影响棉花愈伤组织及其体细胞胚发生的内外因素

棉花是重要的经济作物,也是理性的研究纤维发育模式作物。随着基因工程和现代分子生物学的发展,转基因技术在棉花生产中得到广泛应用。组织培养技术是转基因技术的基础,但棉花组织培养受棉花基因型的限制,严重制约了棉花转基因技术的发展。作者通过对棉花组织培养技术的了解,回顾了棉花组织培养与植株再生的发展历程,探讨了影响棉花愈伤组织诱导和体细胞胚发生能力的一些内外因素,并展望了棉花组织培养的未来发展方向。     

抗生素对大豆未成熟子叶愈伤形成和体细胞胚胎发生的影响

用6个大豆品种进行了抗生素敏感性试验，结果表明：在培养基中加入50mg/L卡那毒素可显著地降低出愈率。大豆不同品种对卡那霉素的反应在出愈率上表现相似，而在体细胞胚胎发生率上存在差异，培养基中含有400mg/L头孢霉素时出愈率显著降低，而体细胞胚胎发生率因品种不同而不同，用农杆菌侵染大豆未成熟子叶后在含有头孢霉素的培养基中培养时，体细胞胚胎发生率大幅度下降，本试验初步确定了较适合于大豆未成熟子，叶抗性选择的卡那霉素浓度和头孢霉素的脱菌浓度。     

甘蔗胚性愈伤组织发生与发育的组织细胞学观察

运用石蜡切片染色和显微技术相结合的方法,对FN15和ROC22两个不同基因型甘蔗品种,在心叶诱导愈伤组织和愈伤组织继代过程的不同阶段,对愈伤组织胚性细胞、体细胞胚和芽原体的发生与发育进行了研究。结果表明,愈伤组织来源于切口部位、韧皮部、维管束鞘或外皮层具有活力潜能的薄壁细胞,此种愈伤组织多数为胚性细胞。基因型FN15可从心叶直接诱导出体细胞胚,而基因型ROC22则需继代培养后才发生体细胞胚。从愈伤组织表型分析,浅黄色愈伤组织多数为胚性细胞;金黄色和乳白色愈伤组织多数是已分化的各种类型的体胚;褐色愈伤组织,只有极少量细胞具有分裂能力,最终也能分化出小芽;透明状愈伤组织一般无细胞质,也不具分裂能力。因此应选择浅黄色的愈伤组织作为转基因准备受体。     

小麦成熟胚诱导胚性愈伤组织的影响因素

为加快小麦成熟胚在转基因研究中的利用,以陕麦159成熟胚为外植体,通过胚性愈伤组织诱导,建立了一套有效的小麦愈伤组织诱导体系。研究表明,不同消毒处理、2,4-D浓度和接种方法对胚性愈伤出愈率的影响有极显著差异,不同浸种时间和培养基类型对胚性愈伤组织出愈率的影响无显著差异。采用次氯酸钠初次消毒20min,升汞二次消毒5min,消毒彻底,对种子损害较小;浸种时间18～20h易于成熟胚的剥取,且诱导的愈伤组织质量较好;MS培养基较1/2MS培养基诱导愈伤组织效果好,MS培养基2,4-D浓度为4mg.L-1时（30g蔗糖＋7g琼脂）胚性愈伤组织率最高,愈伤组织质量较好;完整胚诱导胚性愈伤组织率最高达84.17%,碎胚诱导胚性愈伤组织率最高达94.17%。     

水稻成熟胚盾片诱导愈伤组织再生体系的建立

采用水稻成熟胚盾片诱导愈伤组织作为分化再生的外植体，通过优化激素组合和调节培养基渗透压，建立了适合水稻遗传转化的高效再生体系，将水稻成熟胚诱导愈伤组织分化再生的过程划分为3个不同时期，即成熟胚盾片愈伤组织诱导，胚性细胞诱导保持，胚性愈伤组织分化再生，以CultureI(LS 2,4-D2.0mg/L)诱导成熟胚盾片愈伤组织，愈伤组织剥离后接种于Culture II-3(LS 2,4-D 2.5mg/L 山梨醇3g/L)上诱导胚性愈伤组织，继代后接种于Culture Ⅲ-2(MS NAA 0.5mg/L 6-BA 1.0mg/L Kinetin 2.0mg/L 山梨醇8g／L）上分化成苗，培养结果表明，该再生体系所获得的胚性愈伤组织分化再生率均在60％－80％之间，利用本研究建立的高效再生体系建立水稻外源基因遗传转化系统，使转化过程中所得转化愈伤组织高效再生成苗，从而顺利获得转化植株，可以提高水稻外源基因转化的效率，为水稻品种的定向遗传改良提供优良的遗传转化技术体系。     

不同小麦成熟胚对愈伤组织形成及萌发的影响

为了解决小麦成熟胚离体培养过程中脱分化较为困难的问题,对2001-2003年不同时期收获及不同保存条件下的小麦品种川农17、川农12号成熟胚分别在六种诱导培养基中进行离体培养,结果表明,2002年成熟胚形成愈伤组织的能力和萌发能力高于2001年的成熟胚;2003年4月27日与5月13日收获的两批成熟胚(包括在室温26 2℃和低温4℃下存放)在形成愈伤组织及愈伤组织的分化能力方面没有显著差异,但2003年5月13日收获的成熟胚在诱导培养基中直接萌发成苗的能力更强。4℃存放虽然促进早期(4月27日)收获的成熟胚在诱导培养基中直接萌发成苗,但对各时期收获的成熟胚形成愈伤组织的能力没有影响;高浓度2,4-D(6 mg／L和8 mg／L)抑制胚萌发,但KT(0.5 mg／L)可以促进胚萌发。     

水扬酸小麦愈伤组织CAT和POD同工酶的影响

分别用浓度为５或１０ｍｇ／Ｌ的水杨酸处理河农８５９小麦愈伤组织,发现它具有抑制ＰＯＤ和ＣＡＴ生以及小麦愈伤组织胚性细胞形成的作用,但５ｍｇ／Ｌ的水杨酸也诱导一种ＰＯＤ出现。     

成熟胚愈伤诱导及再生条件优化

采用三因素随机区组设计,研究不同基因型、培养基种类及2,4-D处理浓度对成熟胚愈伤诱导率的影响。结果表明,影响玉米成熟胚胚性愈伤组织诱导的主要因素是基因型,且基因型、培养基和2,4-D处理对岀愈率影响效果差异达到显著或极显著水平,除初级愈伤三因素互作不显著外,任意两因素或三因素之间的互作效应显著。丹988的最佳培养组合为MN+2,4-2mg/L;铁7922最佳培养组合为MS+2,4-D 2mg/L。添加1mg/L的KT有利于愈伤组织分化。     

几个籼稻品种的成熟胚愈伤组织植株再生体系的建立

组织培养技术在作物改良上的成功应用需要合适的植株再生体系。本试验以7个籼稻成熟胚为材料，通过优化激素配比，建立适合于水稻遗传转化的高频植株再生体系。研究结果表明，NB 2mg／L2，4-D适合于供试品种的成熟胚愈伤组织的诱导，诱导率达90％以上；在分化培养基中添加3．0-3．5mg／L KT，0．5～1．0mg／L NAA和5．0mg／L ABA的激素配比，明恢81、N175、航1号的最高分化率分别达72．7％、80．0％和78．0％；移栽成活95％以上。     

抗生素对巴西橡胶树花药愈伤组织生长与分化的影响

将巴西橡胶树花药胚性愈伤组织接种到添加不同浓度的羧苄青霉素、头孢霉素和特泯丁3种抑制农杆菌生长的抗生素培养基上,结果表明：除500mg/L特泯丁抑制胚性愈伤组织生长但促进体胚发生,其它抗生素均为促进愈伤组织生长但抑制体胚发生。潮霉素、卡那霉素和巴龙霉素3种筛选抗生素均抑制愈伤组织生长和体胚发生,三者抑制能力顺序为潮霉素〉卡那霉素〉巴龙霉素,但潮霉素完全抑制了体胚发生,而巴龙霉素则与对照相似即对体胚发生几乎没有抑制作用。故特泯丁可以作为农杆菌介导巴西橡胶树花药愈伤组织遗传转化的抑菌抗生素,500mg／L使用浓度效果较好,卡那霉素作为筛选抗生素,50mg／L使用浓度效果较好。     

番木瓜叶片、叶柄胚性愈伤组织的诱导及其体胚植株的发生

以“漳红”番木瓜组培苗的叶片和叶柄为外植体,在改良MS＋0．5mg／LKT＋1．0mg／L2,4-D＋0．5mg／L BA＋0．1mg／L NAA＋400mg／L Glu＋30g/L蔗糖的固体培养基上诱导出了胚性愈伤组织。其中,CⅡa型胚性愈伤在一定条件下能够继代增殖,并能向CⅡb型转变,CⅡb型胚性愈伤则容易发生体胚。采用两步生根法,将体胚再生植株先接种于1／2 MS＋0．5mg／L IBA＋1．0g/L AC＋30g／L蔗糖的固体培养基中暗培养7d后,转移至1／2 MS＋1．0g/L AC＋25μmol／L VB2＋30g/L蔗糖的固体培养基上光照培养,生根效果最好。移栽后,成活率可达45％以上。     

内源激素IAA,ABA对大豆萌发子叶胚性愈伤组织诱导及其分化的调控

内源激素ＡＢＡ，ＩＡＡ含量的高低影响不同大豆品种愈伤组织诱导和分化的难易，内源激素ＩＡＡ含量高，愈伤组织容易诱导，内源激素ＡＢＡ含量高，愈伤组织却容易分化。在分化培养过程中取不同时期的胚性愈伤组织和非胚性愈伤组织，测定其ＡＢＡ，ＩＡＡ含量，发现胚性愈伤组织的ＡＢＡ和ＩＡＡ高于非胚性愈伤组织，并且均在培养的诲６天达到最大值。