内源激素对水稻不同外植体培养力的影响

利用HPLC法对愈伤组织诱导率和绿苗分化率有差异的几个水稻品种的不同外植体(花药、幼穗、幼胚和成熟胚)及其愈伤组织的内源激素含量进行测定分析。结果表明,内源激素的含量和配比是影响愈伤组织诱导和绿苗分化的关键因素之一。不同外植体中的内源激素对愈伤组织诱导率的表现为:Z ZR呈负效应,IAA呈正效应,GA除成熟胚外呈负效应。愈伤组织中内源激素对绿苗分化率的影响表现为:IAA和GA呈负效应,ABA、Z ZR呈正效应。内源激素的配比对愈伤组织诱导率和绿苗分化率有一定作用,表现为:IAA/Z ZR对愈伤组织诱导率有一定的正效应,Z ZR/IAA、ABA/IAA对绿苗分化率呈显著正相关。     

越南紫薯胚性愈伤组织诱导及体细胞胚胎形成

【目的】越南紫薯〔Ipomoea batatas（L.）Lam〕品质优良,薯块均匀,商品性好,但产量偏低,产量性状亟待遗传改良,体细胞胚胎发生是快速繁殖和保持种性稳定的基础,对紫薯的遗传改良有重要意义。采用激素处理越南小紫薯外植体,研究越南紫薯的体细胞胚胎再生途径,为通过体细胞无性系变异筛选紫薯高产优质新材料提供新方法。【方法】以市场销售的越南紫薯为材料,以叶片和茎段作外植体,探讨植物生长调节物质种类（6-BA、NAA、2,4-D、ABA）及配比对越南紫薯培养的影响,建立越南紫薯体细胞胚胎发生及再生植株体系。【结果】叶片和茎段诱导愈伤组织培养基相同,难易程度一致,诱导配方为 MS+6-BA 1.0 mg/L + NAA 0.2 mg/L;在普通愈伤组织诱导形成胚性愈伤组织过程中,2,4-D 起重要作用,其他激素起辅助作用,较好的诱导配方为 MS+6-BA 0.1 mg/L + 2,4-D 2.0 mg/L;在胚性愈伤组织诱导产生体细胞胚过程中,ABA 起着重要作用,并进一步发育和分化的适宜的培养基为 MS+6-BA 0.1 mg/L + NAA 0.2 mg/L + ABA 0.5 mg/L。【结论】叶片和茎段愈伤组织诱导最佳培养基为 MS+6-BA 1.0 mg/L+0.2 mg/L NAA,愈伤组织转化为胚性愈伤最佳培养基为 MS+6-BA 0.1 mg/L +2,4-D 2.0 mg/L;胚性愈伤形成体细胞胚胎最佳培养基为 MS+6-BA 0.1 mg/L + NAA 0.2 mg/L + ABA 0.5 mg/L。     

不同基因型甜高粱愈伤组织与丛生芽诱导条件优化

【目的】探讨不同培养基类型和激素配比对不同基因型甜高粱的愈伤组织和丛生芽诱导的影响,为建立高效稳定的甜高粱遗传转化体系奠定基础。【方法】以不同基因型甜高粱辽甜三号和北甜三号的成熟种子为外植体,在MS培养基中添加不同浓度2,4-D及2,4-D与NAA、6-BA或KT配比组合,对愈伤组织和丛生芽进行诱导;分别在B5、N6、MS和1/2MS培养基中添加不同2,4-D、NAA、6-BA组合,对愈伤组织进行诱导。【结果】适宜北甜三号愈伤组织和胚性愈伤组织诱导的最佳培养基为MS＋2.0mg/L2,4-D＋0.1mg/LNAA,辽甜三号为MS＋2.0mg/L2,4-D＋0.2mg/LNAA,可获得质量较好的愈伤组织,愈伤组织块大且色泽鲜艳。适于两个基因型甜高粱丛生芽诱导的最佳基本培养基为MS＋1.0mg/L6-BA＋0.2mg/LNAA＋0.5mg/L2,4-D,但不同基因型的诱导率有明显差异,以辽甜三号的诱导效果较好。【结论】不同浓度2,4-D与其他激素配比对两个基因型甜高粱的愈伤组织诱导有明显影响,以对辽甜三号的诱导效果较好;在MS、B5、N6、1/2MS基本培养基中,MS可作为愈伤组织诱导的最佳基本培养基。     

不同基因型甜高粱愈伤组织与丛生芽诱导条件优化

【目的】探讨不同培养基类型和激素配比对不同基因型甜高粱的愈伤组织和丛生芽诱导的影响,为建立高效稳定的甜高粱遗传转化体系奠定基础。【方法】以不同基因型甜高粱辽甜三号和北甜三号的成熟种子为外植体,在MS培养基中添加不同浓度2,4-D及2,4-D与NAA、6-BA或KT配比组合,对愈伤组织和丛生芽进行诱导;分别在B5、N6、MS和1/2MS培养基中添加不同2,4-D、NAA、6-BA组合,对愈伤组织进行诱导。【结果】适宜北甜三号愈伤组织和胚性愈伤组织诱导的最佳培养基为MS+2.0 mg/L 2,4-D+0.1 mg/L NAA,辽甜三号为MS+2.0 mg/L 2,4-D+0.2 mg/L NAA,可获得质量较好的愈伤组织,愈伤组织块大且色泽鲜艳。适于两个基因型甜高粱丛生芽诱导的最佳基本培养基为MS+1.0 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA+0.5 mg/L 2,4-D,但不同基因型的诱导率有明显差异,以辽甜三号的诱导效果较好。【结论】不同浓度2,4-D与其他激素配比对两个基因型甜高粱的愈伤组织诱导有明显影响,以对辽甜三号的诱导效果较好;在MS、B5、N6、1/2MS基本培养基中,MS可作为愈伤组织诱导的最佳基本培养基。     

黄瓜胚状体途径再生体系的建立

【目的】建立黄瓜高频胚状体再生体系,为黄瓜遗传转化体系的完善奠定基础。【方法】以黄瓜品种津研四号、长春密刺、Q8和14-1为材料,研究不同基因型材料愈伤组织的诱导情况;分别取14-1的子叶、子叶节、下胚轴和成熟胚为外植体,研究不同外植体类型的愈伤组织和胚状体产生情况;以14-1子叶节为外植体,研究不同激素及其质量浓度配比对黄瓜胚状体诱导的影响。【结果】4个不同基因型中,欧洲温室型黄瓜种质14-1可诱导出胚状体。在4种外植体类型中,14-1的子叶节可以高效诱导出愈伤组织和胚状体,其诱导率分别为100.0%和34.1%。激素及其质量浓度组合也会影响胚状体的诱导,在愈伤组织诱导阶段,以MS+1.5mg/L 2,4-D为培养基对胚性愈伤组织的诱导效果最好,其对14-1子叶节的诱导率为100%;在分化培养阶段,MS+0.1mg/L 2,4-D+0.5mg/L KT+0.2mg/L IAA有利于体细胞胚的发生,14-1的出胚率为62.5%。显微形态观察发现,黄瓜体细胞胚发育过程包括球形胚、心形胚、鱼雷胚和子叶期胚等时期,这些胚可以发育成正常小植株。【结论】14-1的子叶节经诱导培养基MS+1.5mg/L 2,4-D和分化培养基MS+0.1mg/L 2,4-D+0.5mg/L KT+0.2mg/L IAA培养后,可高效产生胚状体,并可萌发成正常植株。     

杜仲愈伤组织诱导和植株再生体系的建立

【目的】研究在BA、NAA、IBA、2,4-D等激素作用下,杜仲愈伤组织诱导、愈伤组织诱导丛生芽及丛生芽诱导生根各阶段的最佳培养基配方,建立杜仲植株再生体系,为杜仲转基因研究提供基础材料。【方法】以杜仲成熟胚、幼嫩胚、叶片和茎段为外植体,使用BA、NAA、IBA、2,4-D等激素,配制成不同质量浓度的培养基,进行杜仲愈伤组织诱导,同时分析愈伤组织诱导丛生芽和丛生芽诱导生根培养基的最佳配方,建立杜仲植株的再生体系。【结果】杜仲愈伤组织诱导的培养基分别为:成熟胚MS+BA 2.0mg/L+NAA 2.5mg/L,诱导率77.8%;幼嫩胚MS+BA 0.5mg/L+2,4-D 2.0mg/L,诱导率88.9%;叶片MS+BA 0.5mg/L+NAA 0.5mg/L,诱导率100%;茎段MS+BA 2.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L,诱导率为100%。愈伤组织诱导不定芽形成的适宜培养基为MS+BA 1.0mg/L+NAA 0.05mg/L,不定芽诱导率为88.9%,增殖系数为3±1;杜仲在1/4MS的基本培养基中生根最好,生根率达80%,激素的存在反而会抑制生根。【结论】杜仲成熟胚、幼嫩胚、叶片和茎段均可通过愈伤组织途径诱导不定芽的形成,并诱导生根,建立杜仲愈伤组织再生体系,但不定芽的增殖系数较低。     

黄瓜胚状体途径再生体系的建立

【目的】建立黄瓜高频胚状体再生体系,为黄瓜遗传转化体系的完善奠定基础。【方法】以黄瓜品种津研四号、长春密刺、Q8和14-1为材料,研究不同基因型材料愈伤组织的诱导情况;取14-1品种的子叶、子叶节、下胚轴和成熟胚为外植体,研究不同外植体类型的愈伤组织和胚状体产生情况;以14-1子叶节为外植体,研究不同激素及其质量浓度配比对黄瓜胚状体诱导的影响。【结果】4个不同基因型中,欧洲温室型黄瓜种质14-1可诱导出胚状体。在4种外植体类型中,14-1的子叶节可以高效诱导出愈伤组织和胚状体,其诱导率分别为100.0%和34.1%。激素及其质量浓度组合也会影响胚状体的诱导,在愈伤组织诱导阶段,以MS+1.5 mg/L 2,4-D为培养基对胚性愈伤组织的诱导效果最好,其对14-1子叶节的诱导率为100%;在分化培养阶段,MS+0.1 mg/L 2,4 D+0.5 mg/L KT+0.2 mg/L IAA有利于体细胞胚的发生,14-1的出胚率为62.5%。显微形态观察发现,黄瓜体细胞胚发育过程包括球形胚、心形胚、鱼雷胚和子叶期胚等时期,这些胚可以发育成正常小植株。【结论】14-1的子叶节经诱导培养基MS+1.5 mg/L 2,4-D和分化培养基MS+0.1 mg/L 2,4-D+0.5 mg/L KT+0.2 mg/L IAA培养后,可高效产生胚状体,并可萌发成正常植株。     

草地早熟禾愈伤组织诱导和分化中内源激素水平分析

以草地早熟禾‘午夜2号’、‘新格莱德’、‘橄榄球2号’成熟种子为材料,进行愈伤组织的诱导和分化培养,利用高效液相色谱法对愈伤组织在不同培养期中的内源激素生长素(IAA)、脱落酸(ABA)、玉米素(ZT)进行测定和分析.结果表明:愈伤组织诱导率与成熟种子中IAA和ABA水平呈正相关.3个品种种子中的IAA水平相对较高,分别为0.574、0.393和0.415μg/g,内源激素ABA的含量微小,分别为0.157、0.088和0.123μg/g,ZT含量在3个品种间差异不大;在供试材料愈伤组织的继代培养和分化阶段,IAA含量在‘午夜2号’中始终处于较高的水平,分别为0.425μg/g和0.554μg/g,变化幅度不大,在愈伤组织生长旺盛和分化成芽期最高,分别为0.495μg/g和0.629μg/g,ABA和ZT含量在愈伤组织培养和分化过程中一直处于较低水平,ABA分别为0.120μg/g和0.141μg/g,ZT分别为0.111μg/g和0.202μg/g,二者在胚性愈伤组织形成期含量逐渐升高,在愈伤组织分化能力强的时期也有升高趋势,对胚性愈伤组织的形成和分化出芽有促进作用;高ZT∶IAA和高ABA∶IAA有利于愈伤组织的生长发育,并促进胚性愈伤组织的形成,高ABA∶IAA有利于愈伤组织分化形成芽.     

基因枪介导的冬小麦临汾5064遗传转化体系构建

以中国小麦优质骨干亲本临汾5064幼胚为试验材料，对诱导、分化、生根培养基中的激素浓度和基因枪轰击压力等关键参数进行对比分析，旨在总结出临汾5064的最适遗传转化体系，为山西小麦育种提供技术平台。结果表明，临汾5064幼胚在3种激素浓度的诱导培养基中均可形成愈伤组织。其中，在含2.0 mg/L 2,4-D的诱导培养基中，参试幼胚具有最高的出愈率（83.0%）。临汾5064愈伤组织在4种激素浓度的分化培养基中均有再生芽产生，当分化培养基包含0.2 mg/L 2,4-D和0.2 mg/L 6-BA时，愈伤组织具有最高的分化率（70.0%）。临汾5064分化愈伤组织在4种激素浓度的生根培养基中均有根生成，当生根培养基包含0.1 mg/L 2,4-D且不添加6-BA时，分化愈伤组织具有最多的生根率（77.5%），并且形成较多数目的根。利用上述优化激素浓度的培养基对临汾5064幼胚开展基因枪介导的遗传转化，在轰击步骤设置3个压力处理组分别导入测试质粒。结果显示，在900 psi轰击压力下获得192株再生植株，再生植株获得率为28.3%，其中有4株成功扩增出目标条带，具有最高的遗传转化率（0.50...     

水稻种胚愈伤组织诱导培养基的优化选择

应用模糊数学方法。研究了不同浓度的2,4-D、KT、BA、ABA、NAA和IAA以及2,4-D+KT,2,4-D+BA,2,4-D+ABA+LH和NAA+IAA等多种附加物组合对水稻种胚离体培养的影响,目的在于对水稻种胚离体培养诱导培养基进行优化选择.结果表明,一种附加物的作用效果明显不如2种或3种附加物配合使用的效果好。以添加2,4-D 2.0mg/L+ABA 5.0mg/L+LH 300.0mg/L(U49)的改良MS培养基效果最好.研究还采用不同类型的水稻品种加以验证,表明大多数水稻品种的种胚离体培养于U_(49)组合的改良MS培养基上,可获得较高的愈伤组织诱导率,且有利于愈伤组织的再分化.     

水稻抗旱性研究现状与展望

综述了水分胁迫对水稻的伤害以及水稻植株在气孔调节、渗透调节、激素调节、膜抗氧化保护酶类和干旱诱导蛋白等方面抗旱性生理生化机制的研究进展。介绍了水稻抗旱性状的基因定位和抗旱性基因工程方面的研究现状,并指出,稻属抗旱基因资源的发掘以及在育种上的遗传利用和水稻抗旱节水综合栽培技术的研究是当前研究的热点。     

5个水稻品种的再生能力比较

[目的]通过对天津市推广种植水稻品种进行组织培养,探索适合天津市推广水稻品种的培养条件,为天津市水稻的遗传改良工作奠定基础。[方法]对5个天津市推广种植的水稻的成熟胚进行离体培养,研究诱导和分化培养基、激素配比、不同接种方式及分化前不同预处理等对其再生的影响。[结果]在NB培养基中添加2．00mg／L2,4一D和0．50mg／L6．BA比只添加2．00mg／L2。4一D的愈伤诱导率高3．79一14．64个百分点;对于津原系列的品种其半粒接种方式愈伤诱导率要高于整粒接种方式;NB＋1．00mg／L6一BA＋0．25mg／LN从＋2．00mg／LKT的分化培养基得到了较高的分化率;干燥处理和预分化均能提高愈伤分化率。[结论]该研究探索影响水稻成熟胚愈伤组织诱导和分化的因素,建立其植株再生体系,为进一步的遗传转化奠定了基础。     

杂交籼稻亲本愈伤组织培养力的研究

对多个重要杂交籼稻亲本愈伤组织培养力的研究结果表明 :不同水稻材料的愈伤组织诱导、继代、分化能力不同 ;不同外植体的愈伤诱导、继代、分化能力不同。成熟胚愈伤组织诱导率最高 ,从幼胚、幼穗获得的愈伤组织的继代和分化能力较强 ,质量也好 ;随着继代时间的延长 ,愈伤组织的质量下降 ;干燥处理有助于愈伤组织分化率的提高。本文还对不同外植体愈伤组织在转基因研究中的作用进行了讨论。     

杂交水稻产量与品质形成的发育生理与遗传生态学研究

总结了福建农林大学农业生态研究所十多年来有关杂交水稻籽粒灌浆过程所涉及到的干物质积累与分配、强弱势粒发育进程的颖果形态解剖结构及其相关酶活性、激素含量的变化和强弱势淀粉积累动态等发育生理, 以及在不同生态条件下,籽粒发育的动态遗传特性和胞质负效应对杂交水稻籽粒灌浆相关过程的影响等遗传生态学的研究成果,并就目前杂交水稻产量与品质形成研究中存在的问题做一阐述,在此基础上提出了今后作物栽培学研究的新方法与新思路。     

水稻幼胚和悬浮细胞系遗传转化效果比较

对中花15的幼胚和悬浮细胞的遗传转化研究表明：它们对潮霉素的筛选压有所不同,幼胚愈伤为50mg／L,悬浮细胞的耐受压为30mg/L;采用农杆菌介导法将目的基因gus分别转入这2种不同培养来源的愈伤组织中,通过PCR检测,从91株Tn代再生植株中筛选出26株转基因植株,且筛选后得到的抗性愈伤率和绿苗分化率也有差异,其中幼胚来源的分别为40．87％和1．80％,悬浮细胞的分别为30．4％和1．5％,这可能与悬浮细胞后期培养时间较长导致细胞的活力有所降低有关。     

5个骨干籼型恢复系再生能力的比较研究

以5个有重要育种价值的籼型恢复系为材料,研究了影响籼稻愈伤组织诱导、生长和再生的几个重要因素。结果表明,对于籼稻品种而言,MS,NB培养基都是较为适合的培养基类型,愈伤诱导率都比较高,且愈伤质量较好,具有较强的再生能力,但是不同品种对不同培养基的反应有所不同,籼稻品种之间再生能力存在极大差异;分化培养基中适宜的激素配比为BAP3mg／L NAA0．5mg／L;适当的干燥处理可以极大地提高愈伤组织的再生能力。还从这5个品种中初步确定了3个再生频率较高的品种,作为进一步研究籼稻组织培养特性的材料,并进行下一步的遗传转化试验。     

提高粳稻成熟胚抗性愈伤再生频率的研究

为提高粳稻抗性愈伤分化率和遗传转化率,以农杆菌介导遗传转化得到的水稻成熟胚抗性愈伤(Hyg)为材料,研究了影响粳稻成熟胚抗性愈伤组织再生频率的因素。结果表明分化培养基添加0.5～25 mg.L-1的CuSO4.5H2O,增加分化培养基中的琼脂浓度,分化前对抗性愈伤进行高渗处理,采用6-BA和KT两步分化法和干燥除菌法均能提高抗性愈伤组织的分化率。     

水稻规模化转基因技术体系构建与应用

水稻作为重要的粮食作物和遗传转化的模式植物,其遗传转化一直受到广泛重视。自世界首例转基因水稻于1988年获得成功以来,水稻遗传转化技术体系迅猛发展,尤其是1994年首次通过农杆菌介导实现对粳稻的高频转化,经过近20年的发展,水稻遗传转化技术体系已经比较完善。目前,应用于水稻中的转基因技术主要包括基因枪介导法和农杆菌介导法,一些实验室也采用花粉管通道法、电击法、PEG转化法等。其中,农杆菌介导的转基因方法以其低成本、易操作、转化效率高、单位点插入比例高、后代表达稳定等特点已经成为水稻转化的主流方法,约占水稻转基因报道总数的80%以上。虽然国内外刊物时有转基因方法改进的报道,但是由于种种原因,水稻的转化还受一些因素的限制,例如部分粳稻品种和籼稻受基因型的限制十分明显,转基因效率普遍较低,严重制约了转基因技术在水稻生产中的应用;某些转基因程序过于繁琐,耗时长,成本高,不但导致效率低,而且长时间的组织培养诱发逆转座子转座引起无性系变异干扰了功能研究和育种工作。因此,迫切需要建立高效、安全、规模化和标准化的水稻转基因技术体系。文章综述了国内外水稻转化技术的发展历程,重点回顾了近5年中国水稻规模化转基因技术研究进展,包括围绕不同水稻基因型高效转化体系优化及建立,对影响农杆菌转化效率及植株分化频率等诸多因素如水稻基因型、外植体类型、农杆菌菌株和质粒载体、培养基组分、共培养时间、侵染方式等方面的研究和探索。整合国内外已有研究结果进行技术集成创新,分别以粳稻和籼稻成熟胚、幼胚为外植体,采用农杆菌转化方法,通过优化受体材料和愈伤状态、农杆菌侵染浓度和分化温湿度、工艺流程标准化等多种组分,突破了成熟胚分化难的技术瓶颈,整合了无选择标记等安全转基因技术,实现了粳稻和部分籼稻转化技术的标准化和工厂化,初步建立了安全、高效、规模化水稻转基因技术体系。但与国际先进水平相比,尤其与一些跨国生物技术公司相比,在转化规模和转化效率方面仍然存在较大差距。认为安全、高效、规模化是转基因水稻新品种培育和产业化的重大技术瓶颈。建立水稻主栽品种快速、高效、稳定的转化系统,开发安全型转化技术,开展多基因、大片段基因转化,实现转基因的定点整合和时空控制表达等是水稻转基因技术的发展趋势,针对水稻规模化转基因技术体系存在的问题,提出了相应的对策,对于促进转基因水稻新品种培育和功能基因组学研究具有一定参考价值。     

云南水稻品种原生质体培养研究

采用KPR和R2培养基进行水稻原生质体培养，日本晴、楚粳8号、云粳9号、大白谷和元江普通野生稻先后获得了原生质体培养的成功，除日本晴外，其余品种均为首次报道，品种间绿苗再生率有显著差异。日本晴最高，大白谷最低，同一品种不同的俞伤组织间，分化率有很大差异。有的愈伤组织极易分化出绿苗，有的不能再生出绿苗，说明分化前的预培养非常重要。N6分化培养基的再生绿苗率极显著地高于MS。配方为N6 葡萄糖20g/L 蔗糖30g/L IAA0.2mg/L 6-BA0.5mg/L Agarose-110g?L的培养基。分化率最高，按初次接种的愈伤组织块计，每块平均再生绿苗1.4苗,酶解原生质体量的多少,与愈伤组织在N6 1mg/L2,4-D的液体培养基中悬浮培养时间的长短有关,悬浮时间较长则易于获得较多的原生质体.日本晴的再生植株中,有两株多移栽到抽穗仅45d,有可能是极早良的变异株,有些植株的粒型和稃毛也有明显变异对鉴定和利用变异的植株具有现实意义.