新疆棉花4个主栽品种的体细胞胚胎发生及植株再生

以新疆4个主栽棉花品种新陆中20、新陆早24、新陆早33和03298为材料, 通过不同浓度的激素组合成功地诱导获得了体细胞胚并进一步发育成苗。研究发现, 所用的4种激素组合均能有效诱导愈伤组织, 其中又以0.02 mg L^-1或0.10 mg L^-1 KT和0.1 mg L^-1 2,4-D组合的诱导效果最佳; 两个诱导措施有利于胚性愈伤组织的产生, 即沿中柱纵切棉花下胚轴切段, 并以纵切面接触培养基; 愈伤组织诱导培养基中KNO₃用量加倍。挑选黄绿色、灰绿色或浅绿色的质地疏松的愈伤组织继代于无激素且KNO₃含量加倍的培养基中可产生胚性愈伤组织, 并在高比例KT/2, 4-D(0.05 mg L^-1或0.10 mg L^-1 KT和0.01 mg L^-1 2,4-D)促进下发育成胚。借助在培养基上垫滤纸产生干燥作用, 并间隔使用强透气效果的棉塞对培养三角瓶进行透气处理, 体细胞胚可成熟发育并产生根系发达的正常再生植株。应用此法, 4个实验材料在6~8个月内即可获得大量再生苗。     

高丹草水分利用效率与叶片生理特性的关系

在不同土壤供水条件下,研究了高丹草水分利用效率（WUE）与叶片光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）、叶温（T_l）、叶片相对含水量（RWC）的关系。结果表明,WUE随RWC、P_n呈二次曲线变化,P_n在27 µmol CO₂ m^-2 s^-1时,WUE值最大 (8.7 µmol CO₂ mmol^-1 H₂O);Tr在3.5~4 mmol H₂O m^-2 s^-1时WUE达最大值(8.4 µmol CO₂ mmol^-1 H₂O);Pn与Tr的非线性关系可以用抛物线方程表述,其中P_n最高时的Tr为临界值,超出该值即为奢侈蒸腾。G_s在0.4 molH₂O m^-2 s^-1时,WUE达到峰值8.39 µmol CO₂ mmol^-1 H₂O。实施提高气孔阻力并抑制蒸腾的措施,既节约水分,又促进光合作用,增加产量。P_n和T_r随温度的增加而增加,在35~36℃时P_n达最高值,表明在一定温度范围内,温度升高对提高WUE有利。WUE随RWC的升高而上升,RWC在84%~86%时WUE最大。适量增施氮肥,可提高Pn和Gs,进而提高WUE。     

水稻植株再生与农杆菌介导的遗传转化研究

本研究以不同籼稻品种的成熟胚为材料, 研究了不同培养基对愈伤组织诱导、分化和植株再生的影响,并研究了利用农杆菌介导bar基因和ipt基因的遗传转化技术.结果表明,采用NBD (N6salts B5Vitamin casamino acids 500 mg/L proline 500 mg/L glutamine 300 mg/L mannitol 36.4 g/L sucrose 30 g/L 2,4-D 2 mg/L 6-BA 0.2 mg/L phytagel 2.5 g/L,pH 5.8) 为诱导培养基,MSD(MS casamino acids 500 mg/L proline 500 mg/L glutamine 300 mg/L mannitol 36.4 g/L sucrose 30 g/L 2,4-D 2 mg/L 6-BA 0.2 mg/L phytagel 2.5 g/L,pH 5.8)与NBD培养基交替继代培养,籼稻愈伤组织诱导率高、质量较好;采用MSR3c(MS casamino acids 500 mg/L glutamine 300 mg/L proline 500 mg/L mannitol 36.4 g/L maltose 30 g/L TDZ 0.2 mg/L phytagel 5 g/L pH 5.8)为分化培养基,愈伤组织分化率均在90%以上.本研究利用农杆菌介导,将Act启动子驱动的抗除草剂基因(bar)和异戊烯基转移酶基因(ipt)构建的融合基因表达载体对水稻进行遗传转化.初步确定了愈伤组织筛选及分化培养基附加除草剂(glufosinate ammoniun)4 mg/L、头孢霉素300 mg/L,愈伤组织预培养2-3天,共培养基中加入乙酰丁香酮浓度为39 mg/L,共培养2-3天.通过上述培养条件,已获得移栽成活的水稻转基因植株.     

水稻植株再生与农杆菌介导的遗传转化研究

本研究以不同籼稻品种的成熟胚为材料，研究了不同培养基对愈伤组织诱导、分化和植株再生的影响，并研究了利用农杆菌介导bar基因和ipt基因的遗传转化技术。结果表明，采用NBD(N6salts B5Vitamin casamino acids 500mg／L proline 500mg／L glutamine 300mg／L mannitol 36．4g／L sucrose 30g／L 2，4-D 2mg／L 6-BA 0．2mg／L phytagel 2．5g／L，pH 5．8)为诱导培养基，MSD(MS casamino acids 500mg／L proline 500mg／L glutamine 300mg／L mannitol 36．4g／L sucrose 30g/L 2，4-D 2mg／L 6-BA 0．2mg／L phytagel 2．5g／L，pH 5．8)与NBD培养基交替继代培养，籼稻愈伤组织诱导率高、质量较好；采用MSR3^e(MS casamino acids 500mg／L glutamine 300mg／L proline 500mg／L mannitol 36．4g／L maltose 30g／L TDZ 0．2mg／L phytagel 5g／L pH 5．8)为分化培养基，愈伤组织分化率均在90％以上。本研究利用农杆菌介导，将Act启动子驱动的抗除草剂基因(bar)和异戊烯基转移酶基因(ipt)构建的融合基因表达载体对水稻进行遗传转化。初步确定了愈伤组织筛选及分化培养基附加除草剂(glufosinate ammoniun)4mg／L、头孢霉素300mg／L，愈伤组织预培养2-3天，共培养基中加入乙酰丁香酮浓度为39mg／L，共培养2-3天。通过上述培养条件，已获得移栽成活的水稻转基因植株。     

硫代硫酸银对二倍体马铃薯试管苗生长和生理特性的影响

植物组织培养中由于气体交换的限制, 培养器皿中常伴有乙烯积累, 影响植株形态建成和器官生长发育。以马铃薯二倍体品系HS66、ED13和DH401为试材, 研究不同浓度(0、1、2、4、8 mg L^-1)硫代硫酸银(STS)对试管苗生长和相关生理指标的影响。结果发现, 与培养基中不加STS相比, 附加1 mg L^-1 STS可增加试管苗叶面积和叶绿素含量, 抑制气生根的产生; 附加4 mg L^-1以上STS试管苗出现紫色色素沉积、叶片背面生成愈伤组织等畸形现象。试管苗可溶性蛋白、脯氨酸和丙二醛含量随STS浓度的增加呈先降后升的趋势, 在培养基中附加1 mg L^-1 STS时, 3个品系试管苗的可溶性蛋白、脯氨酸和丙二醛含量均下降; 附加2 mg L^-1 STS时, DH401可溶性蛋白和脯氨酸含量及HS66丙二醛含量反弹升高; 附加4 mg L^-1以上STS时, 3个品系试管苗的可溶性蛋白、脯氨酸和丙二醛含量均随STS浓度的增加而增加。上述结果说明, 低浓度STS可以缓解乙烯胁迫, 促进试管苗正常生长, 高浓度STS则造成试管苗生理及形态上的明显毒害。     

丽格海棠叶片光合特性及其与生长环境研究

运用LI-6400便携式光合作用测定系统,研究了温室栽培条件下丽格海棠的光合特性。结果表明：叶片净光合速率的日变化呈双峰型,有明显的“光合午休”现象。丽格海棠的光饱和点约为327μmol·m^-2·s^-1,光补偿点约为28.3μmol·m^-2·s^-1;CO₂饱和点约为1200μl·L^-1,补偿点约为60~70μl·L^-1,对高温(>25℃)的反应敏感。     

提高水稻同源四倍体花药培养愈伤诱导率的研究

以同源四倍体水稻原种零轮、02428、培矮64、轮回422及其成对二倍体为实验材料,分别以琼脂浓度（0.5%、0.75%和1%）、碳源种类（蔗糖和麦芽糖）与用量（60 g L^-1和80 g L^-1）、不同激动素（KT和Zip）以及不同基本诱导培养基（MS、N6、M8、NB）等因素为变量,共设计26种诱导培养基（2种对照）,进行了花药愈伤诱导实验,旨在筛选出愈伤诱导率的培养基优化组合。结果表明,琼脂浓度0.75%和60 g L^-1蔗糖组合对提高水稻花药诱导率作用较好, N6培养基及其衍生NB培养基对提高四倍体水稻特别是粳稻花药诱导率有着较好作用。激动素的加入,能显著提高愈伤诱导率,最高可达到84%。在供试的26种培养基中,有6种诱导培养基得到较高的四倍体粳稻愈伤诱导率,有2种诱导培养基得到较高的四倍体籼稻愈伤诱导率,在8种较好的诱导培养基中有3种不但有较高的愈伤诱导率而且具有较高的绿苗率。     

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.     

绿色棉新彩棉7号体细胞胚胎发生及其植株再生

以绿色棉新彩棉7号的子叶、下胚轴为外植体,MSB(MS培养基附加B5维生素)基本培养基附加不同激素组合,诱导愈伤组织及调控分化,通过体细胞胚胎发生方式获得再生植株.结果表明:0.1 mg· L-1 KT(Kinetin,激动素)+ 0.1 mg·L-12,4-D(2,4-dichlorophenoxyacetic,2,4-二氯苯氧乙酸)为诱导愈伤组织的最适植物激素组合,不同外植体处理出愈率均达到100％,但下胚轴纵切面背向培养基放置培养更有利于诱导愈伤组织形成;分化调控阶段的最佳植物激素组合为0.15 mg·L-1 KT+ 0.3 mg·L-1 IBA(Indole-3-butyric acid,吲哚丁酸),胚性愈伤分化率可达23.33％; MSB中去除NH4NO3同时KNO3加倍,附加0.5 g·L-1Asn(Asparagine,天冬酰胺)和lg· L-1 Gln(Glutamine,谷氨酰胺),胚性愈伤可进一步分化获得体细胞胚,将成熟的子叶胚接种于1/2MS获得完整的再生植株. 本研究通过体细胞胚发生途径获得了新彩棉7号的再生植株,为天然彩色棉基因工程研究奠定了一定基础.     

AsA-GSH循环对水稻突变体耐汞性的作用

以水稻中花11及其汞耐性突变体的溶液培养, 研究了在0.4 mmol L^-1 Hg²⁺胁迫下汞耐性突变体的活性氧代谢及抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环的变化。结果表明, Hg²⁺胁迫下, 突变体叶片中的H₂O₂含量、产生速率和MDA含量、GSSG含量、DHA含量显著低于野生型; 突变体叶片中GSH/GSSG和AsA/DHA的比值均高于野生型, 同时突变体根和茎中的Hg²⁺含量明显高于野生型。说明汞耐性突变体体内AsA-GSH循环在Hg²⁺胁迫下仍能保持较高的运转效率和清除活性氧的能力, 在其耐汞性中起重要作用。     

农杆菌介导遗传转化在水稻基因工程育种中的应用

随着生物技术的发展，水稻基因工程育种在水稻育种中发挥着越来越重要的作用。在诸多的转基因方法中，农杆菌作为一种天然的植物基因转化系统，以其独特优点而倍受重视。本文概述了农杆菌介导转化水稻的原理，农杆菌介导转化水稻的优点并且介绍了农杆菌菌株、受体材料和培养基成分的不同对农杆菌介导转化水稻的影响。另外对农杆菌介导遗传转化在水稻抗虫基因工程育种、抗病基因工程育种、抗逆基因工程育种、优质基因工程育种、耐除草剂基因工程育种及提高水稻光合效率和延缓衰老方面的研究进展进行了综述。最后对农杆菌介导遗传转化在水稻基因工程育种中存在的问题和发展前景做了简要说明。     

农杆菌介导玉米遗传转化影响因子的研究

以东北春玉米自交系7922、340、78599、921及美国杂交种H99等幼胚愈伤组织为受体,利用农杆菌介导法转化Bt(CryIA.)基因,研究菌液预处理、愈伤组织状态、侵染培养基、侵染时间及共培养条件等因素对转化频率的影响。根据转化愈伤组织的除草剂(Basta)抗性筛选结果评估转化率,表明继代培养3￣5d的愈伤组织适于转化,其中以继代5d的7922愈伤组织转化率最高,为46.6%;不同基因型对农杆菌转化率存在差异,H99的抗性愈伤组织率为34.57%,7922为26.27%、340为21.36%、78599和921抗性愈伤组织率仅为8.02%和6.78%。基因型间差异显著;浸染培养基中加入(AS100￣200mg/L)抗性愈伤转化率明显提高;菌液浓度OD6000.5￣0.6、侵染时间5￣10min、共培养时间3d最佳。     

沙冬青脱水素基因转化紫花苜蓿的研究

为获得抗旱性较强的转基因苜蓿植株,以紫花苜蓿品种中苜2号作为基因转化受体,通过对外植体选择、菌液浓度、选择压确定、侵染时间和共培养时间等因素进行优化,成功建立了农杆菌介导的遗传转化体系。在此基础上,将沙冬青脱水素基因通过农杆菌的介导,转化到中苜2号中。试验结果显示,子叶和下胚轴作为外植体愈伤组织诱导频率最高,可达100%;获得抗性愈伤组织与转基因植株的卡那霉素最佳筛选浓度为25 mg/L;外植体与农杆菌的共培养时间以5 d为最佳。试验共获得126株T0抗性株,PCR检测30株表现为阳性,表明脱水素基因已转入受体植株中。     

农杆菌介导谷子成熟胚遗传转化体系的建立与优化

为建立一个稳定的谷子遗传转化体系,对216份谷子种质资源进行筛选,确定材料178成熟胚为受体材料,从植物激素浓度、防褐化剂、农杆菌菌液浓度、侵染时间、乙酰丁香酮（AS）浓度等方面对谷子再生及转化体系进行优化。结果表明,在MS培养基中加入生长素2,4-D 9μmol/L、细胞分裂素Kinetin 4μmol/L、硝酸银8mg/L,愈伤组织诱导率最高且能有效防止褐化。在侵染液和共培养基中加入100μmol/L AS,gus表达效果最好。农杆菌溶液OD₆₀₀为0.3~0.5,侵染15min,共培养3d时,抗性愈伤组织率最高。获得的转基因植株,经PCR检测及gus染色分析,确定外源bar基因已成功整合到谷子基因组中。初步建立了一套谷子遗传转化体系,为今后谷子遗传转化提供一些参考。     

醮花法转基因方法的研究进展

本文论述了拟南芥常用的醮花转基因方法的研究进展,并进一步论述该方法在禾本科作物及其它物种的应用,从理论上说明这种转基因方法的可行性。     

农杆菌介导胡萝卜转化体系的诱导培养基优化

高频再生系统是外源基因成功转化的先决条件,但再生系统不等同于转化系统。为提高农杆菌共培养后胡萝卜的再生频率,以日本新黑田五寸参和林丰改良五寸参2个品种胡萝卜下胚轴为外植体,利用农杆菌介导法将人源白细胞介素-2基因(IL-2)导入其中,探讨了共培养后诱导培养基中激素浓度和筛选剂对再生的影响。结果显示：不同基因型胡萝卜的分化对激素浓度的反应不同,林丰改良五寸参在3种培养基上的胚性愈伤率差异不显著;日本新黑田五寸参胚性愈伤率和每个外植体分化的抗性株数随激素浓度的提高而呈上升趋势,2,4-D和6-BA浓度为1.0mg/L时胚性愈伤率和每个外植体分化的抗性株数最高,分别为87.50%和59株;日本新黑田五寸参以bar基因为标记基因、PPT作筛选剂时,分化较好。因此,遗传转化过程中,为提高共培养后胡萝卜胚状体的分化率,对共培养后的诱导培养基进行再优化是必要的。     

农杆菌介导的地黄遗传转化体系的优化

旨在通过对农杆菌介导的地黄遗传转化体系影响因子的研究,探索最佳转化条件,为建立高效地黄遗传转化体系奠定基础。利用正交实验,通过检测地黄叶片中gus基因瞬时表达情况,对地黄遗传转化效率的决定因子进行了系统研究。正交试验表明,地黄遗传转化过程对转化效率影响程度从高到低的因素依次为：共培养时间、预培养时间、菌液浓度和侵染时间;以地黄叶片为外植体,材料不经过预培养,菌液OD600值为0.6,侵染时间5 min,并在培养基中添加100 μM乙酰丁香酮,共培养3天条件下可达最高转化效率,gus基因瞬时表达率可达65.63%。通过对根癌农杆菌介导的地黄遗传转化体系的优化,建立了高效的瞬时表达转化体系。     

转Cry1A基因海岛棉的获得和鉴定

进行农杆菌介导转抗虫基因试验，以期选育抗虫性优良的海岛棉新品系(品种)；本实验在海岛棉体细胞胚再生体系的基础上，将携带Cry1A基因的表达载体pBI121通过农杆菌介导法转化到‘新海33号’的胚性愈伤组织中。经培养基筛选、PCR检测、RT-PCR检测、抗虫性鉴定等筛选抗虫后代。经培养基筛选共获得12棵抗性植株。PCR检测结果显示，这12棵抗性植株均能扩增出了大小相符的片段，检测结果呈阳性；RT-PCR结果显示，12棵转基因植株目的基因已经整合入基因组，且能反转录出mRNA；Bt-Cry1Ab/Ac转基因试纸条检测结果表明这12棵转基因植株含有目的蛋白；抗虫性鉴定结果证实了这些转基因植株对棉铃虫幼虫具有一定的抗性。本研究成功将抗虫基因导入至海岛棉的体内，获得了具有抗虫性的植株，其结果对转基因抗虫海岛棉新品种的培育具有一定的参考价值。     

农杆菌介导贵州平塘黑糯茎尖转化获得转McCHIT1基因水稻研究

为了提高农杆菌介导的水稻茎尖遗传转化效率,笔者以贵州特有的地方水稻品种‘平塘黑糯’茎尖为材料,以含有Ubiqutin 启动子驱动苦瓜几丁质酶基因McCHIT1 表达的植物表达载体pCambia-Ubi-McCHIT1 为转化载体,采用正交试验设计,系统研究了菌液OD600值、真空处理时间和真空渗透压强对水稻茎尖遗传转化效率的影响。结果表明：在3 个因素中,真空处理时间是影响水稻转化效率和死亡率的最关键因素。农杆菌介导‘平塘黑糯’茎尖遗传转化的最优条件为农杆菌菌液浓度OD600为1.0、真空处理时间为7 min、真空渗透压强为15 kPa。GUS组织化学染色和PCR分子鉴定表明,通过本研究优化的农杆菌介导水稻茎尖遗传转化体系,已将苦瓜的几丁质酶基因McCHIT1 已整合到水稻基因组中,获得转McCHIT1基因‘平塘黑糯’新种质。     

影响农杆菌介导的花生遗传转化条件的研究

利用花生幼叶高效再生体系,对影响农杆菌介导的花生遗传转化条件,抗生素（Km）筛选压、预培养时间、共培养时间进行了研究。最后确立的转化条件为：Km筛选压为100mg/L,预培养时间为1~2d,共培养时间为3d。并对得到的再生植株进行了PCR检测,初步证实了目的基因转到了花生基因组中。