不同因素对白刺花体细胞胚发育、成熟及萌发促进

为研究ABA、KNO_3和NH_4NO_3两种氮源比例及凝固剂对白刺花体细胞胚胎发育、成熟及萌发的影响。本研究利用白刺花下胚轴诱导的增殖良好的胚性愈伤组织为材料,通过ABA、氮源种类及比例和凝固剂对其体胚发生、成熟的对比试验研究,筛选最优的白刺花体细胞胚胎发育、成熟和萌发的培养基。结果表明:白刺花下胚轴诱导的愈伤组织经增殖培养得到增殖率为170%的胚性愈伤组织;添加ABA 15.0 mg/L的培养基上可使体细胞胚发生率达到85.21%,体细胞胚产生数量达112个/g,总胚数与对照相比为486.96%;氮源比例中,KNO3增加1倍,NH_4NO_3减半的培养基上体细胞胚发生率最高,达92.33%,体细胞胚产生数量最多,为139个/g,形成的体胚数是对照的124.11%;以琼脂和植物凝胶作为凝固剂的试验中,琼脂7.0 mg/L和植物凝胶为3.0 mg/L时,体细胞胚发育良好,从畸形胚及子叶胚的多少和愈伤褐化综合考虑,植物凝胶比琼脂好。不同发育期的体细胞胚萌发培养时,鱼雷胚转接最为合适,体胚萌发能力最高,为91.55%;体胚苗壮苗培养可使植株转化率高达93%,植株移栽成活率为92.92%。本研究可为白刺花体细胞胚胎发生技术和快速成苗体系提供基础资料。     

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。     

不同处理诱导新海16号体细胞胚胎同步化发生

【目的】旨在探索诱导海岛棉体细胞胚胎同步化发生的有效方法。【方法】以海岛棉品种新海16号的胚性愈伤组织为材料,研究了低温、饥饿和渗透处理诱导体细胞胚胎同步化发生的效果。【结果】在低温处理组中,4℃诱导时体细胞胚胎发生的数量随着低温诱导时间的延长而显著增加;10℃诱导时,不同诱导时间下各处理体细胞胚胎发生的数量差异不显著,但都显著高于对照(28℃);缺磷、缺氮、缺肌醇3种饥饿处理的体细胞胚胎的数量都随着处理时间的延长而减少;渗透处理组中,在含40 g·L-1葡萄糖的培养基上诱导7 d的效果最佳。【结论】4℃处理3 d、缺磷处理5 d、缺氮处理5 d以及40 g·L-1葡萄糖诱导7 d可以显著促进新海16号的体细胞胚胎同步化发生,其中4℃处理3 d的诱导效果最佳。     

桃儿七体细胞胚胎发生的初步探究

以桃儿七种子胚培养获得7 d生的无菌苗,切取无菌苗的下胚轴、子叶做为外植体,通过调控不同生长调节剂浓度配比,诱导培养获得愈伤组织,利用愈伤组织进行体细胞胚胎发生研究,观察体细胞胚胎的发育过程,分析不同激素配比对桃儿七体细胞胚发生的影响,从而建立桃儿七体细胞胚胎发生技术体系。本研究结果表明最适宜桃儿七愈伤组织诱导的培养基是MS+0.2 mg/L NAA+0.1 mg/L GA3+1.0 mg/L 6-BA,有利于胚性愈伤组织转化和增殖的培养基为MS+1.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA+0.1 mg/L GA3+300 mg/L CH+40.0 g/L蔗糖,培养基MS+6-BA 0.5 mg/L+GA30.1 mg/L+NAA 0.01 mg/L有利于体细胞胚的增殖和萌发。     

高频体细胞胚胎发生的优异棉花种质材料筛选

棉花的体细胞胚胎发生严重依赖于其基因型,这大大限制了细胞融合与基因工程在棉花遗传改良上的应用.为了拓展棉花体胚发生的基因型来源,本实验选择不同基因型的优异棉花品种(系)为材料,利用MSB基本培养基筛选高频体细胞胚胎发生棉花材料.结果表明,在添加2,4-D (0.1 mg/L)和KT (0.1 mg/L)的MSB培养基上所有材料都能诱导出愈伤组织,但继代3～4次后仅有大铃棉和邯8959两个材料能分化出胚性愈伤组织.在添加IBA (0.5 mg/L)和KT (0.15 mg/L)的MSB培养基上能,大铃棉和邯8959的胚性愈伤能够高频萌发形成胚状体,每克胚性愈伤组织能形成10～25个胚状体,并再生出完整植株.本研究筛选出的优异棉花种质材料大铃棉和邯8959为棉花基因工程开拓了新的种质资源.     

野生平贝母体细胞胚胎发生及植株再生体系的建立

以野生平贝母根尖为外植体,应用均匀设计法筛选其最适合的胚性愈伤组织及胚性细胞复合体诱导、体细胞胚烫发育及植株再生的培养基,建立了平贝母体细胞胚胎发生体系.结果表明,平贝母根尖胚性愈伤组织及胚性细胞复合体诱导最适宜的培养基为:ER(Eriksson,1965)+6-BA 1.0 mg/L+IAA2.0 mg/L+2,4-D 0.1 mg/L,诱导率为95%;体胚发育及植株再生最适宜的培养基为:ER+6-BA 1.00mg/L+IAA 0.10mg/L,体胚萌发率为100%,萌发的体胚在发育培养基上继续培养40d后全部发育成完整植株.对不同阶段培养材料的形态结构及超微结构的观察证明了平贝母体细胞胚胎的发育过程.     

通过多种培养基优化长白落叶松体细胞胚再生

为建立稳定高效的落叶松体细胞胚再生体系,本研究以长白落叶松未成熟合子胚作为外植体材料,选择生长良好的胚性愈伤组织,依次通过液体培养基A,半固体培养基B,固体培养基C三种成熟培养基诱导体细胞胚形成。其中,愈伤诱导培养基为S培养基+2,4-D 1.0 mg/L+6-BA 0.5 mg/L+KT 0.3 mg/L,蔗糖20 g/L,琼脂3 g/L;继代培养基为S培养基+2,4-D 0.15 mg/L+6-BA 0.05 mg/L+KT 0.05 mg/L,蔗糖30 g/L,琼脂6 g/L;成熟培养基A为S培养基+PEG-4000 100 g/L+ABA 15 mg/L+Ag NO310 mg/L,蔗糖45 g/L的液体培养基;成熟培养基B和C分别为添加了2 g/L和10 g/L琼脂的成熟培养基A。该方法体胚成熟时间为32 d左右,同步率为78.0%,正常形态体胚比例为83.0%。正常形态体胚形成效率可达223.0个/g胚性愈伤,体细胞胚萌发率可达47.2%。相较于单一成熟培养基,缩短成熟时间,使体胚生成更同步,并提高了体胚产量和质量。为落叶松体胚再生的商业化提供了途径,为大规模化育种繁殖、生理生化研究和转基因改良带来极大的方便,具有较大实际应用价值。     

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.     

‘凤丹白’牡丹体细胞胚的诱导及萌发

以牡丹品种‘凤丹白’的胚轴为外植体,诱导体细胞胚发生,研究不同生长调节剂以及低温预处理对牡丹体细胞胚发生的影响,并对体胚发生过程进行组织细胞学观察。结果表明,体细胞胚在MS+IAA1 mg/L+TDZ 3 mg/L+KT 0.5 mg/L培养基上诱导效果最好,诱导率为40.48%,体胚在MS培养基上萌发率为39.04%,在培养基MS+6-BA 0.1 mg/L+CH (水解酪蛋白) 1.0 g/L+活性炭0.5 g/L上的进一步萌发率为35.55%,在MS+IAA 2 mg/L+GA32 mg/L上4℃低温预处理5 d,可以有效提高体胚发生,体胚诱导率提高11.42%。组织切片可以清晰观察到体胚内起源,胚性愈伤组织历经球形、心形、鱼雷形胚后发育成子叶胚。     

探析植物体胚发生的关键基因

体细胞胚胎是植物离体再生的高效方式及遗传转化的理想受体,也是进行科学研究的理想体系;但是从体细胞转变为胚性细胞的过程是复杂的基因调控网络调控的,在这其中,BABY BOOM/WUSCHEL/LEAFY COTYLEDON/MYB115等转录因子处于体胚调控网络的上游,能够带动下游相关基因的响应从而启动了体细胞胚胎的发生,起着"画龙点睛"的关键作用,是启动体胚发生"按钮"和调控体胚发育的"开关"。本综述分析了上述关键基因在启动体细胞胚胎发生及体胚发育和器官再生等过程中的作用,及探讨了从分子水平调控体胚发生的研究体系。认为,在化学诱导表达体系下操纵BABY BOOM和WUSCHEL基因的表达是启动体胚发生及提高植物再生能力的最有效的调控系统,无论同源和异源表达均表现出明显的功能和诱导体胚发生形成的作用,对于科研和生产均具有重要的价值和意义。     

中国棉花体细胞植株再生的基因型分析

我国开展棉花体细胞组织培养研究20多年来,已经成功的获得了戴维逊氏棉、雷蒙德氏棉、瑟伯氏棉、拟似棉、草棉、亚洲棉、海岛棉和陆地棉8个棉属的再生植株。其中陆地棉约占总数的70％,海岛棉约占20％。考查陆地棉栽培品种(系)的系谱亲缘关系,主要来源于斯字棉的材料约占26％、岱字棉约占23％、乌干达棉约占12％、珂字棉约占11％、爱字棉约占3％、福字棉约占1．5％。本文对我国再生植株品种(系)的差异进行了分析,并将开展棉花体细胞组织培养以来再生成功或研究利用的基因型加以整理,以期为进一步的研究提供参考。     

‘新海16’愈伤组织诱导及白霜的优化

为获得高品质、活力旺盛且具有分化能力的愈伤组织,本研究在已建立的海岛棉(Gossypium barbadense)‘新海16’再生体系基础上,以MSB附加0.1 mg/L 2,4-D及0.1 mg/L KT为基本培养基,采用单因素随机试验研究外植体不同部位、光照及培养基成分等对‘新海16’愈伤组织诱导的影响。结果表明:‘新海16’愈伤诱导的外植体选用下胚轴中上部绿色茎段诱导效果较优;除此之外,愈伤诱导效果最佳的处理为2 000 lx光照强度、90%MSB无机盐成分、3 g/L PVP及1.2~1.4 g/L Gelrite或Phytagel,均能够降低愈伤组织出现白霜现象,对愈伤组织疏松生长有促进作用。本研究通过优化愈伤组织的诱导方法,提高胚性愈伤组织发生率,为‘新海16’高频再生体系提供科学依据。     

Induction of Embryogenic Callus in Gossypium barbadense L. and Gossypium hirsutum L. by Hormone Treatments

The aim of this study was to induce embryogenic callus from various cultivars of cotton in tissue culture, so that a stable and efficient regeneration system could be developed to produce new cotton varieties for cultivation in Xinjiang. The explant materials were hypocotyls of the main cotton cultivars grown in Xinjiang, i. e. Xinhai 25, Xinhai 16, Xinluzao 39, and Xinluzao 42. We tested the effects of different combinations of two hormones (kinetin, KT; 2,4-dichlorophenoxyacetic acid, 2,4-D) on induction of callus from these explants. Calli were produced by the explants under four different combinations of hormones in the media. The optimal hormone combination to induce callus from Gossypium hirsutum explants was 0.1 mg·L^-1 KT + 0.05 mg·L^-1 2,4-D, while that to induce callus from Gossypium barbadense explants was 0.1 mg·L^-1 KT + 0.1 mg·L^-1 2,4-D. Hormone-free medium and medium containing double to the normal concentration of KNO₃ promoted the emergence of embryogenic callus. Filter paper placed under the medium promoted somatic embryo growth and regeneration of the root system. The differentiation and embryogenesis processes occurred more rapidly in G. hirsutum explants than those in G. barbadense explants. Using this protocol, normal plantlets of these cotton cultivars with strong roots were produced within 10 to 12 months. These methods could be used to increase the number of cotton genotypes that can be regenerated in tissue culture.     

不同凝固剂对陆地棉体细胞胚胎发生和植株再生的影响

以陆地棉种质系珂字312和陆地棉标准系TM-1为材料,结合优化的陆地棉体细胞培养体系,系统地研究了琼脂、Gelrite和Phytagel3种培养基凝固剂对愈伤组织的诱导、胚性愈伤的增殖、体细胞胚状体的发生和植株再生的影响。结果表明,用Phytagel作为培养基的凝固剂,可显著改善陆地棉体细胞培养过程中的褐化问题,并具有提高胚性愈伤组织增殖速度、体细胞胚胎发生和植株再生频率等作用。Gelrite虽也能改善棉花体细胞培养中的褐化问题,但因水化现象严重而影响胚性愈伤组织增殖和体细胞胚状体发生,其效果不如Phy-tagel。因此,在陆地棉体细胞培养过程中的胚性愈伤组织诱导、体细胞胚状体发生和植株再生过程中,宜用Phytagel作为培养基的凝固剂,而无菌苗培养和愈伤组织诱导仍可以选用琼脂凝固剂。     

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。     

棉花体细胞染色体rDNA-FISH技术

介绍了棉花体细胞染色体为靶、r DNA为探针的荧光原位杂交实验技术 ,并着重分析和讨论了棉花 r DNA- FISH技术的关键因素 ,包括染色体制片、探针与染色体共变性等。作为靶染色体的棉种包括陆地棉、海岛棉、草棉、亚洲棉、克劳茨基棉和比克氏棉等 ,作为封阻的是鲑鱼精 DNA。     

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。     

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。