植物毛状根的诱导及应用

发根农杆菌(Agrobacterium rhizogenes)诱导植物细胞的快速生长并分化形成毛状根,具有增长速度快、遗传稳定的特点。植物毛状根作为转基因工具被广泛地应用于次生代谢物的生产,环境污染的治理,以及作物品种改良等方面。本文主要从植物毛状根的诱导以及植物毛状根的应用两方面简要综述。同时对其潜在问题与未来发展前景做以展望,以期为毛状根在牧草方面的研究提供一些借鉴,并为草业科学研究领域提供一种新的技术手段。     

发根农杆菌介导的白花草木樨毛状根转化体系的建立

白花草木樨（Melilotus albus Medic.ex Desr.）是草木樨最常见的栽培用种之一，具有较强的抗逆性和固氮能力。为了开发一套高效的草木樨转化体系，本研究以白花草木樨为材料，以结瘤基因MaROP6为目的基因，建立了发根农杆菌（Agrobacterium rhizogenes）介导的高效白花草木樨毛状根转化体系。结果表明：利用该方法可以在两周左右获得毛状根，其发生率可达78%，MaROP6基因的毛状根转化率可达70.8%。qRT-PCR鉴定结果表明，MaROP6转基因毛状根的平均相对表达量为对照的36.87倍。毛状根转化体系的建立为白花草木樨基因功能的验证奠定了基础。     

发根农杆菌介导的花苜蓿毛状根转化体系的建立

为开发一种高效的花苜蓿（Medicago ruthenica）转化体系,本试验以‘中科1号’花苜蓿为材料,使用发根农杆菌作为介导进行毛状根转化,并分析毛状根发生率和转化率。试验表明：利用本研究开发的方法可使花苜蓿在一周左右产生毛状根,其发生率可达72%;经鉴定,毛状根中成功转入基因并超表达的占66.7%。花苜蓿毛状根转化体系的建立将为其功能基因研究提供有力的手段,进而为苜蓿育种奠定基础。     

紫花苜蓿毛状根转化体系的建立及应用

以紫花苜蓿品种WL-525HQ为材料,用发根农杆菌介导毛状根转化,分析毛状根分化率及转化率,筛选最优的转化方案,以快速获得紫花苜蓿转基因材料。结果表明:当发根农杆菌侵染苜蓿叶片的菌液浓度OD₆₀₀达0.5时,毛状根分化率可达72%;筛选培养基中添加5～8mg/L潮霉素时,毛状根的分化率及转化率都相对较高,分别为30.7%～33.2%和59.7%～67.9%,转化方案可靠;在以毛状根为外植体诱导全株时,采用羧苄青霉素能够有效抑制细菌,5mg/L潮霉素对愈伤组织的分化效果最好。优化了以毛状根为外植体探究紫花苜蓿全株的转化方案,并应用于耐铝基因MsLEA2研究,为紫花苜蓿功能基因研究提供了一种快速有效的手段。     

GA20-氧化酶基因转化豆科牧草百脉根的研究

以豆科植物百脉根子叶为转化受体，通过根癌农杆菌介导方法将外源目的基因GA20－氧化酶（GA20－oxidase)和NPTⅡ基因导入，经筛选分化，再生，得到具有卡那霉素抗性的转基因植物。在卡那霉素筛选浓度的选择中，25mg/L是百脉根较为适宜的筛选浓度。头孢霉素对农杆菌的抑制作用好于羧卞霉素。转基因植物移栽大田后生长良好。PCR检测证明外源目的基因已整合到百脉根基因组中。     

发根农杆菌介导的细茎柱花草毛状根转化体系的建立

细茎柱花草(Stylosanthes gracilis)是圭亚那柱花草(S.guianensis)的野生近缘种，具有茎秆直立、种子落粒性低、抗旱能力较强等特点。为开发一种高效的细茎柱花草毛状根转化体系，本研究以细茎柱花草子叶节为外植体及4个发根农杆菌为供试菌种，探索菌液浓度、侵染时间、共培养时间对毛状根转化效率的影响。结果表明MSU440为诱导毛状根发生的最优菌株，诱导率为88.3%。其中，该菌株诱导毛状根产生的最佳条件为菌液浓度OD600=0.3、侵染时间为15 min、共培养4 d,转化效率达34.72%。同时，获得的转基因材料通过聚合酶链式反应(PCR)和蛋白质免疫印迹(Western blot)分子鉴定方式，证实了外源基因已整合到细茎柱花草毛状根的基因组中。因此，本研究成功建立了一种细茎柱花草的毛状根转基因体系。     

草原根蘖型植物形成规律及其分类的研究

本文指出根蘖型植物的各种分蘖方式都在土壤中进行，所有根蘖型植物均是由轴根型根物演变过来的。根据植物的外部形态和内部构造分为两个亚类：第一类为从土壤下的根颈上半部长出的地下水平根，产生地上枝条，而水平根具有茎的基本结构并且起到根的功能的类型；第二类为从主根上产生的侧根，且侧根是近水平走向（即水平根），在水平根上产生根出芽，而形成地上部分的类型。并指出根蘖型植物集中分布于荒漠草原和典型草原西半部地区。     

海产虾类细胞培养研究进展

综述了近30年来国内外海产虾类细胞培养的研究成果，综合这些研究认为进行海产虾类细胞培养最好使用虾的专用培养基（MPS），并添加15％－20％的胎牛血清和20％的虾肌提取液或淋巴液，且其培养液透压应为720mmol/kg或470mmol/kg,pH值应为6．8－7．4之间，培养温度应设置在25－28℃才能取得很好的培养结果，生长因子以及组织处理和接种方法对培养结果也有较大影响。此外还就海产虾为细胞培养中存在的问题和应用前景提出了一些看法。     

白马雪山莎草科胡萝卜状根植物的功能性状及环境响应

莎草科(Cyperaceae)植物在长期进化的过程中，在土壤环境较为恶劣的情况下，形成了特殊根系性状——胡萝卜状根(Dauciform roots)。为探究莎草科胡萝卜状根植物的功能性状及环境响应，本文以白马雪山上的两种莎草科植物为对象，通过野外调查并采集相关植株，测定其功能性状及体内元素含量，同时对所在区域的环境因子进行测定分析，进而明确该根系对环境的适应机制。结果表明，在自然生境下，生长有胡萝卜状根的莎草科植物的功能性状与体内元素含量密切相关，与叶形态特征和根性状之间存在正相关关系，植株表现出较高的生态适应性，在贫瘠的环境中有着较好的表现型。胡萝卜状根能够增加植物吸收磷的能力，进而提高植株的生产力，胡萝卜状根的形成可以部分解释莎草科植物在高寒草甸的独特表现。     

发根农杆菌介导的箭筈豌豆毛状根遗传转化体系的建立

首次建立了箭筈豌豆的毛状根遗传转化体系,利用ARqua1和K599两种发根农杆菌成功诱导出阳性转基因毛状根,其中更适合诱导箭筈豌豆毛状根的是ARqua1菌株。在无菌和非无菌条件下,ARqua1菌株的阳性毛状根诱导效率分别为81.7%、35.4%,而K599菌株的阳性毛状根诱导效率分别为70.0%、33.3%。PCR检测和GUS染色结果表明,GUS基因在毛状根中稳定表达,毛状根遗传转化体系可应用于箭筈豌豆分子和蛋白水平的初步研究。     

四种草本植物生长性状和根性状对磷添加的响应策略

采用盆栽种植方式,对低浓度有机磷(20 mg/kg)、低浓度无机磷(20 mg/kg)和高浓度无机磷(200 mg/kg)水平下石竹、冰草、苜蓿和沙葱的生长、根形态和生理性状指标进行测定,探究内蒙古草原四种草本共存植物的磷适应策略。结果表明：与低磷环境相比,高磷环境下四种植物均具有更高的地上部生物量、氮和磷累积量、根生物量,根冠比(除沙葱外)均较低;细根植物(石竹和冰草)的总根长在低浓度有机磷环境最长,粗根植物(苜蓿和沙葱)则在高浓度无机磷环境最长,四种植物的总根长均在低浓度无机磷环境最短;四种草本植物的比根长均在低浓度有机磷环境最高,在低浓度无机磷环境最低,且细根植物的比根长显著高于粗根植物;四种植物中,沙葱具有最高的根系有机酸含量(比其他三种植物高约39倍)和酸性磷酸酶活性(高约52倍)以及最低的根呼吸速率(低约7倍),苜蓿则具有最高的平均根性状变异度。总体来看,细根植物主要是通过增加比根长和总根长,粗根植物主要通过提高根系有机酸和酸性磷酸酶活性(如沙葱)或增大根性状变异度(如苜蓿)来适应低磷环境。     

转基因植物生产基因工程疫苗技术

用转基因植物生产有用的外源蛋白是一个有吸引力的廉价生产系统，它可能替代传统的外源蛋白生产体系。通过外源基因的瞬时表达或稳定表达方式，多种基因工程疫苗已在植物中表达成功，并保持良好的免疫原性。本文概要介绍了国内外利用转基因植物生产疫苗的研究现状，并对转基因植物生产疫苗的潜在优势、存在的问题及其相关技术作一综述。     

不同消化液对鸡胚成纤维细胞贴壁率的影响

细胞是培养和研究病毒及制造病毒疫苗的有效工具,细胞培养还广泛地应用于病毒的分离、鉴定,人工感染制成的弱毒疫苗和灭活疫苗以及筛选异源和同源的弱毒株都离不开细胞的培养工作。利用细胞培养技术已经生产出多种生物制品,随着病毒学等研究工作的发展，鸡胚成纤维细胞培养工作越来越受到重视，采用不同的消化液对长成单层的成纤维细胞进行消化，通过消化后细胞的贴壁率比较其优缺点，     

丛枝菌根及其宿主植物对根际微生物作用的响应

丛枝菌根(AM)真菌和根际微生物均是土壤生态系统中广泛分布的微生物类群,深入研究和揭示根际微生物对AM真菌的作用及其对宿主植物的影响,对于利用和调控土壤根际微环境,促进植物生长,维持生态系统稳定性具有深远的意义。基于此,本研究以AM真菌为中心,通过对当前广泛关注的几种根际微生物类型:根际细菌、根际放线菌、根际真菌和根际线虫等对AM真菌的生物学效应,进而对宿主植物影响的结果,深入分析根际微生物与AM真菌相互作用的生态学机理,为阐明土壤生态系统中根际微生物-AM真菌-宿主植物的相互关系提供理论依据。     

转基因植物生长亚单位疫苗的研究进展（下）

植物生产高附加值的医药制品是分子农业的重要研究领域，植物生产疫苗技术，开辟了疫苗生产的新纪元。与传统的动物反应器相比，植物反应器生产可食疫苗具有生产简便、成本低廉、易贮存和运输、使用方便、无需训练有素的医务人员等诸多优势，目前已经用于乙型和丙型肝炎、麻疹、霍乱等二十多种人和动物疫苗的开发研究，至少已有4种疫苗进入了临床实验阶段。本文就转基因植物生产亚单位疫苗的现状、作用机理、优越性、存在的问题和对策进行综述。     

利用鸡胚培养骨骼肌细胞的研究

细胞培养广泛地应用于病毒学,免疫学,遗传学,分化及发育等许多领域。近年来病毒学中很多发展与能在培养细胞中生长病毒的技术有关。利用细胞培养技术已经生产出多种生物制品,随着病毒学等研究工作的发展,鸡骨骼肌细胞培养工作越来越受到重视,本试验采用胰酶消化法培养了大量优质的鸡骨骼肌细胞,并进行了冻存与复苏,建立了一套较完备,快速的鸡骨骼肌细胞培养方法。     

农杆菌介导的葡萄风信子愈伤组织遗传转化体系的优化

葡萄风信子(Muscari spp.)为百合科葡萄风信子属植物的总称，该属植物多具有稀少的正蓝色花色，是研究单子叶植物花青苷合成机理的模式材料。为开发一种高效的葡萄风信子遗传转化体系，本试验以葡萄风信子常见种亚美尼亚(M.armeniacum)、栽培品种‘黑眼睛’(M.aucheri‘Dark Eyes’)为材料，用叶片和花蕾分别诱导获得愈伤组织，对愈伤组织的潮霉素敏感性进行测试，对根癌农杆菌介导的愈伤组织遗传转化体系进行优化。试验结果表明：葡萄风信子亚美尼亚和‘黑眼睛’愈伤组织的潮霉素临界浓度分别为150 mg·L^-1和120 mg·L^-1。GUS染色结果显示不同基因型、不同农杆菌菌株及不同功率超声处理的愈伤组织瞬时转化效率差异不显著。而液体培养的花源愈伤组织能获得更高的瞬时转化效率，为葡萄风信子遗传转化的最优受体。其最高瞬时转化效率为98.73%。试验共获得了209块抗性愈伤组织，经PCR和RT-PCR检测，阳性率可达90%。本研究为在葡萄风信子中快速有效的开展基因功能研究奠定了技术基础。     

利用鸡胚培养骨骼肌细胞的研究

细胞培养广泛地应用于病毒学,免疫学,遗传学,分化及发育等许多领域.近年来病毒学中很多发展与能在培养细胞中生长病毒的技术有关.利用细胞培养技术已经生产出多种生物制品,随着病毒学等研究工作的发展,鸡骨骼肌细胞培养工作越来越受到重视,本试验采用胰酶消化法培养了大量优质的鸡骨骼肌细胞,并进行了冻存与复苏,建立了一套较完备,快速的鸡骨骼肌细胞培养方法.     

六种植物生长调节剂对香根草生长发育的效应研究

围绕种苗繁殖技术和实际应用需求，初步研究了6种外源植物生长调节剂对香根草发育过程中形态指标的影响。结果表明：多效唑矮化促蘖效果明显，除一级根数和根茎比指标外，其它根系指标不如对照处理。矮壮素具有一定的促蘖效果，持续时间只有3个多月，但矮化效果不明显。除根茎比指标外，矮壮素处理的其它根系指标均不如对照处理。     

草原根蘖型植初物步探讨

本文以内蒙古草原区根蘖型植物为材料，提出决定植物根系类型的标准。应以该植物处于成年植株为前提，根蘖开以下划分的原则，应以根系产生的部位和走向为依据。并提出三个亚型，分析结论时，指出根蘖型植物分布中心是荒漠化草原。