西瓜‘SM1’高效遗传转化体系的构建

为构建高效的西瓜再生和遗传转化体系,本研究以西瓜‘SM1’材料子叶节为外植体,研究不同激素配比对子叶节再生的影响。在此基础上,通过农杆菌介导法导入外源基因,研究潮霉素浓度、农杆菌侵染时间、共培养时间等因素对遗传转化效率的影响,建立遗传转化体系。结果表明,‘SM1’不定芽分化最佳培养基为MS+6-BA 1.0 mg/L+IAA 0.1 mg/L,不定芽分化率为91.7%。最优遗传转化组合为农杆菌侵染时间15 min,共培养3 d,之后进行选择培养。外植体不定芽分化潮霉素最适浓度为10 mg/L,最适生根培养基为1/2MS+6-BA 0.1 mg/L+NAA 0.01 mg/L。通过潮霉素筛选和PCR鉴定,获得12株阳性转化株系,转化率为6.5%。本研究建立了高效西瓜‘SM1’再生及遗传转化体系,为进一步开展基因功能研究及西瓜遗传改良提供了技术支撑。     

黄瓜离体器官再生体系的优化

优化通过器官直接再生方式的黄瓜离体再生体系,为遗传转化奠定基础。以‘长春密刺’黄瓜的子叶节为外植体,探讨在黄瓜再生过程中,适宜的无菌苗获得培养基、适宜的外植体类型、无菌苗的适宜苗态、不定芽诱导培养基和芽伸长培养基中适宜的激素组合与比例。结果表明,最适的无菌苗获得培养基为1/2MS+30 g/L蔗糖+7 g/L琼脂(pH=5.8);不同外植体的再生率为子叶节>下胚轴>子叶;子叶完全出壳但未展平的无菌苗比其他苗态的再生率高,子叶展平后,再生率迅速下降;当6-BA（6-苄基氨基嘌呤）和ABA（脱落酸）浓度一定时,最适的AgNO₃为2 mg/L;当AgNO₃浓度一定时,6-BA和ABA浓度的最佳组合为1.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L ABA;不定芽诱导的最适培养基为MS+1.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L ABA+2 mg/L AgNO₃,出芽率为90%,每外植体出芽数为3.5;芽伸长培养基中加入0.10 mg/L 6-BA,能够促进再生芽的伸长。本研究成功优化了黄瓜的再生体系,得到了健壮的黄瓜成株。     

不同植物生长调节剂处理对陆地棉子叶节再生的影响

为了建立高效的棉花子叶节再生体系用于遗传转化,以3个陆地棉品种的子叶节为材料,对棉花子叶节再生体系进行了优化,特别对子叶节诱导生根进行了探讨。结果表明：在子叶节丛生芽诱导中,不同材料的最佳诱导培养基存在差异,‘百棉1号’适宜的培养基为MSB+1.0 mg/L 6-BA +0.5 mg/L IBA;‘百棉2号’适宜的培养基为MSB +2.5 mg/L 6-BA +2.5 mg/L KT;‘珂字312’适宜的培养基为MSB +2.0 mg/L 6-BA,每个外植体可以得到3~4个芽,且大部分芽都可以伸长。生根培养基为MSB+0.5 mg/L NAA。     

杜梨子叶离体再生体系的建立

为梨树品种改良、遗传转化及功能验证奠定基础,以杜梨(Pyrus betulaefolia)子叶外植体为试验材料,研究了基本培养基、植物生长调节剂、暗培养时间、碳源、外植体等因素对其再生能力的影响,筛选出适合杜梨不定芽分化的培养及生根培养条件,建立杜梨子叶的再生体系。结果表明,子叶诱导不定芽生长最佳培养基为NN69+6-BA5mg/L+IBA0.05mg/L+蔗糖35g/L,再生频率为100%;出芽后最佳继代培养基为MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.1mg/L,平均再生芽数4.84;诱导不定芽生根最佳培养基为1/2MS+IBA1.0mg/L+蔗糖30g/L,生根率为80%。通过上述条件的优化,建立了杜梨子叶高效的再生体系。     

大豆子叶节再生体系的建立

以吉农28、吉农27、吉农17三个基因型大豆子叶节作为外植体,采用正交实验设计方法,对大豆的基因型和子叶节再生中植物生长调节剂浓度进行了研究。结果表明:适合大豆子叶节不定芽诱导的基因型是吉农27,最佳诱导培养基是MS+6-BA3.Omg/L+IBA0mg/L+2,4-D0mg/L。适合大豆子叶节不定芽继代的基因型是吉农17,最佳继代培养基是MS+6-BA1.0mg/L+IBA0.1mg/L。适合大豆子叶节不定芽增殖的最佳基因型是吉农27,最佳增殖培养基是MS+6-BA1.Omg/L+NAA0.1mg/L+GA31.Omg/L。     

不同基因型小豆胚尖再生能力筛选和培养条件优化

本研究以47份不同基因型小豆的胚尖为外植体,采用不同6-苄氨基嘌呤(6-benzylaminopurine,6-BA)和吲哚乙酸(indole butytic acid,IBA)激素浓度配比,筛选再生能力强的小豆资源,优化胚尖再生条件。通过最小显著差数法(least significant difference,LSD)多重比较不同基因型间和不同培养基小豆再生率和平均再生芽数,结果显示:激素浓度配比相同时,不同基因型间小豆胚尖再生能力差异显著;基因型和培养基间互作差异显著。筛选出9份再生能力较好且培养基不敏感的小豆资源DR033、DR158、DR177、京农5号、DR-088、DR074、京农21号、DR039和DR049,其平均再生芽数分别为3.79、3.33、4.06、2.93、2.73、2.46、2.70、2.32和2.35,再生率分别为92.48%、87.04%、80.69%、94.15%、96.21%、100%、88.35%、84.02%和84.67%。0.2 mg/L6-BA+0.2 mg/L IBA胚尖芽诱导培养基具有较好的通用性,胚尖再生周期短,从接种到获得3~5 cm高度再生芽仅需要约40 d时间。DR158、京农5号、京农6号和京农21号适宜的潮霉素B筛选浓度为7.5 mg/L,DR033和DR177则分别为5.0 mg/L和10.0 mg/L。本研究建立了效率高的小豆胚尖再生体系,有助于小豆遗传转化和基因功能分析。     

大豆子叶节植株再生体系的优化及转EPSPS基因的研究

为提高农杆菌介导转化大豆子叶节再生体系的遗传转化效率,优化了激素水平、基因型、抗生素及筛选压力等影响植株再生的多个因素,并用EPSPS基因转化大豆子叶节。结果表明,不定芽诱导培养基中6-苄氨基嘌呤(6-BA)浓度为1.6mg/L时,不定芽诱导率最高,黑农37和合丰35的不定芽诱导率较吉育91高,吲哚丁酸(IBA)诱导生根的适宜浓度为0.5~1.0mg/L。头孢霉素的最适抑菌浓度为500mg/L,草甘膦有效筛选压力为8mg/L,并获得转EPSPS基因的抗性植株。     

黑农51子叶节和胚尖再生体系的建立及优化

为建立一个高效的大豆再生体系用于大豆的遗传转化,选用黑农51的子叶节和胚尖作为外植体,建立了黑农51的子叶节和胚尖再生体系,并研究了6-BA和IBA对大豆再生的影响。结果表明,黑农51子叶节最适芽诱导培养基为MSB5+1.0 mg/L 6-BA+ 0.2 mg/L IBA,最适生根培养基为MSB5+1.0 mg/L IBA;胚尖最适芽诱导培养基为MSB5+0.4 mg/L 6-BA+0.2 mg/L IBA,最适生根培养基为MSB5+2.0 mg/L IBA。黑农51子叶节再生体系的出芽率、出芽数、芽伸长数和生根率四个指标均高于胚尖再生体系,更适合作为遗传转化的受体材料。     

甜菜直接再生体系的建立及优化

探究东北地区栽培甜菜直接再生体系的建立，以期为基因工程手段培育甜菜品种奠定基础。本研究以甜菜子叶节和叶柄为外植体，研究不同消毒方法、不同激素水平对诱导甜菜不定芽和不定根再生的影响。结果表明，最佳消毒方法为：剥除种球外壳获取种胚，并使用75%酒精30 s+0.1% HgCl2消毒10 min；诱导不定芽的最佳激素配比为：MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.05 mg/L，在此培养条件下子叶节和叶柄的不定芽诱导率均达最大值，分别为14.44%、11.67%；（3）诱导不定根的最佳激素配比为：1/2MS+NAA 0.05 mg/L，诱导率达到93.33%。本研究初步建立了东北甜菜直接再生体系，为下一步建立遗传转化体系及甜菜遗传改良奠定基础。     

番茄‘黄樱桃-2号’再生体系研究

以番茄‘黄樱桃-2号’的子叶切段为外植体,研究不同激素组合对愈伤组织产生以及再生芽诱导的影响。结果表明,不同种类和浓度的激素诱导形成的‘黄樱桃-2号’愈伤组织和再生芽数目存在差异,最适培养基为：MS+ 6-BA 2.5 mg/L+ IAA 0.2 mg/L,出愈率可达到95.08%,每个外植体再生芽数约为5。最适生根培养基为：1/2MS+ IAA 0.2 mg/L。通过观察头孢霉素和羧苄青霉素2种抗生素对子叶愈伤组织和再生芽诱导情况的影响,确定‘黄樱桃-2号’子叶的除菌培养基为：MS+ 6-BA 2.5 mg/L+ IAA 0.2 mg/L+ 头孢霉素 200 mg/L+ 羧苄青霉素 200 mg/L。同时还对作为筛选剂的卡那霉素进行了浓度筛选,确定了卡那霉素对‘黄樱桃-2号’子叶的筛选浓度为50 mg/L。     

白果强丰番茄高效再生体系的建立

以番茄白果强丰的子叶和下胚轴为外植体,通过不同激素处理,诱导愈伤组织、不定芽及不定根的形成,以期建立白果强丰高效再生体系,为其遗传转化奠定良好的基础。结果表明,各处理对愈伤组织的诱导没有显著差别,出愈率均达到了93%以上。出芽率方面,以外植体为子叶的,以处理Ⅱ(MS+6-BA1.0mg/L+IAA0.2mg/L)的出芽率最高,为93.33%;外植体为下胚轴的,以处理Ⅳ(MS+6-BA2.0mg/L+IAA0.2mg/L)出芽率最高,为80.00%。两者相比,子叶作为外植体的出芽率高。诱导不定芽生根时,两种处理生根率均为100%,但处理Ⅵ(MS+IAA0.5mg/L)不定根数多,根系较发达,为较优不定根诱导培养基。     

青葙高效再生体系的建立

以青葙茎段为外植体建立高频再生体系,探讨不同激素配比对青葙不定芽诱导、继代增殖和不定根诱导的影响。结果表明:青葙茎段外植体诱导培养基为MS+6-BA(2mg/L)+IBA(0.5mg/L),诱导率为100%;继代增殖培养基为MS+6-BA(2mg/L)+IBA(0.01~0.02mg/L),不定芽增加3~5个;不定根诱导培养基为1/2MS+NAA(0.5mg/L)+IBA(0.5~1.0mg/L),诱导率高达100%;组培苗移植到盛有细沙的花盆中,成活率为100%。     

辣椒6421子叶外植体离体培养

以辣椒自交系6421子叶外植体为实验材料,通过筛选6-BA浸泡预处理浓度、优化不定芽诱导培养基、芽伸长培养基和生根培养基配方来提高辣椒子叶离体培养效率。结果表明:6-BA浸泡预处理子叶外植体最佳浓度为50 mg/L,最佳不定芽诱导培养基为MS+4.0 mg/L 6-BA,外植体浸泡处理1 min后接种至该培养基中,培养15 d后不定芽诱导率达93.21%;最佳不定芽伸长培养基为MS+6.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L IAA,培养20 d后芽伸长率可达23.21%;最佳生根培养基为1/2 MS+0.25 mg/L IAA+0.25 mg/L IBA,培养30 d后生根率可达90.12%。     

红茄子叶和下胚轴离体再生体系研究

本研究以红茄的子叶和下胚轴为外植体,研究其子叶和下胚轴在不同激素的浓度和组合下分化率及再生频率的变化。在诱导愈伤组织时,低浓度的NAA和高浓度的6-BA会导致下胚轴的诱导能力略低于子叶;IAA和ZT的浓度升高时,红茄下胚轴的分化率随之增加,红茄子叶的分化率随之降低。在IAA浓度为0.3 mg/L时,不定芽分化率达到最高;诱导愈伤组织的最佳培养基为MS+0.2 mg/L NAA+1.0 mg/L 6-BA;不定芽诱导最佳培养基为MS+0.3 mg/L IAA+2.0 mg/L 6-BA;不定芽生根最佳培养基为1/2MS。本研究建立的红茄再生体系,为红茄遗传转化研究奠定了基础。     

‘黑珍珠’番茄植株再生体系的研究

为了研究‘黑珍珠’番茄植株再生,以‘黑珍珠’番茄幼嫩叶片为外植体诱导愈伤组织,通过愈伤组织诱导培养、愈伤组织分化培养、不定芽增殖培养、生根培养和试管苗移栽,建立高效快速的‘黑珍珠’番茄再生体系。结果表明：最适宜的诱导叶片愈伤组织的培养基为MS+ 1.0 mg/L 6-BA+ 0.1 mg/L NAA,叶片外植体愈伤组织诱导率最高可达98.2%;诱导出的愈伤组织在MS+ 1.5 mg/L 6-BA+ 0.2 mg/L IBA培养基上能很好的分化出不定芽;MS+4.0 mg/L KT+ 0.01 mg/L IBA 培养基可实现不定芽芽增殖;最适宜的生根培养基为1/2MS+ (0.05~0.08) mg/L NAA,试管苗移栽成活率达92%。     

黄瓜子叶节不定芽的诱导及对甘露糖耐性的研究

为了进一步优化黄瓜组织培养体系,将非杭生素筛选标记用于黄瓜遗传转化中,以黄瓜新津研四号、绿地黄瓜和新津优1号为材料,研究黄瓜3个基因型在两种培养基中诱导不定芽的能力以及3个基因型子叶节对甘露糖的耐性。结果表明,黄瓜3个基因型不定芽诱导能力相似,L4(MS+lmg/L6-BA+0.5mg/L ABA+4mg/LKT)培养基诱导黄瓜不定芽的效果好于LS(MS+2mg/L6-BA +0.025mg/L IAA+4mg/L KT)培养基;当用甘露糖作为黄瓜子叶节遗传转化杭性筛选剂时,适宜筛选浓度为5mg/L。     

大花绣球‘无尽夏’组培苗叶片再生植株的研究

为建立大花绣球‘无尽夏’规模化无性繁殖和高效遗传转化体系,以‘无尽夏’组培苗叶片为外植体,研究叶位、暗培养时间及不同激素组合等因素对叶片诱导形成愈伤及分化不定芽的影响。结果表明,‘无尽夏’组培苗植株中上部叶片的愈伤诱导效果好,适宜的外植体取样叶位为第3~6位叶片。初始暗培养有利于叶片形成愈伤,暗培养15~25天的效果最佳。诱导‘无尽夏’组培苗叶片形成愈伤的适宜培养基为MS+CPPU 3.0 mg/L+IBA 0.1 mg/L,其愈伤诱导率达到98%以上;愈伤增殖与不定芽分化培养基为MS+6-BA 1.0~2.25 mg/L+IBA 0.1 mg/L。     

芦笋花药培养条件的初步探究

以芦笋‘京绿2号’、‘NJ1192’两个品种的花药为外植体进行不同激素配比优化,诱导愈伤组织、不定芽分化及生根研究。结果表明:以0.1%升汞消毒20 min为佳;‘京绿2号’、‘NJ1192’超小花蕾,均以MS+NAA 1.0 mg/L+6-BA 1.0 mg/L+2,4-D 2.0 mg/L为佳;‘NJ1192’不定芽诱导培养基以MS+NAA 0.2 mg/L+6-BA 0.5 mg/L+蔗糖浓度为3%效果最好,而‘京绿2号’以MS+NAA 0.5 mg/L+6-BA 1.0 mg/L+蔗糖浓度为3%效果最佳;生根培养基以MS+NAA 0.3 mg/L+KT 0.4 mg/L+嘧啶醇1.0 mg/L为佳。初步建立芦笋花药培养单倍体体系,为进行芦笋雌雄花发育中性别分化基因的遗传转化功能验证提供组培转化平台,也为芦笋花药育种提供研究基础。     

木纳格葡萄组织培养和再生体系的建立

稳定、高效的再生体系是进行木纳格葡萄遗传转化的必要条件。本研究对影响不定芽诱导的外植体类型、基本培养基种类、激素组合和暗培养时间进行了测定。结果表明,叶片和叶柄是适合木纳格葡萄组培的外植体,NN69基本培养基适用于不定芽的诱导。叶片和叶柄不定芽诱导的最佳激素组合分别为TDZ(4 mg/L)+IBA (0.2 mg/L)和TDZ (1 mg/L)+IBA (0.2 mg/L),诱导率分别为4.81%和16.30%。在培养初期,3周暗培养明显促进不定芽的生长,且将不定芽转接到1/2MS+IBA (0.1 mg/L)的生根培养基上能够产生不定根,生根率为100%。本研究建立的木纳格葡萄再生体系,可为其后续遗传转化等研究提供技术参考。     

红花檵木叶片再生不定芽的研究

为了建立红花檵木叶片高效的离体再生体系,解决其基因工程育种的问题,以红花檵木叶片为外植体,探讨了品种、光照条件、激素等因素对叶片离体再生的影响。结果表明：不同品种叶片再生不定芽能力不同,‘玫红细叶青’再生能力最强,其次是‘长叶玫红’,‘花叶2号’叶片再生最难。白光和红光有利于叶片再生,70天后都有不定芽出现。其中白光下的诱导率达50%,红光下诱导率达25%。叶片近轴面接触培养基,再生效率高。适合诱导‘玫红细叶青’再生不定芽适宜培养基为MS+6-BA 1.0 mg/L+ NAA 0.5 mg/L其不定芽分化率为41.6%,适合‘长叶玫红’不定芽分化的组合是MS+6-BA 1.0 mg/L+ NAA 1.0 mg/L其不定芽分化率为33.3%。