大豆幼嫩子叶离体培养及辐照处理配合基因枪遗传转化研究

3年来共收集 40份栽培大豆和野生大豆材料 ,进行幼嫩子叶的离体培养 ,其中 3个品种获得较高的再生植株频率。辐照处理配合基因枪介导转基因研究表明 ,5Gyγ射线辐照处理能明显提高抗性愈伤的频率。GUS检测抗性愈伤组织 ,证明外源基因已导入大豆细胞 ,并在其中表达     

不同硼水平对双低油菜华双4号产量和品质的影响

以甘蓝型常规油菜品种中油821(双高品种)为对照,通过盆栽试验研究了不同硼水平对甘蓝型双低油菜华双4号子粒产量和品质的影响。结果看出,两个油菜品种在缺硼条件下,施硼量从B 0.3 mg/kg增加到B 2.5 mg/kg时,单株角果数、每角粒数和子粒产量显著增加,但增加到B 5.0 mg/kg时,每株角果数、每角粒数和子粒产量显著降低,硼过量影响产量建成。在硼缺乏和硼过量条件下,华双4号的减产程度均高于中油821,表明双低优质油菜华双4号对缺硼和硼过量的反应较常规双高油菜中油821敏感。硼缺乏或过量时,两个品种子粒含油量和油酸含量均表现降低的趋势,而蛋白质含量呈增加趋势。本试验的结果表明,合理施用硼肥对子粒产量的影响大于对品质的影响,而高产优质品种华双4号更应注重硼肥的合理施用;我国栽培油菜的土壤有效硼的适宜浓度可以提高至B 1.0 mg/kg.但硼肥的安全施用应当控制在土壤有效硼含量为B 2.5 mg/kg以下。     

不同硼水平对双低油菜华双4号产量和品质的影响

以甘蓝型常规油菜品种中油821（双高品种）为对照,通过盆栽试验研究了不同硼水平对甘蓝型双低油菜华双4号籽粒产量和品质的影响。结果看出,两个油菜品种在缺硼条件下,施硼量从B 0.3 mg/kg增加到B 2.5 mg/kg时,单株角果数、每角粒数和籽粒产量显著增加,但增加到B 5.0 mg/kg时,每株角果数、每角粒数和籽粒产量显著降低,硼过量影响产量建成。在硼缺乏和硼过量条件下,华双4号的减产程度均高于中油821,表明双低优质油菜华双4号对缺硼和硼过量的反应较常规双高油菜中油821敏感。硼缺乏或过量时,两个品种籽粒含油量和油酸含量均表现降低的趋势,而蛋白质含量呈增加趋势。本试验的结果表明,合理施用硼肥对籽粒产量的影响大于对品质的影响,而高产优质品种更应注重硼肥的合理施用;我国栽培油菜的土壤有效硼的适宜浓度可以提高至B 1.0 mg/kg,但硼肥的安全施用应当控制在土壤有效硼含量为B 2.5 mg/kg以下。     

甘薯和近缘野生种Ipomoea triloba的种间体细胞杂种植株再生

摘要: 将甘薯(Ipomoea batatas )品种元气和近缘野生种I. triloba的叶柄原生质体用PEG法融合后, 培养在含有0.05～0.20 mg/L 2,4-D和0.5 mg/L KT的改良MS液体培养基中。培养约7周后，将直径达1～2 mm的小愈伤组织转移到添加0.05～0.20 mg/L 2,4-D和0～0.5 mg/L KT的MS培养基上使其增殖。转移3～5周后，愈伤组织直径达8～15 mm。将这些愈伤组织再转移到MS基本培养基上，或转移到添加 3.0 mg/L BAP的MS培养基上培养4～5周后再进一步转移到MS基本培养基上进行培养，结果获得了69株再生植株。RAPD分析表明，其中1株再生植株是元气和I. triloba的种间体细胞杂种。杂种植株的株型呈野生攀缘型，相似I. triloba；而茎色呈绿-紫色，相似元气；其茎的节间长度和叶片形状表现为融合双亲的中间型。茎尖细胞染色体数为54～103，因细胞不同而不同。     

阔叶猕猴桃抗生素敏感性及遗传转化的研究

以阔叶猕猴桃(Actinidia latifolia)叶片为外植体,研究了各种抗生素对形态分化和器官形成的影响,并以叶盘为受体,通过根癌农杆菌介导法获得了抗性愈伤组织和抗性芽,组织化学染色表明gus基因已在植物组织中表达。研究结果表明,对不定芽分化来说,头孢霉素(Cef)效果明显好于羧苄青霉素(Carb)。Cef浓度为300mg.L-1时效果最好,再生频率达100%,平均再生芽数达最大为9.76个芽/外植体。生根过程中高浓度的Cef(≥200mg.L-1)明显抑制生根,而Carb对生根没有显著影响。在卡那霉素(Kan)和Carb组合处理中,Carb对生根没有显著影响,但Kan明显抑制生根。随着Kan浓度的升高,生根率和平均根数迅速减少,当浓度升高到50mg.L-1时,生根完全被抑制。因此,农杆菌介导的阔叶猕猴桃遗传转化中愈伤组织和不定芽诱导过程宜选用300mg.L-1Cef来抑制农杆菌生长,Kan筛选的临界浓度为20mg.L-1。在抗性芽生根过程中Kan浓度应该控制在50mg.L-1以内,并改用Carb作为杀菌剂,生根效果会更好。该研究确定了农杆菌介导的阔叶猕猴桃叶片遗传转化中使用抗生素的种类和用量,为通过基因工程对阔叶猕猴桃进行遗传改良奠定了基础。     

印度梨形孢诱导油菜抗旱性机理的初步研究

印度梨形孢(Piriformospora indica)是一种根部内生真菌,能够促进许多植物的生长,提高作物的产量,而且还能诱导植物产生对生物或非生物胁迫的抗性.为了研究印度梨形孢对油菜(Brassica napus L.)抗旱性的影响,本研究用20％的聚乙二醇6000(PEG)对有印度梨形孢定殖和无印度梨形孢定殖的油菜植株进行模拟干旱胁迫处理,分析两者在受干旱胁迫后丙二醛(MDA)含量、相对电导率大小、脯氨酸(Pro)含量、抗氧化酶(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT))活性以及干旱相关基因表达水平的差异.结果表明,接种印度梨形孢的油菜植株叶片中MDA含量和相对电导率均显著低于未接种印度梨形孢的油菜植株;Pro含量显著高于未接种印度梨形孢的油菜植株,在PEG处理后的第72小时,接种印度梨形孢的油菜叶片中Pro含量是未接种印度梨形孢的油菜的1.3倍;SOD、POD和CAT活性明显高于未接种印度梨形孢的油菜植株,PEG处理后的第24小时SOD、POD和CAT活性分别是对照油菜的1.17、1.38和1.27倍.RT-PCR分析表明,干旱胁迫下有印度梨形孢定殖的油菜叶片中编码合成脂质转运蛋白的基因575表达上调,PEG处理后的第9小时其表达量是对照的3.2倍.本研究研究结果表明印度梨形孢提高油菜对干旱胁迫的抗性与MDA含量、质膜透性、Pro含量、抗氧化酶活性和干旱相关基因的表达相关,印度梨形孢可能是通过提高油菜整体抗氧化能力、维持细胞生物膜完整性和细胞内渗透压以及降低膜脂的过氧化水平,从而增强了油菜对干旱胁迫的抗性.本研究初步明确了印度梨形孢提高油菜抗旱性的作用与部分机理,为深入研究印度梨形孢提高油菜的抗逆性作用及其机理提供基础资料.     

草莓“达斯莱克特”的离体再生

本文研究了基因型、植物生长调节剂及配比、基本培养基、外植体和苗龄等因子对草莓离体再生不定芽的影响。结果表明：草莓不同基因型再生能力差异很大,再生频率为0-94％,在4个供试草莓品种中以“达斯莱克特”再生能力最强。基本培养基MS＋B5大大促进草莓“达斯莱克特”叶片不定芽的分化,以MS＋B5＋6-BA3．0mg／L＋2,4-D0．1mg／L诱导效果最佳;同时,低浓度的2,4-D有利于不定芽再生,IAA、IBA、NAA分别以浓度1．0mg／L、0．5mg／L、0．1mg／L诱导较好,TDZ的诱导效果不明显,且不及6-BA。另外,叶片再生能力远大于叶柄和根,根未诱导出不定芽,以继代28～35d的试管苗幼嫩、平展叶片作为接种外植体为宜,获得了草莓高效的离体再生体系。     

油菜素内酯对水稻细胞伸长和分裂的调控

油菜素内酯(brassinosteroid,BR)是调控植物生长发育的重要的激素之一。为明确BR在调控水稻(Oryza sativa)细胞发育过程中的作用,本研究以不同浓度外源BR处理的水稻愈伤组织、悬浮系和内源BR信号增强的BR突变体Os BZR1-OE为材料,对BR处理后水稻愈伤组织的体积和细胞分布状况、单个悬浮细胞的形状和大小、Os BZR1-OE转基因水稻的细胞进行了观察,并对细胞分裂关键基因的表达量、对细胞分裂具有重要作用的细胞骨架蛋白(F-actin)的积累进行了分析。结果表明,低浓度(1×10-10 mol/L)BR处理的愈伤组织块体积(1.03 cm3)大于对照(0.73 cm3),但高浓度BR(1×10-6 mol/L)处理的愈伤组织块的体积(0.27 cm3)明显小于对照;从细胞核的分布也能印证上述结果,低浓度BR处理后的愈伤组织细胞核排列疏松,表明细胞体积较大,即1×10-10 mol/L BR促进了水稻愈伤组织细胞体积的增加,高浓度BR处理后的愈伤组织细胞核密度大,表明细胞体积较小,即1×10-6 mol/L BR抑制了水稻愈伤组织细胞体积的增加;低浓度BR促进水稻悬浮系单个细胞的伸长,而高浓度的BR抑制悬浮系细胞的伸长;内源BR信号增强的突变体Os BZR1-OE下胚轴细胞明显短于野生型水稻下胚轴细胞;本研究通过碘化丙碇(propidium iodide,PI)和异硫氰酸荧光素(fluorescein isothiocyanate isomerⅠ,FITC)-鬼笔环肽染色对悬浮系细胞的形态和微丝细胞骨架进行观察,发现BR处理可促进水稻悬浮系细胞和微丝骨架的分裂,高浓度BR对细胞分裂的促进效果更明显;双向电泳结果表明,BR处理可促进微丝骨架蛋白的表达;RT-PCR结果表明,BR可增加促进有丝分裂的CDC48(cell division cycle protein 48)和能缩短细胞周期的CYCD2(cyclin D2)基因的表达。上述结果表明,低浓度BR促进水稻细胞的伸长,高浓度BR抑制水稻细胞的伸长,BR促进微丝骨架F-actin的积累,通过促进有丝分裂基因CDC48和缩短细胞周期的因CYCD2的表达而调控水稻细胞的分裂。本研究为BR在作物控高抗倒伏方面的应用提供了理论依据。     

生物炭对盐胁迫下黄瓜叶片抗氧化酶活性和矿质元素累积的影响

  目的  研究生物炭对盐胁迫下设施黄瓜生长和生理特性的影响。  方法  以设施黄瓜（Cucumis sativus L.）专用品种‘翠龙’为试验材料,开展温室盆栽试验,设非盐胁迫和盐胁迫下栽培基质（草炭∶蛭石 = 2∶1）中添加0%（B0,w/w）、3%（B3）和5%（B5）的花生壳炭共6个处理,调查黄瓜的生长、产量、品质、叶片抗氧化酶活性以及矿质元素含量等指标。  结果  生物炭施用可明显提高黄瓜的耐盐性,在NaCl胁迫下,B5处理黄瓜的株高、最大单叶叶面积、产量和抗坏血酸含量均显著高于不施生物炭处理,且B3和B5处理的黄瓜果实硝酸盐含量在非盐胁迫和盐胁迫下均显著低于对照。盐胁迫下,春、秋两季栽培试验中B5处理黄瓜产量分别为对照处理的2.97倍和2.57倍。生物炭处理使黄瓜叶片抗氧化酶活性在盐胁迫下维持较高水平,特别是B5处理黄瓜植株叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性与对照相比显著增加而丙二醛（MDA）含量与对照相比显著降低。盐胁迫下,生物炭处理黄瓜顶部叶片中氮和钾的含量与对照相比显著升高,磷、钠、钙和镁的含量与对照相比显著降低;而在底部叶片中除钠含量显著高于对照外,其他元素的含量在不同生物炭施用量间存在差异。  结论  基质中添加适量的生物炭促进盐胁迫下黄瓜生长,增强抗氧化酶活性,促进氮和钾在顶部叶片的累积,减少钠的累积,缓解盐胁迫对黄瓜的伤害,且以添加5%生物炭处理效果较好。     

雷公藤胚状体培养合成雷公藤甲素与总生物碱的初步研究

雷公藤(Tripterygium wilfordii Hook.f.)是一种多年生的木质藤本植物,生长周期长,次生代谢产物含量低,野生自然资源已经无法满足对其药用与农用的需求。为解决自然资源的短缺并保护雷公藤植物野生资源的生态环境,通过细胞工程技术生产雷公藤药用与农用活性物质是解决自然资源短缺,保护生态环境的途径之一。本研究中的雷公藤愈伤组织诱导自扦插一年生雷公藤叶片,将获得的愈伤组织建立细胞悬浮体系,诱导悬浮细胞得到生长稳定的胚状体培养体系。研究结果显示,添加60 mL/L椰汁的1/2 MS液体培养基可诱导愈伤组织形成浅绿色的胚状体,分离后的胚状体在1/2 MS添加0.5 mg/L a-萘乙酸(NAA)的液体培养基中可继续增殖分化。通过对接种量、培养基、装液量和pH值等培养条件的筛选和优化,在1/2MS培养基添加1.0 mg/L NAA和30 g/L蔗糖,胚状体接种量为1.5 g/100 mL,pH值调至5.8,250 mL三角瓶中装液量为120 mL时最适合胚状体的培养生长;添加内生真菌诱导子,以生物量为指标,在1/2MS+0.5 mg/L NAA+30 g/L蔗糖+Y1(叶的内生菌),pH 5.8时雷公藤甲素在胚状体中的含量是叶中的1.07倍,是自然根皮粉中的1.44倍;在1/2MS+0.5 mg/L NAA+30 g/L蔗糖+G4(根的内生菌),pH 5.8时胚状体中总生物碱量17.02倍于叶中总生物碱量,1.46倍于自然根皮粉中总生物碱量。对3龄小菜蛾(Plutella xylostella)的毒杀试验表明,胚状体提取物与根皮粉提取物相似,100 mg处理浓度下,72 h时死亡率均在90%以上。通过雷公藤叶愈伤组织诱导的雷公藤胚状体培养体系,其次生代谢物(雷公藤甲素与雷公藤总生物碱)含量与野生雷公藤叶和根皮中的相当,胚状体提取物的杀虫活性与雷公藤根皮粉的杀虫活性无明显差异,说明雷公藤胚状体可作为解决雷公藤植物资源短缺的一条途径,为进一步研究和利用雷公藤这一植物资源提供基础资料。     

大麦花药离体诱变及铝胁迫下的培养反应

2份大麦品系的离体麦穗经辐照处理后 ,其花药在铝胁迫培养基上诱导愈伤组织 ,愈伤组织在铝胁迫培养基上进行分化。试验结果表明 ,离体麦穗辐照处理显著降低花药离体培养的愈伤组织诱导率和而后的绿苗分化率 ,诱导培养基中的较高铝浓度胁迫降低愈伤组织诱导率 ,分化培养基中的铝胁迫降低绿苗分化率。辐照处理后花药在铝胁迫培养基上诱导形成愈伤组织并在铝胁迫培养基上分化形成绿苗。     

零磁空间诱变小麦的生物效应研究

研究了零磁空间处理小麦风干种子以及在小麦花药培养过程中附加零磁空间处理的生物遗传学效应。结果表明 ,小麦种子在零磁空间处理 1 80d以上会明显抑制种子萌发和幼苗生长 ,表现出与传统γ射线处理完全不同的生物效应 ;在小麦花药愈伤组织诱导过程中附加一定周期的零磁空间处理 ,对小麦雄核发育和最终形成愈伤细胞团有一定的刺激作用 ,有助于促进高质量愈伤组织及其绿苗的获得率。零磁空间处理丰富了小麦花培后代的变异类型 ,提高了小麦花培育种选择的效率     

草地早熟禾原生质体培养与融合

以草地早熟禾品种RugbyⅡ成熟种子诱导的松软胚性愈伤组织为材料,以酶解法分离出原生质体,进行了原生质体培养;利用PEG融合法对MidnightⅡ和Nuglade的原生质体进行了融合,获得了体细胞杂种愈伤组织。研究了不同酶液组成、酶解时间、愈伤组织继代时间和渗透压对草地早熟禾原生质体游离及生长的影响;预处理对亲本原生质体活力的影响和适宜的融合条件。结果表明:采用继代培养8～10d的胚性愈伤组织,在1.0%纤维素酶+1.0%离析酶+0.5%果胶酶+0.3%崩溃酶条件下,酶解14～17h可得到产量和活力较高的原生质体;原生质体在KM8P培养基中培养3d后出现第1次细胞分裂,2～3周后形成小细胞团,此时添换低渗培养基2～3次,有利于小细胞团持续分裂并形成愈伤组织;试验获得了草地早熟禾品种RugbyⅡ原生质体来源的愈伤组织;5mmol/ml碘乙酰胺处理Nuglade原生质体10min及40μg/ml罗丹明处理MidnightⅡ原生质体5min,能有效地使Nuglade和MidnightⅡ原生质体失活;两品种融合PEG(6000)适宜浓度35%,融合率为9.8%。     

小麦单倍体辐射诱变育种技术研究

采用不同剂量的60 Co γ射线诱变处理杂交当代干种子,以 MW14 和改良 MS 为基本培养基;从MF1 或MF2 代中选择优良单株为供体进行花药培养。针对辐射诱变剂量、低温预处理供体幼穗、变温诱导培养和低温预处理愈伤组织与花培出愈率、绿苗分化率的关系以及越夏控苗和花粉植株移栽等问题进行了研究,以提高获得遗传稳定的可育性加倍单体—纯合二倍体花粉植株的频率,通过大田系谱法可快速选育出新的小麦突变体品种( 系) 及育种材料。这种小麦单倍体辐射诱变育种途径不仅保留了辐射诱变育种固有的特点,同时可将育种周期缩短3 ～4 个世代,提高了小麦辐射诱变育种的效率。     

空间诱变和γ射线辐照与离体培养相结合对水稻生物学效应的研究

利用返回式人造卫星搭载早籼品种中优早 3号干种子 ,研究比较其用不同剂量γ射线辐照对水稻的生物学效应。结果表明 ,空间诱变对M1 代成苗率、苗高和结实率的生理损伤明显比γ射线辐照轻 ,M2 代诱发的叶绿素缺失、株高及抽穗期突变的频率不及 30 0Gyγ射线处理。对空间诱变种子进行离体培养 ,叶绿素缺失和株高突变的频率有较大提高。空间诱变种子的愈伤组织经辐照处理后 ,绿点分化率和绿苗分化率下降 ,M2 的叶绿素缺失、株高及抽穗期突变频率超过空间诱变与离体诱变单独处理之和 ,也不同程度高于 30 0Gyγ射线辐照     

赞皇大枣叶片再生植株的初步研究

以赞皇大枣组培苗叶片为试材 ,研究了叶片诱导再生不定根的最佳培养基及其生长调节物质种类及浓度 ,在此基础上从不定根诱导出不定芽 ,获得了完整的再生植株。结果表明 ,在 1 /2MS +IBA 1 0mgL- 1+NAA 0 3mgL- 1培养基上 ,可从叶片上诱导产生不定根 ,将上述不定根转接到 1 /2MS + 6 BA 1 0mgL- 1+NAA 0 2mgL- 1培养基上继续培养 ,从不定根诱导出不定芽 ,从而获得完整的体细胞再生植株     

中华结缕草成熟胚再生影响因素研究

以中华结缕草(Zoysia sinica Hance)成熟胚为外植体,研究了培养基、水解酪蛋白(CH)、水解乳蛋白(LH)、植物生长调节剂等对愈伤组织诱导及其生长的影响,以及不同继代周期对愈伤组织分化及植株再生的影响。结果表明:2,4-D是影响愈伤组织诱导的关键因素;MS无机成分及有机成分含量对愈伤组织生长影响不显著,附加CH 500mg/L利于愈伤组织生长;继代培养次数直接影响胚性愈伤组织的诱导及植株再生;不经继代培养转入分化培养基的愈伤组织植株再生率最高达34.2%,随继代次数的增加,再生率明显下降,继代培养3次的愈伤组织再生率低于10%。     

茄子游离小孢子培养中小孢子发育的细胞学观察

本文以茄子（Solanum melongena L.）杂交F1代的植株为试验材料，通过游离小孢子的培养，对小孢子脱分化、再分化形成再生植株的发育途径，进行了较为详细的形态细胞学观察。其结果如下：（1）小孢子进行均等分裂和营养细胞分裂两种方式都能形成胚状体或愈伤组织。生殖细胞仅分裂1-2次。（2）多细胞小孢子从花粉沟或萌发孔突出来脱掉花粉壁。（3）花药组织在胚状体形成过程中起着重要作用。（4）从获得的再生植株中，随机取37株进行根尖细胞染色体观察发现，22株为单倍体，14株为二倍体，1株为四倍体。     

沙葱叶基愈伤组织原生质体再生体系的建立

沙葱是一种具有抗旱抗寒、抗病性和适应性强等生理特性的荒漠植物。为开发利用其固有的遗传资源,本研究利用细胞工程技术建立了沙葱（Allium mongolicum Regel）叶基愈伤组织原生质体的分离、培养和植株再生实验体系。研究结果表明,酶法分离原生质体的产率和分裂频率明显取决于用于制备原生质体的愈伤组织的状态。转代培养7-10d的松软愈伤组织可分离出大量有活性的。在附加2.0mg/L2,4-D、0.2mg/L激动素、500mg/L水解乳蛋白、0.4mol/L甘露醇和2%蔗糖的MS培养基中进行液体浅层培养,4~5d后出现第一次原生质体分裂;7~10d出现第二次分裂。结果显示原生质体的分裂频率大约为5%;4周后,可见到小愈伤组织。当将原生质体分裂形成的愈伤组织转移到附加2.0mg/L6-苄氨基嘌呤（或激动素）和0.4mg/L萘乙酸（NAA）的MS固体培养基上,并在低光照条件下培养后,从愈伤组织上分化出了不定芽,进而发展成小植株,并移栽成活。本研究对沙葱抗逆遗传品质用于经济植物遗传改良的研究奠定了可行的实验基础。     

玉米自交系及F_2分离群体花药培养中的过氧化物同工酶分析

利用聚丙烯酰胺凝胶电泳分析了两个花粉诱导率不同的自交系 (A3和A46)及其杂种F2 代分离群体在花药培养过程中过氧化物同工酶的变化。结果表明 ,花药培养 7d以后 ,高诱导率自交系A3及高诱导率F2 单株均出现Rf0 50和Rf 0 52 2条过氧化物同工酶谱带 ,而难诱导自交系A46和难诱导F2 单株无此特征。据此认为 ,过氧化物同工酶可以作为花培能力选择的一项较为可靠的生化指标。