观赏羽衣甘蓝高频再生体系的建立

观赏羽衣甘蓝是一种赏食兼用的耐冻优良景观植物。为了通过基因工程手段赋予其抗虫性,并进一步提高其低温耐受性,获得新的抗性种质,本研究以优良育种品系为试材,详细探讨了影响离体培养不定芽再生的因素,建立了高效再生体系。以8份不同类型羽衣甘蓝基因型的带柄子叶、子叶、下胚轴为外植体,研究了不同基因型、不同外植体、不同的培养基激素浓度配比及添加AgNO3对不定芽诱导的影响。结果表明:无论基因型及使用的培养基,带柄子叶均为最佳外植体;不同的基因型、不同外植体其最佳的芽诱导培养基不同;筛选出两份材料,其带柄子叶分别在L6(MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.1mg/L)及L3(MS+6-BA1.5mg/L)培养基中不定芽诱导率为100%,下胚轴诱导率最高也能达88.33%;培养基中添加4mg/L AgNO3不利于羽衣甘蓝的不定芽诱导;再生株生根以MS+NAA0.1mg/L效果好,生根率可达100%。     

不同激素配比对百合叶片诱导与分化的影响

研究不同激素配比的培养基对兰州百合和台湾新铁炮百合的叶片诱导与不定芽分化的影响,结果表明：2,4-D能诱导愈伤组织的形成,浓度为1.5～2.0 mg/L时,愈伤组织诱导率较高,愈伤组织质量较好.一定浓度范围内的6-苄基腺嘌呤（6-BA）、激动素（KT）以及萘乙酸（NAA）间的配组,能诱导小鳞茎的形成,并进一步分化成不定芽.当激素组合为6-BA 1.0 mg/L＋NAA 0.5 mg/L时,兰州百合的出芽率与平均出芽数均达到最高,分别为70.83%和5.22个;当激素组合为6-BA 2.0 mg/L＋NAA 1.0 mg/L时,台湾新铁炮百合的出芽率与平均出芽数达到最高,分别为90.00%和3.31个.     

爬行卫矛再生体系建立及根癌农杆菌介导的遗传转化

以爬行卫矛(Euonymus fortunci var.radicans)无菌苗下胚轴为外植体,在附加不同浓度植物生长调节剂的MS基础培养基上诱导培养,通过器官直接发生途径获得再生植株.结果表明,0.5 mg/LBAP和0.01 mg/L NAA组合的诱导效果最佳,其不定芽再生率高达92%,外植体平均不定芽数目为4.2个.将含有雪花莲凝集素基因(Galanthus nivalis agglutinin,GNA)的植物表达载体pBCGm导入根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)LBA4404,通过农杆菌介导法遗传转化爬行卫矛的下胚轴,经PCR和PCR-Southern检测,GNA基因已整合到转化植株的基因组中.遗传转化过程中,外植体不经预培养,菌液浓度OD=0.6,共培养3 d,有利于获得最高遗传转化效率.     

结球白菜带柄子叶外植体不定芽离体再生能力的遗传分析

解析控制植物不定芽离体再生能力的遗传因素,有助于从根本上提高离体培养困难材料的不定芽再生能力,是植物基因工程遗传改良的基础。本研究以结球白菜4个纯合亲本及其杂交后代的带柄子叶为外植体,建立了高频率离体不定芽再生技术。据此我们还对白菜不定芽再生能力进行遗传分析,并开展亲本与后代杂种的离体培养及反应研究,包括对培养基的激素需求,不定芽形成频率,不定芽形成数量,芽形态等系列特征。研究结果表明,杂种与亲本在培养基的激素浓度上有类似需求;杂交后代的不定芽再生率均至少高于一方亲本,在一些组合中可以高于双亲;在适宜的杂交组合及培养条件下,结球白菜带柄子叶外植体的不定芽再生率可以达100％,每一外植体上的不定芽数达3～7个。方差分析表明,结球白菜的不定芽离体再生能力存在基因的加性效应。     

6-BA对大豆子叶节再生的影响

以大豆品种黑农35的子叶节为材料,研究6-BA对子叶节再生三个阶段即无菌苗萌发、丛生芽诱导、丛生芽伸长的影响。结果表明:添加1mg/L 6-BA的萌发培养基上萌发的无菌苗适合作为外植体的来源;丛生芽诱导培养基中6-BA的最适浓度为1.7mg/L;丛生芽伸长的四因素正交试验表明丛生芽诱导阶段的继代培养基中降低6-BA的浓度对其伸长的影响效应最大,水平为继代培养基中0.34mg/L 6-BA浓度,为原来的1/5。     

菊苣高效不定芽直接发生及其植株再生

本研究以菊苣无菌苗叶片为外植体,建立了高效不定芽直接发生及其植株再生体系。在附加不同浓度N-6-benzyladenine(6-BA)或与低浓度α-naphthaleneacetic acid(NAA)组合的MS培养基上,5~7d外植体表面不经过愈伤组织诱导阶段,直接形成不定芽。组织学观察表明,不定芽起源于叶片维管束薄壁细胞,且其微管组织系统与叶片外植体内微管组织系统紧密相连。6-BA是不定芽直接发生所必需的,外植体的发育时期、取材部位和培养基蔗糖浓度对不定芽直接发生有重要影响。在附加2.0mg/L 6-BA,0.5mg/L NAA,100mg/L Vc,100mg/L VB1,300mg/L脯氨酸和40g/L蔗糖的MS培养基上,培养20d龄基部叶片15d时,不定芽直接发生频率最高为100%,每块外植体上产生的不定芽数量也最多,平均为36~38个。在1/2 MS+IBA 0.5mg/L培养基上,再生苗诱导生根频率为97.58%,再生植株移栽于盆土中,100%存活且生长良好,未见形态异常。     

汞、镍对灯盏花胚状体诱导的影响及不同再生途径植株的遗传分析

为探讨汞和镍重金属胁迫环境对灯盏花组织培养过程的影响作用,本研究以灯盏花叶片为外植体,在含有不同浓度 Hg2+、Ni2+及其组合的无激素MS培养基中进行愈伤组织诱导,结果发现 Hg2+、Ni2+对胚性愈伤诱导的影响不仅与浓度有关,而且与处理的时间有关,且 Hg2+对灯盏花愈伤组织的诱导具有显著作用。将所产生的愈伤组织转入无激素MS培养基和含 Hg2+、Ni2+重金属离子的MS培养基继代培养,结果表明,来源于所有培养基的愈伤组织均能形成不定芽和分化出胚状体;其中Ni2+诱导的愈伤组织的不定芽形成率远低于 Hg2+诱导的,且当浓度组合为0.04mg/L Hg2+和0.05mg/L Ni2+时,不定芽形成率最低;而低浓度 Hg2+诱导的愈伤组织的胚状体形成率较高,其中,0.02mg/L Hg2+诱导的愈伤组织的胚状体发生率最高。同时,实验还对灯盏花不同再生途径植株进行RAPD分析并运用Nei氏相似系数矩阵进行UPGMA聚类分析,结果显示不定芽来源植株比胚状体来源植株更容易发生遗传变异。本研究结果为进一步的灯盏花遗传转化研究奠定了实验基础。     

爬行卫矛再生体系建立及根癌农杆菌介导的遗传转化研究

以爬行卫矛(Euonymus fortunei var. radicans)无菌苗下胚轴为外植体,在附加不同浓度植物生长调节的MS基础培养基上诱导培养,通过器官直接发生途径获得再生植株。结果表明,0.5mg/L BAP和0.01mg/L NAA组合的诱导效果最佳,其不定芽再生率高达92%,外植体平均不定芽数目为4.2个。将含有雪花莲凝集素基因(Galanthus nivalis agglutinin,GNA)的植物表达载体pBCGm导入根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)LBA4404, 通过农杆菌介导法遗传转化爬行卫矛的下胚轴,经PCR和PCR-Southern检测,GNA基因已整合到转化植株的基因组中。遗传转化过程中,外植体不经预培养,菌液浓度OD=0.6,共培养3d,有利于获得最高遗传转化效率。     

＇早红＇草莓高效遗传转化受体系统的建立

本文以草莓主栽品种‘早红’组培苗离体叶片和叶柄为外植体,进行叶龄、暗培养、植物生长调节剂配比及抗生素敏感性研究,建立草莓高效遗传转化的受体系统。在含3.0mg/L6-BA与0.1mg/L2,4-D的MS培养基上,30d叶龄的叶片再生频率高达98.31%,平均每叶片再生芽数5.09个,叶柄切段的再生频率为89.25%,平均每叶柄切段再生芽数4.92个,叶片的再生频率略高于叶柄;不定芽在含0.2mg/L6-BA与0.2mg/LGA3的MS继代培养基上培养成苗。将生长状态良好的不定芽转至含0.2mg/LIBA的1/2MS培养基上生根,生根率达100%,平均生根数量16.27条,平均根长1.85cm。抗生素敏感性试验表明,草莓外植体适宜的卡那霉素选择压力为25mg/L,头孢霉素的筛选浓度为300mg/L。本研究建立的再生体系可作为草莓遗传转化的受体系统。     

百合不定芽的快速诱导

为获得麝香百合组织培养最优外植体及探讨蔗糖、6-BA和NAA的最佳用量,本文以MS固体培养基为基础培养基,通过4因素3水平（L9（34））3次重复正交试验,研究不同花器官及不同浓度的蔗糖、6-BA（6苄基嘌呤）和NAA（α-萘乙酸）对麝香百合组织培养诱导不定芽的影响。结果表明,花托为诱导不定芽最优外植体,诱导不定芽最佳培养基为MS＋6-BA1.0mg/L＋NAA0.3mg/L＋蔗糖90g/L。同时经过分析,可以判断本试验中设计的4个试验因素对百合组培的影响程度依次为外植体〉蔗糖〉奈乙酸和6-苄氨基嘌呤。本研究结果将为百合优良品种的生产提供重要的技术支撑和资源保证。     

黑果枸杞高效植株再生与遗传转化体系的建立

为建立高效的黑果枸杞组织培养与遗传转化体系,本研究以黑果枸杞叶片、茎节、茎段为外植体,在含有不同浓度组合的NAA和BAP培养基上进行愈伤组织和不定芽诱导比较;选择黑果枸杞叶片为材料,采用农杆菌介导法,将带有绿色荧光蛋白基因(sGFP)的双元表达载体导入黑果枸杞,探讨侵染时间和抗生素浓度对遗传转化效果的影响。结果表明,黑果枸杞的最适植株再生体系为:以叶片为外植体,MS基本培养基中添加0.5 mg·L^-1NAA和0.3 mg·L^-1BAP,愈伤组织诱导率为88.56%,不定芽诱导率为54.54%,将不定芽置于1/2MS培养基中进行生根诱导,生根率为95%;稳定高效的遗传转化体系为:农杆菌侵染液OD₆₀₀为0.25,共培养3 d,卡那霉素(kanamycin)和羧苄西林(carbenicillin)浓度分别为25和250 mg·L^-1。愈伤组织和不定芽诱导时经卡那霉素和荧光标记双重选拔,愈伤组织阳性率为85.47%,出芽生根后经PCR鉴定,阳性转化率为29%;利用实时荧光定量PCR检测转基因植株,导入的外源sGFP基因均有较高的表达水平。本研究为利用基因工程技术对黑果枸杞进行品种改良提供了技术支撑。     

川东獐牙菜体外高效再生体系的建立

为了构建川东獐牙菜(Swertia davidii Franch.)高效稳定的再生体系,以川东獐牙菜带叶茎尖、带芽茎段和叶片为材料,在单因素试验的基础上,通过完全组合及L₉(3⁴)正交试验,探究不同激素对其离体培养的影响。结果表明,川东獐牙菜3种外植体中,叶片适宜作为间接器官发生材料,在MS+2.0 mg·L^-1 6-BA+1.5 mg·L^-1 KT培养条件下,培养7 d便可见愈伤组织从切口处产生,培养30 d后即可分化出大量丛芽;不定芽在相同培养基中培养30 d后,增殖系数可达8.75。带芽茎段则适宜直接器官发生途径,其在MS +2.0 mg·L^-1 6-BA+1.0 mg·L^-1 NAA中培养7 d后,节上腋芽开始萌动,培养30 d后腋芽发生系数可达4.06;试管苗适宜的生根培养基为MS + NAA 0.05 mg·L^-1,培养30 d后即可获得再生植株,生根率为100%;生根苗经过炼苗,移栽30 d后成活率达90%以上。在川东獐牙菜的离体培养中,间接器官发生途径较直接器官发生途径效率更高。本研究通过叶愈伤组织-不定丛芽途径建立了川东獐牙菜高效再生体系,为保护其野生资源和种苗繁育提供了技术支撑,也为其遗传转化奠定了试验基础。     

发根农杆菌介导转化小金海棠的影响因素

为了研究发根农杆菌介导的小金海棠的遗传转化体系,采用农杆菌侵染的方法,对影响Ri质粒诱导小金海棠产生发状根的各种因素进行了研究,结果发现,Ri质粒转化小金海棠形成发状根的效率,受发根农杆菌种类、浓度、生理状态及小金海棠外植体的种类、外植体在菌液中的侵染时间、共培养时间、基本培养基等多种因素的影响,加入20mg/L AS对转化效率影响不大。采用稀释5倍的处于对数生长期的8196菌株,感染小金海棠无菌苗幼嫩叶片5-10min,在MS培养基上共培养2d后转入含卡那霉素10mg/L、头孢霉素250mg/L的1/4MS诱导培养基上培养一个月,发根诱导效率最高可达93.3%.随机选择50条诱导的发根进行GUS染色,结果发现有96%发根GUS染色呈阳性。对48条GUS阳性的发根进行PCR检测,其阳性率为100%。高效的发根诱导体系为发根的进一步再生及转入外源基因奠定了基础。     

土三七不定芽直接发生与遗传稳定性的RAPD分析

以土三七叶片为外植体,在MS+6-BA2mg/L+NAA1mg/L培养基上直接生成不定芽,经MS+IBA0.2mg/L培养基诱导生根,多次继代培养、移栽,建立了土三七不定芽植株再生体系。用RAPD分析了野生土三七、连续3次继代试管苗和移栽苗的遗传稳定性。结果显示:用选取的20条随机引物共扩增出清晰的88个条带,条带数在2～8条之间,平均4.4条。不同植株扩增获得的条带数目和带型一致,表明在所检测范围内继代培养和移栽未影响土三七DNA序列。所建立的直接再生程序可用于土三七试管苗大量生产。     

正交设计在杨树最佳遗传转化体系的建立

本试验以建立的南林95杨高频再生体系为基础,利用正交试验设计,通过GUS组织染色分析法研究了预培养时间、菌液浓度、AS浓度、侵染时间和共培养时间5个因素在4个水平上对南林95杨遗传转化的影响,并探讨了南林95杨转化中添加卡那霉素(Kanamycin)的适宜浓度。结果表明:外植体预培养7d,在含乙酰丁香酮AS200μmol/L、菌液浓度OD值为0.6的农杆菌液中侵染20min,共培养3d为最佳遗传转化体系,适宜的卡那霉素筛选浓度为50mg/L;经GUS染色检测和PCR分析表明,GUS基因已初步整合进南林95杨基因组中。     

新铁炮百合遗传转化体系的建立及zm401基因的导入

以培育无花粉百合新材料为目的，进行了新铁炮百合遗传转化技术的探索。结果表明，以新铁炮百合无菌苗小鳞片为外植体，在附加1.0 mg/L 6-BA 和1.0 mg/L NAA的MS基础培养基上诱导培养，通过器官直接发生途径获得再生植株，再生率达100%。农杆菌介导的遗传转化中，外植体预培养2 d，侵染5 min，共培养5 d，获得12‰的转化率。以此方法用玉米花药发育相关基因zm401转化受体材料，经PCR和PCR-Southern检测证实，zm401已经成功地整合到转化植株基因组中。该研究结果为获得无花粉百合中间材料奠定了基础。     

百合农杆菌介导的遗传转化受体系统的建立

以麝香百合"素雅"(white-Elegance)作为供试材料建立了百合农杆菌介导的受体系统。鳞茎片的诱导分化以MS培养基中添加0.5mg/L6-BA 0.2mg/LNAA为最好;再生苗鳞茎片的不定芽分化以MS培养基中添加1.0mg/L6-BA 0.2mg/LNAA为最好;再生苗小叶柄的诱导以MS培养基中添加1mg/LNAA为佳。确定了再生苗不同部位适宜的抗生素筛选浓度,卡那霉素的筛选浓度小鳞茎块确定为125mg/L,而小叶柄确定为75mg/L;头孢霉素抑菌浓度确定为250mg/L。     

蔺草成熟种子愈伤组织诱导及植株再生研究

以"岗山3号"蔺草成熟种子作为外植体,研究了不同激素浓度及组合对愈伤组织诱导及植株再生的影响。结果表明,在2,4-D浓度为2.0mg/L,6-BA浓度为0.5mg/L时,蔺草种子的愈伤组织诱导率最高,为74.7%;在IAA浓度为0.5mg/L,KT浓度为2.0mg/L时,蔺草种子的愈伤组织分化率最高,为83.3%;IAA与KT的比值对再生芽和再生根形态影响较明显。