提高水稻成熟种胚体细胞培养力

实验结果认为,水稻成熟胚是一种“竞争性”外植体。高浓度的脱落酸（ABA）能有效地抑制胚芽和胚根的生长,而对水稻盾片愈伤组织的生长影响较小,从而促进盾片愈伤组织的同步健壮生长。这些愈伤组织致密,呈乳白色且分化频率高。调节分化培养基的浓度可减少愈伤组织变褐老化,有效地提高愈伤组织绿苗分化率。在诱导培养期间,较高的2,4－D浓度（大于1 mg/L）和6－BA会抑制种胚体细胞愈伤组织的诱导,其中籼稻比粳稻敏感。在诱导培养基中附加2,4－D 0.5 mg/L,BA 0.5 mg/L,ABA 5 mg/L,B_1 (5－10 mg/L)对成熟籼稻种胚培养是较合适的。     

离子注入后双胚苗突变水稻的无性系诱导

以离子注入后同源四倍体双胚苗突变水稻及其衍生后代为研究材料,利用无性系诱导技术对愈伤组织的脱分化和再分化特性进行了初步研究。研究结果表明,同源四倍体水稻与相应的二倍体水稻在无性系诱导中存在着明显的差异;在试验中将2,4-D浓度由2.0 mg/l提高到2.5 mg/l则可以获得比较高的诱导率;半胚乳处理不但能提高愈伤组织的诱导率,也能提高愈伤组织的质量,干燥处理能提高愈伤组织的分化率。     

农杆菌介导的小麦成熟胚遗传转化影响因素分析

为解决农杆菌介导的小麦成熟胚遗传转化效率较低的难题,以春小麦Bobwhite成熟胚为外植体,分析植物激素、愈伤组织预培养时间、侵染时间和共培养阶段干燥处理对小麦成熟胚愈伤组织遗传转化的影响,并在遗传转化处理中辅以3个组织再生相关基因(TaSERK1、TaSERK2、TaNiR)的qRT-PCR分析。结果表明,愈伤组织预培养阶段添加适量的2,4-D和Picloram均可诱导成熟胚愈伤组织的形成,但是2mg·L~(-1)Picloram培养基中愈伤组织的胚萌发率为20.78%,远高于2,4-D诱导的胚萌发率(11.38%);共培养阶段对农杆菌侵染的愈伤组织进行干燥处理能适当提高愈伤组织的转化效率;qRT-PCR分析发现再生相关基因TaNiR相对表达量的增加能适当提高愈伤组织的转化率。     

ABA和AgNO3对小麦幼胚愈伤组织诱导和分化的影响

为解决河南小麦生产上三个主导品种（豫麦18号、豫麦49号、兰考906）生物技术改良的技术瓶颈问题。研究了不同浓度的ABA和AgNO3处理对上述三个小麦品种幼胚愈伤组织诱导和分化特性的影响。结果表明。添加0．1mg／LABA的诱导培养基以及在添加0．1mg／l ABA的基础上再添加2．5mg／L或5．0mg／LAgNO3的诱导培养基对幼胚愈伤组织形成和分化最为有利,但不同基因型在相同的处理下幼胚愈伤组织诱导率和分化率仍存在较大的差异。     

脱落酸对水稻愈伤组织糖类代谢及相关酶活性的影响

以水稻愈伤组织为材料,研究了外源脱落酸（ABA）对糖类代谢及相关酶活性的影响。 ABA处理可促进淀粉和非还原糖在愈伤组织中的积累,以10~12 mg/L ABA作用效果最为显著。愈伤组织在处理培养期间,淀粉和非还原糖含量的动态变化受ABA影响明显。ABA能降低还原糖水平以及果糖与葡萄糖的比例,抑制磷酸葡萄糖同分异构酶（PGI）和转化酶的活性,增加磷酸葡萄糖变构酶（PGM）和淀粉磷酸化酶活性。试验结果表明,ABA对糖类代谢和相关酶活性的影响效果在处理的1~7 d最为明显。推测非还原糖含量的升高可能是ABA促进其积累和抑制转化酶活性所致,淀粉含量升高的原因可能是ABA增强了淀粉磷酸化酶的活性,果糖与葡萄糖比值的降低可能是由于ABA对PGI活性抑制和对PGM活性促进的双重影响。     

荔枝体细胞胚胎发生早期的3种内源激素含量变化

采用高效液相色谱法（HPLC）测定了荔枝下番枝品种体细胞胚胎发生早期的内源激素含量的变化.结果表明：内源生长素IAA含量先降低,达到一个最低值,此时是荔枝体胚发生早期原胚Ⅰ阶段,随后就会逐渐上升,直到球形胚阶段时,达到一个最高值;从胚性愈伤组织到胚性愈伤组织II阶段,其内源脱落酸（ABA）含量总的变化趋势先升高,紧接着下降到一个低谷,此时是紧密结构阶段,随后在发育到球形胚阶段的过程中又逐渐升高;内源细胞分裂素（CTK）含量变化趋势呈“M”形.ABA与IAA和ABA与CTK的质量比增大,将有利于荔枝体细胞球形胚的形成.     

小麦WRKY转录因子的鉴定及其在胚性愈伤组织形成中的表达分析

为研究WRKY转录因子在小麦胚性愈伤组织形成中的功能,以小麦基因组信息和愈伤组织形成发育过程中的转录组数据为基础,利用生物信息学方法,在全基因组范围内进行小麦WRKY转录因子的鉴定,并对小麦胚性愈伤组织形成过程中TaWRKY基因的表达模式进行分析。结果表明,在全基因组范围内共鉴定到270个小麦WRKY转录因子（TaWRKY01~TaWRKY270）,根据WRKY保守结构域数量和锌指结构域类型可分为I、II、III三组,分别包含41、145和84个。在愈伤组织转录组文库中,鉴定到39个TaWRKY基因,其中27个与在全基因范围内鉴定到的TaWRKY基因相同,12个在小麦愈伤组织中特异表达。差异表达分析表明,11个TaWRKY基因差异表达,大部分在胚性愈伤组织培养3～15 d时下调表达,且在胚性愈伤组织中比同时期非胚性愈伤组织中表达量高,推测部分TaWRKY基因可能参与小麦胚性愈伤组织的形成。     

采后脱落酸处理促进甘薯块根愈伤木栓组织的形成

本研究以‘北京1号’甘薯为试验材料,人工模拟机械损伤后采用不同浓度（25、50、100、200 mg/L）脱落酸（ABA）进行愈伤处理,研究采后ABA处理对甘薯块根的愈伤作用。结果表明:采后ABA处理能有效促进甘薯伤口处愈伤木栓组织的形成,其中以100 mg/L ABA愈伤3 d效果最佳。采后ABA处理能有效提高甘薯愈伤组织苯丙氨酸解氨酶（PAL）、过氧化物酶（POD）和多酚氧化酶（PPO）活性,提升总酚、类黄酮含量,减少甘薯重量损失。相关性分析表明,ABA处理甘薯木质素含量与总酚、类黄酮含量之间呈极显著相关（P<0.01）,PAL酶活力与POD和PPO酶活力呈极显著相关（P<0.01）。综上所述,采后ABA处理可通过激发甘薯损伤部位组织的苯丙烷代谢、提高愈伤防御酶活性及次生代谢产物的合成,达到促进甘薯块根愈伤形成的目的。     

水稻不同外植体培养效果及其相关性分析

 以23个水稻品种（组合）或品系 (基因型)为材料，对不同外植体（花药、幼穗、幼胚和成熟胚）进行愈伤组织诱导和绿苗分化，结果表明，4种外植体的培养效果存在基因型差异，不同外植体的培养效果差异明显。花药与幼穗、成熟胚间的愈伤组织诱导率呈显著正相关，幼穗与幼胚的愈伤组织诱导率也呈显著正相关；绿苗分化率之间则不存在相关性；4种外植体的愈伤组织诱导率和绿苗分化率之间无相关性。     

水稻种子特异性谷蛋白GluB1启动子在水稻愈伤组织中驱动外源基因表达

【目的】水稻谷蛋白启动子GluB1(GluB1promoter,pGluB1)常用于外源基因在种子中特异性高效表达的研究,也是研究种子储藏蛋白基因表达调控机制的模型。前人研究表明,pGluB1只在水稻胚乳中表达,而在根、茎、叶片、叶鞘、颖壳等组织中均无表达活性。研究的目的是为了克服种子特异表达启动子筛选周期长的缺点。【方法】将由pGluB1驱动的霍乱毒素B亚单位和重组胰岛素原组成的融合基因(a fusion gene of the cholera toxin B subunit and human proinsulin, CTBIN)表达载体pCAMBIA1302-pGluB1sig-CTBIN-NOS经农杆菌介导法转化水稻成熟胚愈伤组织。通过RT-PCR和蛋白质印迹杂交试验检测融合基因CTBIN在水稻愈伤组织中的转录和翻译表达。【结果】获得的7个转基因愈伤克隆中,有6个克隆的融合基因CTBIN在转录水平上表达。选取其中4个克隆进一步进行蛋白质印迹杂交试验检测证实融合基因CTBIN均在翻译水平上表达,而且从分子量大小推断融合蛋白包含的谷蛋白GluB1的N-端信号肽序列(24个氨基酸残基)在所测的愈伤组织细胞中均被成功切除。【结论】水稻种子特异性启动子pGluB1在愈伤组织中具有驱动外源基因表达活性,种子蛋白体亚细胞定位信号肽序列可在愈伤组织细胞中被切除。这为在愈伤组织细胞中快速检测种子特异表达启动子活性和探索愈伤组织中蛋白质的亚细胞分拣机制奠定了基础。     

Purification and Analysis of Abscisic Acid-Specifically-Inducible Proteins from Rice Callus

Two ABA-specifically-inducible proteins from rice callus were isolated and purified by precipitation with 65-100% saturated (NH4)2SO4, followed by the DEAE-sepharose, TSK-gel, and two-dimension electrophoresis. Iso-electric points (pI) of the proteins with the same molecular mass (24.5 kD) were 6.1 and 6.9, respectively. The Western blot analysis indicated that the proteins expressed in different tissues were obviously different. The A1 (pI 6.1) protein was only detected in calli treated with ABA and seed embryos (SE). However, the A2 (pI 6.9) protein was found not only in the calli treated with ABA and SE, but also in the white dry callus. Thus it suggested that the two proteins might play some important roles in the processes of seed embryo (or somatic embryo) formation.     

水稻种子萌发时期的特异性蛋白质

采用水稻品种日本晴为材料进行研究。所得结果表明,水稻种子的休眠胚及培养1～5 d的胚的蛋白质双向电泳,银染色得明显可分辨的斑点数在700个左右,等电点范围在3.0～9.0之间,大多在5.0～8.0之间,分子量在15～170 kD之间,大多在25～95 kD之间。种子培养1～3 d,未见胚萌发, 这时期胚芽的蛋白质种类与休眠胚芽的蛋白质种类无明显差异。种子培养4～5 d,胚开始萌发,这时期胚芽的蛋白质种类相互间也基本一致。胚萌发前后, 胚芽的蛋白质种类大体相同,仅仅是当胚萌发时,明显地可看到两个新形成的斑点,这两个斑点自培养第4天的胚中开始出现,随着培养期延长而逐渐明显,与此相反, 在胚未萌发时明显存在的3个蛋白质斑点,在萌发期逐渐变淡消失。这些蛋白质斑点的分子量及等电点分别约为:1号蛋白16 kD,7.15; 2 号蛋白59 kD,3.00;3号蛋白36 kD,6.10;4号蛋白35 kD,6.50;5号蛋白34 kD,6.25。在胚未萌发时大量存在,而萌发期逐渐消失的蛋白质4、5、6,其分子量都较小,等电点都处于中性位置,这些蛋白质可能是种子贮存蛋白,其作用是供种子萌发时用。萌发期新形成的两个蛋白质,1号是一个分子量小的中性蛋白质,2号是一个分子量较大的酸性蛋白质,由于两者是在萌发期出现,推测其与萌发有关。     

休眠与水稻成熟胚细胞脱分化间的关系

 本文阐明了水稻种子休眠与脱分化的关系,成熟度越低(休眠度愈高),其愈伤组织诱导率越高。在种子收获后立即在55℃高温连续处理4天,强制性打破休眠,能显著提高愈伤组织诱导率;另外,在诱导培养基中附加适量的 ABA(脱落酸)也可明显地提高水稻成熟胚的培养力。这可能与外植体内源激素含量变化有关。     

脱落酸对水稻种子萌发的影响

以3种水稻种子培两优288、R402、LP04为材料,用不同浓度外源脱落酸(ABA)作浸种处理,研究其对水稻种子萌发的影响.结果表明:低浓度ABA(10mg/L)对水稻种子LP04的萌发具有促进作用,20～90mg/L的高浓度ABA对水稻种子的萌发具有明显的抑制作用.结合水稻种子萌发过程中可溶性糖含量、α-淀粉酶活性和内源植物激素等生理指标的检测结果表明,20～50mg/L的ABA能有效抑制水稻种子的萌发,可作为外源ABA在水稻种子储藏中使用的参考浓度.     

不同药剂处理对月季种子脱落酸含量的影响

以月季(Rosa chinensis)种子为研究对象,研究了不同药剂处理对月季种子脱落酸含量的影响。试验结果表明:纤维素酶处理后种子脱落酸含量低于浓硫酸和赤霉素处理后的种子脱落酸含量,利用纤维素酶处理可以有效降低种子的脱落酸含量。     

赤霉素（GA3）和脱落酸（ABA）对不同水稻品种生长和生理特性及GA20ox2、GA3ox2基因表达的影响

 以5个水稻品种4叶1心期的幼苗为材料,比较研究了1 μmol/L GA₃和10 mg/L ABA处理对不同水稻品种生长发育、生理特性及基因表达的影响。结果表明,GA3处理能够促进水稻地上部分伸长生长,抑制根伸长生长;同时,5个品种叶片的叶绿素含量、可溶性蛋白质含量和细胞膜透性呈上升趋势。10 mg/L ABA处理则严重抑制种子萌发和地上部伸长生长;5个品种叶片的叶绿素含量、可溶性蛋白质含量和细胞膜透性则呈现下降趋势。 用RT PCR方法对GA20ox2和GA3ox2基因表达水平的变化进行检测,结果表明GA₃处理后,日本晴GA20ox2基因表达略微下调,其余4个品种的GA20ox2基因表达上调。ABA处理抑制GA20ox2基因表达。GA3ox2基因表达也受GA3和ABA调控。在南粳44、关东194和日本晴中,GA3诱导GA3ox2表达,ABA显著抑制GA3ox2表达。性     

母体对小麦胚的ABA敏感性和种子休眠性的影响

种子休眠是品种穗发芽抗性的主导因素,休眠特性与母体效应和胚对ABA的敏感性均有密切关系。为了了解母体对小麦胚的ABA敏感性和种子休眠的影响,为抗穗发芽育种提供科学依据,对穗发芽抗性不同的小麦品种及它们正反交F1后代授粉后不同发育阶段的胚进行了ABA敏感性鉴定,并对收获前的籽粒发芽能力进行了测定。结果表明,在种子发育过程中,不同基因型的离体胚萌发能力存在差异,抗穗发芽品种的胚对ABA敏感性明显高于易穗发芽品种,胚对ABA的敏感性与其萌发能力关系密切,随着萌发能力的升高,胚对ABA的敏感性降低。在成熟种子中,F1的休眠性偏向于抗性亲本。尽管成熟种子和胚的休眠表现出一定的母体效应,但母体对发育至成熟过程中胚的ABA敏感性并没有影响。因而,母体对种子休眠的影响可能与胚的ABA敏感性无关。