mg/L时,除济麦20以外,其它五个品种均能分化成苗,其中济麦22成苗率约10.33%,接近Bobwhite水平。本研究为建立和完善"济麦"系列品种的成熟胚再生和遗传转化体系奠定了基础。     

Optimization of mature embryo-based high frequency callus induction and plant regeneration from elite wheat cultivars grown in China

We have developed an efficient procedure for plant regeneration of elite wheat cultivars using mature embryos. Firstly, we established the optimal combination of basal media, inoculation method and pretreatment method using biostatistical methods. The results indicated that the combination of MS medium and longitudinally bisected mature embryos showed the highest culture efficiency, whereas the pretreatment method had no significant effects on callus induction or plant regeneration. A 70% primary callus induction rate was achieved on MS medium containing 2 mg/l 2,4‐d for all tested cultivars. Primary calli were then transferred onto the subculture medium to initiate embryogenic calli. Supplementation of the subculture medium with the appropriate combination of phytohormones (2.0 mg/l 2,4‐d , 0.5 mg/l BA and 0.1 mg/l NAA) significantly enhanced embryogenic callus production. The addition of AgNO₃ (10 mg/l) in regeneration medium promoted plant regeneration, whereas CuSO₄ stimulated root formation. The use of this protocol achieved successful plant regeneration in eight tested cultivars. The culture efficiency ranged from 15.3% to 36.8%, suggesting this regeneration system may be an effective alternative for wheat genetic transformation.     

不同品系橡胶树花药愈伤诱导和体胚发生研究

为建立橡胶树不同品系的体胚发生和植株再生体系,为不同品系橡胶树良种生产奠定基础。以橡胶树优良品系‘热研106’、‘热试59’、‘热试62’的花药为材料,采用正交设计,对不同品系、不同植物生长调节剂配比培养基的花药愈伤和体胚诱导效果进行了研究。[结果]结果表明：3个品系的愈伤诱导率和体胚诱导效率差异明显,同一品系不同培养基的愈伤诱导率和体胚诱导效率差异明显;愈伤诱导培养基中的植物生长调节剂对下一阶段的体胚诱导有明显影响。根据本研究,‘热研106’的花药愈伤诱导最佳浓度组合为2,4-D 1 mg/L+NAA 2 mg/L+KT 1 mg/L,‘热试59’的花药愈伤组织诱导最佳浓度组合为2,4-D 0.5mg/L+NAA 1 mg/L+KT 1 mg/L,‘热试62’的花药愈伤组织诱导最佳浓度组合为2,4-D 1 mg/L+NAA 1 mg/L+KT 1 mg/L。‘热试62’的体胚发生最佳浓度组合为KT 3 mg/L+NAA 0.05 mg/L+GA3 0.05 mg/L+6-BA 0.5 mg/L。[结论]本研究获得了不同品系的愈伤诱导和体胚发生最佳培养基组合,为多品系橡胶树花药植株再生体系的建立奠定了基础。     

春小麦成熟胚愈伤组织诱导及再生体系的优化

为优化小麦成熟胚再生体系,以CB037和中国春(CS) 2个春小麦品系的成熟胚为外植体,在培养基中添加不同浓度的TDZ (Thidiazuron, N-苯基-N’-1,2,3-噻二唑-5-脲)。结果显示,CB037和CS成熟胚胚性愈伤组织诱导率最适TDZ浓度为0.5 mg/L,在培养14 d时分别为90.43%和87.88%,均高于对照,达到极显著差异水平。CB037愈伤组织分化率和绿芽诱导率在0.5 mg/L TDZ时达到最高值,分别为48.94%和60.64%,与对照相比具有极显著性差异和显著性差异;CS愈伤组织分化率和绿芽诱导率的最适TDZ浓度为1.0 mg/L,与对照相比,二者均达到极显著性差异。TDZ最适响应浓度存在品种间差异,适量添加可提高成熟胚再生效率。本研究通过优化培养基成分提高成熟胚再生能力,为高频小麦遗传转化体系的建立提供了依据。     

宁夏优质水稻品种D10高效再生体系的建立

为了利用基因沉默技术定向改良宁夏香稻品种,短期内建立可获得成苗的高效成熟胚再生体系,以宁夏优质水稻品种D10成熟胚作为外植体,通过植物组织培养的方法,研究了培养基、外源激素、光照和温度对外植体培养及再生的影响。结果表明：不同培养基对愈伤组织诱导率有着不同的影响,MS培养基最低,N6D培养基最高;32℃持续光照培养的愈伤组织明显优于30℃ 12 h/d光照培养;在分化培养基中添加TDZ,发现浓度为1 mg/L的TDZ与低浓度的IAA结合使绿苗分化率提高到100%;另外添加2 mg/L ABA的N6D培养基中愈伤组织诱导率为100%。最终该品种的最优再生体系为：32℃持续光照培养并添加ABA 2 mg/L的N6D培养基;分化培养基为B5+TDZ 1mg/L+IAA 0.2mg/L;生根培养基为1/2MS+KT 2 mg/L+NAA 0.2 mg/L+CH 2 g/L+Sorb 30 g/L。本研究建立了宁夏优质水稻品种D10成熟胚再生体系。     

杏叶片离体繁殖研究

杏叶片培养可以产生不定芽，ZT与2，4－D配合能诱导出愈伤组织，其培养基为MS＋ZT4．0mg/L 2,4-D 3.0mg／L，但只有在KT与NAA配合使用时才能从叶愈伤组织中分化出少量不定芽，30g/L山梨醇对叶片愈伤组织分化不定芽的作用比同浓度的蔗糖强，愈伤组织第11次继代培养中，在NAA浓度一定（5．0mg/L)的情况下，随着KT浓度的增加，新愈伤组织产生率逐步增加，且愈伤组织幼嫩，茂密，第13次继代培养时，只有MS＋NAA6．0mg/L KT2.0mg/L 山梨醇30g/L及MS＋NAA5．0mg/L KT4.0mg/L＋蔗糖30g/L的培养基可以产生不定芽，产生率分别为6．67％和13．33％，叶片正铺与反铺对愈伤组织的诱导率均达100％，不仅正铺所产生的愈伤组织比反铺的重量大，而且只有正铺才能诱导出不定芽。     

迷迭香叶片愈伤组织诱导及再分化培养

本研究以迷迭香叶片为外植体,探索愈伤组织形成及再分化条件。结果表明:蔗糖含量较高的培养基可促进愈伤组织形成,其中以MS+蔗糖50g/L+6-BA0.5mg/L+NAA0.5mg/L效果最好,诱导率可达88%;愈伤组织再分化形成不定芽时,以MS+6-BA1.5mg/L+KT0.5mg/L+NAA0.5mg/L效果较好,再分化率达50%;MS+6-BA0.8mg/L+NAA0.5mg/L诱导不定芽增殖,增殖率可达到300%多;不定芽生根时,MS+NAA0.1mg/L效果较好,生根率可达65%。同时,研究发现,尽管外植体被消毒至无菌,但75%乙醇复合其它灭菌剂共同灭菌时,会导致外植体大量死亡。     

粳稻恢复系C418成熟胚转基因再生体系的建立

为了建立粳稻恢复系C418转基因再生体系,本研究以不同培养基、不同2,4-D浓度、不同KT浓度及不同6-BA浓度的不同组合培养基来诱导C418成熟胚愈伤组织,以获得最适C418诱导的培养基,然后以获得的愈伤组织利用农杆菌介导法进行转基因再生体系的建立。结果表明:NBD培养基为6种培养基中最适培养基;2,4-D浓度为2.0 mg/L时,诱导率最高;随着6-BA的浓度增加诱导率降低;KT对C418成熟胚愈伤组织的诱导没有影响。本研究成功建立了C418转基因再生体系。