玉扇组织培养研究

以玉扇(Haworthia truncata)叶片、花茎为外植体,通过筛选分别得出叶片和花茎的最佳消毒灭菌方法为:75%乙醇浸洗30 s,0.1%氯化汞处理5～7 min和75%乙醇浸洗30 s,0.1%氯化汞处理3～5 min。选用6-BA(细胞分裂素)、NAA(萘乙酸)和KT(激动素)对不同生长途径的激素配比与浓度进行正交组合筛选,得到不同取材部位在不同分化途径中最适宜的愈伤组织诱导、不定芽诱导和愈伤组织分化的激素配比方案,愈伤组织诱导率最佳方案为花茎,MS+1.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA+0.5 mg/L KT;叶片,MS+0.3 mg/L NAA+0.5 mg/L KT;出芽率最佳方案为:花茎,MS+0.1 mg/L NAA+0.5 mg/L KT;叶片,MS+1.0 mg/L 6-BA+0.3 mg/L NAA+1.0 mg/L KT;愈伤组织分化率最佳方案为MS+1.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA+0.5 mg/L KT。选用NAA、IBA、蔗糖添加量和活性炭添加量对生根培养基进行正交组合筛选,得到最佳生根培养基为1/2MS+0.5 mg/L NAA+3.0 mg/L IBA+10 g/L蔗糖+7 g/L活性炭,所诱导的根系健康,植株饱满,移栽成活率可达80%以上。     

甘薯丝裂原活化蛋白激酶MPK6对低温胁迫的响应

【目的】研究甘薯丝裂原活化蛋白激酶MPK6在抵御低温胁迫过程中的功能,为解析甘薯耐低温机制和遗传改良提供参考。【方法】采用农杆菌介导法,将35S::IbMPK6-GFP重组表达载体和对照载体质粒pDMC83转化甘薯愈伤组织,根据载体上特有的GFP序列设计引物对甘薯拟转基因材料进行分子鉴定,并通过qRT-PCR筛选表达量高的转基因株系。对非转基因植株（WT）和转基因株系进行低温胁迫和恢复处理,观察处理后及恢复后的表型变化;检测叶绿素荧光参数Fv/Fm、丙二醛（MDA）含量和过氧化氢（H₂O₂）含量等生理指标;利用二氨基联苯胺（DAB）和氮蓝四唑（NBT）染色法观察活性氧的积累情况;分析低温信号转导途径中关键转录因子基因IbCBF3和下游基因IbCOR27的表达水平。【结果】共获得12株IbMPK6过表达甘薯株系,筛选IbMPK6表达量最高的3个过表达株系（L3、L8和L11）用作低温胁迫分析材料。低温胁迫下WT的Fv/Fm为0.50,而转基因株系L3、L8和L11的Fv/Fm分别为0.79、0.79和0.80,与WT呈现极显著差异水平。温度恢复后,转基因植株中Fv/Fm恢复至低温处理前水平,而WT中Fv/Fm仅为0.70,极显著低于转基因植株。低温胁迫下,WT的丙二醛含量为0.05 μmol·g^-1,而转基因株系L3、L8和L11中的丙二醛含量分别为0.02、0.04和0.02 μmol·g ^-1,显著低于WT。温度恢复正常后,WT中的丙二醛含量为0.03 μmol·g ^-1,而转基因株系L3、L8和L11中的丙二醛含量均为0.01 μmol·g ^-1。DAB和NBT染色结果显示,低温胁迫下,WT叶片与转基因株系叶片相比,染色较深,说明WT比转基因植株积累了更多的过氧化氢和超氧阴离子。过氧化氢含量测定结果显示,低温胁迫下和温度恢复后,转基因植株中过氧化氢的含量均显著低于WT。qRT-PCR结果表明IbCBF3和IbCOR27受低温诱导表达,且在WT和转基因株系之间差异显著。【结论】过表达IbMPK6甘薯植株通过缓解光合系统和膜系统的损伤、减少活性氧的积累,提高了对低温胁迫的耐受性。IbMPK6通过调控低温通路中相关基因IbCBF3和IbCOR27的表达,参与甘薯低温信号转导途径。     

虾脊兰原球茎诱导及植株高效再生体系研究

以野生虾脊兰(Calanthe discolor)未成熟蒴果为材料,MS为基本培养基,探讨不同光照度、热激和不同培养基配方对虾脊兰种子萌发、原球茎发生及植株再生的影响。结果表明,未完全成熟的种子在1/2MS+1.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA+7 g/L琼脂+30 g/L蔗糖+20 g/L马铃薯+1.0 g/L活性炭培养基中萌芽率最佳;在1 500 lx光照度条件下培养时种子萌发速率较快。通过黑暗条件下35℃热激5 d有利于已萌动种子脱分化形成原球茎。使用MS+3.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+7 g/L琼脂+30 g/L蔗糖培养基诱导原球茎形成胚性愈伤组织效果最好。MS+0.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+7 g/L琼脂+30 g/L蔗糖+20 g/L马铃薯培养基分化形成植株分化率最高,1/2MS+0.2 mg/L IBA+7 g/L琼脂+30 g/L蔗糖+0.1 g/L活性炭培养基则为最佳生根培养基,生根率100%,植株根系发达,长势健壮。该研究建立了虾脊兰无菌快繁体系,为保护野生虾脊兰资源和种苗人工繁育提供了有效技术途径,也为其遗传转化研究奠定基础。     

过表达番茄Sly-miR397基因增强拟南芥的耐旱性

为研究番茄miRNA在非生物逆境胁迫下的表达模式和功能分析。利用Real-time PCR检测番茄miRNA397在非生物逆境(干旱、盐害、ABA)条件下的表达量变化,发现Sly-miR397响应这些逆境胁迫,尤其在干旱胁迫下表达最明显。故将Sly-miR397过表达载体转入拟南芥中,进行转基因功能验证。结果表明:与野生型相比,转基因拟南芥植株叶片相对含水量下降速率更缓慢,保水能力更好,且在干旱胁迫下,转基因植株的长势明显优于野生型,其最大光合效率、3种抗氧化酶活性SOD、POD、CAT均明显高于野生型,同时胁迫所产生的丙二醛含量明显低于野生型拟南芥。表明Sly-miR397能提高拟南芥对干旱胁迫的耐受性,在植物抗旱过程中起着重要作用。     

参薯组织培养的多因子正交试验研究

以参薯茎段为研究材料,使用0.1%Hg Cl2进行不同消毒时间的消毒处理,并应用正交试验设计对参薯无菌苗的诱导、生根培养进行研究。结果表明:参薯茎段以0.1%Hg Cl2消毒7 min效果较好,污染率低,存活率及发芽率较高;最佳诱导培养基为:MS+6-BA 0.5 mg/L+GA30.1 mg/L+AC 1.0 g/L+蔗糖30 g/L;最佳生根培养基为:1/2 MS+NAA 0.5 mg/L+IBA 0.5 mg/L+蔗糖25 g/L+AC 0.5 g/L;添加0.5~1 g/L的AC能有效减小参薯组培苗的褐化。     

盐胁迫下OsDSR2RNAi转基因水稻的主要农艺性状分析

为探究盐胁迫下 OsDSR2 抑制表达后对水稻主要农艺性状和产量的影响,进一步阐明 OsDSR2 参与调控水稻耐盐机制,以野生型植株中花11(ZH11)和 OsDSR2 RNAi转基因水稻不同株系DR14和DR20为试验材料,植株幼穗分化期进行0.15mol/L盐胁迫处理,待植株完熟后测定穗长、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率、单株穗数、单株粒质量、千粒质量等主要农艺性状,并进行相关性和主成分分析。结果表明,盐胁迫后 OsDSR2 RNAi转基因水稻的单株穗数、结实率均显著高于野生型ZH11,正常条件下, OsDSR2 RNAi转基因水稻单株粒质量均显著低于野生型ZH11,盐胁迫后二者均降低但无显著性差异。与正常条件下相比,盐胁迫处理后 OsDSR2 RNAi转基因植株的千粒质量与每穗实粒数呈显著负相关性,单株粒质量与穗长、结实率、千粒质量呈负相关性,单株穗数与穗长、结实率呈负相关性,单株粒质量与每穗总粒数呈正相关性;结实率与穗长、每穗总粒数呈负相关性。盐胁迫处理后 OsDSR2 RNAi转基因水稻第一、二主成分中,分别是单株粒质量和结实率特征向量最大。综上,盐胁迫下 OsDSR2 的抑制表达主要通过抑制水稻植株的单株穗数、结实率和单株粒质量的降低,协调单株粒质量与单株穗数、结实率、千粒质量的关系以及结实率与千粒质量、单株穗数的关系,从而调控盐胁迫下水稻的产量。     

新疆雪莲的体细胞胚胎发生及植株再生

通过对新疆雪莲进行胚性愈伤诱导培养(MS+2,4-D 0.5 mg/L+6-BA 0.05 mg/L),体细胞胚胎发生诱导培养(MS+2,4-D 0.1mg/L),体细胞胚胎分化培养(MS+PEG 25 g/L),体细胞胚胎萌发(MS+GA35 mg/L)和壮苗培养(MS+NAA 0.1 mg/L+6-BA 0.3 mg/L),首次通过体细胞胚胎发生途径实现了新疆雪莲的植株再生,生根率100%,成活率达60%,为其大规模人工栽培奠定了基础。     

南高丛蓝莓良种薄雾组培快繁技术研究

以蓝莓良种薄雾的一年生半木质化茎段作外植体,进行组织培养技术研究。结果表明:外植体在1/2 MS+ZT 2.0 mg/L+IAA0.3 mg/L添加蔗糖30 g/L、琼脂7 g/L、pH值4.8的培养基上诱导率达90%;最佳继代培养基为1/2 MS+ZT 0.8 mg/L+NAA 0.05 mg/L添加蔗糖30 g/L、琼脂7 g/L、pH值4.8,芽苗生长健壮;最适生根培养基为1/4 MS+IBA 1.5 mg/L+NAA 0.5 mg/L添加蔗糖30 g/L,琼脂7 g/L、活性炭3 g/L、pH值4.8。     

胡杨PeXTH基因的克隆及其转基因烟草的抗镉性分析

【目的】克隆胡杨木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶基因PeXTH,并研究该基因和植物抗Cd2+性之间的关系。【方法】利用RT-PCR方法从胡杨中克隆一个木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶基因PeXTH,将该基因的全长cDNA克隆到植物表达载体pGreen0029上,然后通过农杆菌介导法,将重组表达载体转入烟草,并对转基因烟草的抗Cd2+能力进行初步分析。【结果】PeXTH基因的开放阅读框(ORF)长867bp,含ATG起始密码子和TAG终止密码子,编码由288个氨基酸组成的蛋白;多重氨基酸序列比对结果显示,PeXTH蛋白含有木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶(XTHs)的保守催化活性域DEIDFEFLG和N-糖基化位点NLSG;Real-Time PCR检测结果表明,PeXTH基因已经成功在2个转基因株系(L6和L14)中过表达;Cd2+胁迫后,转基因烟草根组织中积累的Cd2+含量显著高于野生型,而叶组织中积累的Cd2+含量明显低于野生型;Cd2+胁迫下,转基因烟草叶片的相对电导率显著低于野生型,但抗氧化酶活性、营养元素含量、叶片净光合速率和蒸腾速率等生理指标都要明显高于野生型。【结论】PeXTH基因的过表达提高了烟草对Cd2+的抗性,为进一步深入研究PeXTH基因在植物抗Cd2+机制中的作用奠定了良好基础。     

白三叶遗传转化体系的探讨

将白三叶Trifolium repens L.无菌种子吸胀15 h后,制备子叶分别放在含不同浓度配比激素的培养基上培养,同时测定白三叶子叶对卡那霉素(Kam)、头孢霉素(Cef)和羧苄青霉素(Carb)的敏感性,探索出适合子叶生长成苗的一套比较完整的体系。结果表明,用于白三叶子叶遗传转化的培养基为MS+30 g/L蔗糖+8 g/L琼脂+0.1 mg/L NAA+0.5 mg/L6-BA+20 mg/L Kam+250 mg/L Carb。抗性植株最佳生根培养基为MS+15 g/L蔗糖+8 g/L琼脂+0.2 mg/L NAA。通过本实验成功确立了白三叶遗传转化体系,为下一步转基因实验奠定了基础。     

胡椒木叶片离体培养与植株再生

探讨了胡椒木(Zanthoxylum piperitum)叶片的离体培养.选取胡椒木幼嫩叶片作为外植体,接种在不同激素组合的培养基上进行诱导培养,结果表明,最适的诱导培养基为MS+6-BA1.0 mg/L+NAA0.7 mg/L,分化率为91.7%,最适的增殖继代培养基为MS+6-BA1.0 mg/L+NAA0.7 mg/L,所产生的不定芽在1/2MS+ NAA0.4 mg/L的培养基上可全部生根,长成完整植株.首次证明以胡椒木的叶片为外植体可以进行快速离体培养.     

西葫芦双单倍体自交一代离体再生研究

以西葫芦DH12-11409双单倍体植株自交后代种子为试材,研究不同激素组合、外植体类型和苗龄对诱导西葫芦不定芽再生以及不定芽生根的影响。结果表明,取5d龄西葫芦双单倍体黄绿色子叶的子叶节为外植体,在MS+30g/L Suc+8g/L Agar+2.0mg/L 6-BA+0.1mg/L NAA培养基上诱导不定芽效果最好,诱导率高达90.0%,分化系数为8.5;生根培养基则以MS培养基中添加0.05或0.1mg/L NAA为宜;5~6片真叶再生植株经驯化移栽成活率高达90.0%,为再生植株驯化移栽的最佳时期。     

凹叶厚朴用于细胞悬浮培养的愈伤组织的制备研究

目的 研究凹叶厚朴适用于细胞悬浮培养的愈伤组织。方法 通过对基本培养基（B₅、MS和1/2MS）、外植体（茎段、顶芽和叶片）、激素浓度及组合进行筛选的方法进行厚朴愈伤组织诱导和继代研究。结果 B₅ 为最适合厚朴愈伤组织诱导的基本培养基;顶芽是最佳诱导愈伤组织的材料;最适合厚朴愈伤组织诱导的培养基为B₅+2.0 mg/L 2,4-D+1.0 mg/L 6-BA;最佳继代培养基为B₅+2.0 mg/L NAA+1.0 mg/L 6-BA,愈伤组织生长倍数达到2.87倍。结论 初步筛选出凹叶厚朴用于细胞悬浮培养的愈伤组织,为凹叶厚朴细胞培养奠定基础。     

甜樱桃茎尖培养脱毒研究

以甜樱桃(PrunusaviumL.)嫩梢芽为外植体进行了茎尖组培脱毒研究,筛选出的增殖培养基为MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.2mg/L+GA30.5mg/L+AgNO35.0～10.0mg/L+蔗糖30g/L+琼脂7g/L,丛生芽增殖数达到6个以上;确定良好的生根培养基为1/2MS+IBA0.7mg/L+NAA0.2mg/L+蔗糖20g/L+琼脂7g/L,生根率达75.1%,移栽成活率可达80.5%以上;利用生物学方法对甜樱桃试管苗进行了初步病毒鉴定,结果表明,0.5～0.8mm茎尖培养对苹果褪绿叶斑病毒(ACLSV)和李矮缩病毒(PDA)的脱毒率达39.4%和48.1%;0.5mm以下茎尖培养对ACLSV和PDA的脱毒率达75.8%和78.6%,证明甜樱桃试管苗0.5mm以下的小茎尖培养能有效脱除ACLSV和PDA病毒。     

辽棉19号转化耐盐基因AlNHX1的研究

为提高辽宁棉花品种的耐盐性,利用农杆菌介导上胚轴外植体转化法,将来源于盐生植物獐茅的Na~+/H~+逆向转运蛋白基因(AlNHX1)导入棉花辽棉19号中,分析影响棉花上胚轴外植体农杆菌转化的几个重要因素,建立并优化了该品种的转化体系,结果表明:1)农杆菌侵染的最佳时间为90s,共培养过程中乙酰丁香酮最适浓度为100 mg/L,筛选培养基中潮霉素最适浓度为30 mg/L,生根培养基中吲哚乙酸IBA的最适浓度为10mg/L;2)对转化植株进行PCR检测,表明耐盐基因AlNHX1已导入辽棉19号中;3)在盐胁迫下,转基因植株的电导率,渗透势都显著低于未转化植株。结果表明,通过筛选并优化转化体系,辽棉19号品种的耐盐性有较明显的提升,为沿海滩涂地区种植棉花提供了一定的参考。     

农杆菌介导马铃薯转化体系的优化及转基因马铃薯的耐盐性研究

通过农杆菌介导的方式将獐茅液泡膜Na~+/H~+逆向转运蛋白基因(AlNHX)表达在马铃薯中,并对影响马铃薯转化的几种因素(抗生素浓度、农杆菌菌液浓度、共培养时间等)进行优化。结果表明:最适农杆菌菌液浓度是OD600=0.6,最适侵染时间是5min,最适共培养时间是2d,马铃薯转化中最适头孢霉素浓度是400mg/L;经PCR检测确认的转基因马铃薯植株在含0.7%NaCl的培养基中可以生长,而野生型马铃薯无法在此培养基中正常生长。在盐胁迫条件下,转基因马铃薯的Na~+、K~+含量及K~+/Na~+的比值均高于野生型马铃薯。研究证实马铃薯植物的的耐盐性可以通过农杆菌转化导入獐茅液泡膜Na~+/H~+逆向转运蛋白基因而得到提高。     

半夏再生体系的建立

【目的】优化半夏再生条件,以获得优质半夏种苗.【方法】筛选出适宜的外植体后,使用3种激素2,4-D,KT,IAA利用正交设计法设置9个处理组对半夏愈伤组织进行诱导.选取长势良好,大小均一的半夏愈伤组织接于4种培养基中进行愈伤组织增殖.选取半夏叶柄诱导出的愈伤组织将其接于5种培养基中进行愈伤组织分化,观察不同培养基对半夏愈伤组织生根和出芽的影响,最后进行炼苗与移栽.【结果】在叶柄、叶片及块茎3种外植体中,叶柄是半夏愈伤组织诱导的最佳外植体;最有利于半夏愈伤组织诱导的培养基为MS+0.5 mg/L 2,4-D+1.5 mg/L KT+1.0 mg/L IAA;在暗培养条件下,将半夏愈伤组织继代于MS+2.0 mg/L 2,4-D+1.0 mg/L KT+1.0 mg/L IAA中生长最快;MS+0.2 mg/L 2,4-D+1.5 mg/L 6-BA培养基最有利于半夏愈伤组织的生根和出芽.     

转基因马铃薯内源农杆菌脱除

[目的]解决采用抗生素抑菌导致转基因马铃薯植株生长与分化受到抑制的问题。[方法]利用转基因植株诱导试管微型薯,由试管微型薯抽枝获得转基因脱菌植株。[结果]参试3个马铃薯品种中,SI、sⅡ最佳试管微型薯诱导培养基为MS＋6-BA0．5ms／L＋GA,0．1mg／L＋cef 150me／L,NT最佳试管微型薯诱导培养基为MS＋ZT0．5mg／L＋GA,0．1mg／L＋cef150mg／L;薯块抽枝最佳培养基为Ms＋ZT0．5mg／L＋NAA0．1mg／L;薯块直径O．5～0．7cm抽枝数最高;转基因脱菌植株在无抗生素快繁培养基中经30d培养污染率为0,脱菌植株茎段粗壮,无分枝现象。[结论]建立的方法脱茵简单易行,为转基因个体的筛选和生长排除了障碍。     

叶面喷施铁和镁微肥对玉米幼苗碳代谢及生长的影响

为了探讨铁镁微肥对北方旱地玉米幼苗期碳代谢和生长的影响,对盆栽的玉米幼苗单独和混合喷施不同质量浓度的FeSO_4·7H_2O(250、500、750mg/L)和MgSO_4·7H_2O(0.5、1.0、1.5g/L)溶液,于2周后分析叶片中与碳代谢相关的生理生化指标以及生长指标的变化。结果表明,叶面喷施铁、镁微肥可以有效提高叶片的叶绿素质量分数、光合能力以及可溶性糖和淀粉的质量分数,增强玉米的碳代谢能力;同时,可以显著促进根系的生长,提高根冠比。其中,适合玉米幼苗生长的最佳喷施质量浓度分别是500 mg/L的FeSO_4·7H_2O、1g/L的MgSO_4·7H_2O和250mg/L的FeSO_4·7H_2O与0.5g/L的MgSO_4·7H_2O混合溶液。因此,叶面喷施适当质量浓度的铁或镁微肥可以有效提高玉米幼苗的碳代谢能力,促进植株、特别是根系的生长,这对于玉米后期的生长发育也具有积极的意义。