基因枪法转化籼稻有关因素的评价

 利用基因枪轰击水稻未成熟胚及未成熟胚诱导来源的愈伤组织,对国内外16个籼稻品种进行了转化。设置不同的基因枪转化参数,并在培养基中添加各种植物激素、甘露醇以及2-N-吗啉-乙基磺酸(简称MES)来改善继代过程中籼稻愈伤组织的生长状态。基因枪转化的操作参数（包括金粉浓度和DNA含量、基因枪氦气压力、轰击受体的不同状态）对转化频率有重要影响;在继代培养基中添加MES（500 mg/L）作为缓冲剂,可以减少籼稻愈伤组织褐化现象的发生;在诱导和继代培养基中补加NAA(0.5 mg/L）,KT(0.2 mg/L)可改进愈伤组织质量,进而提高再生频率;在继代培养基中补加低浓度的 ABA(1 mg/L)和甘露醇（20 g/L）,能普遍改善愈伤组织生长状况,减少褐化现象的产生,得到较多结构致密的颗粒状抗性愈伤。获得了再生的转化植株,经检测表现出对Basta的抗性。     

基因枪及其与农杆菌相结合的茶树外源基因转化条件优化

以GUS为报告基因,对基因枪介导的转化茶树愈伤的有关参数进行优化。比较了不同的预培养条件,含有PVP的培养基可提高转化频率。渗透处理不仅不能提高GUS的表达率,反而使愈伤再生困难。每枪DNA和钨粉的用量分别为0.25μg,125μg时,可得到较高的转化率。在轰击压力7MPa,射程5cm的条件下轰击一次,不论对GUS表达还是愈伤的再生都是较为适合的轰击条件。比较了农杆菌法(AGR),基因枪法(BOM)及农杆菌与基因枪结合(BTA,BPA和BOA)等方法对茶树遗传转化效率的影响。瞬间表达的结果及抗性愈伤筛选的结果都显示,农杆菌与基因枪结合使用比两种方法单独使用更有助于提高茶树转化的效率。     

洁净DNA转化获得2mG2-epsps基因单拷贝整合的抗草甘膦水稻

洁净DNA转化是基因枪介导外源基因表达框导入植物的转化技术,能从根本上消除载体框架序列对转基因植株的不利影响。2mG2-epsps基因是具有重要育种价值的草甘膦除草剂抗性基因。以日本晴为材料,研究了草甘膦对水稻愈伤组织生长及分化的影响,采用洁净DNA转化技术将2mG2-epsps基因表达框导入水稻。结果表明:1)草甘膦对水稻愈伤组织的生长及分化有明显的抑制作用,当草甘膦浓度为2mmol/L时,愈伤组织绿苗分化率为18.97%,较对照71.67%显著降低。2)基因枪介导2mG2-epsps基因表达框转化水稻时,经草甘膦筛选获得抗性愈伤后,在植株再生培养基中去除筛选剂利于抗性愈伤的分化,转化率为17.20%。经Southern杂交分析,2mG2-epsps基因表达框均以单拷贝整合到受体基因组。52.17%(12/23)转基因株系可耐受12~50mmol/L的草甘膦。     

根癌农杆菌介导转化甘蓝型油菜子叶GUS基因瞬间表达

为提高根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）介导转化甘蓝型油菜外源基因的瞬间表达率和优化遗传转化体系，利用根癌农杆菌共培养法转化甘蓝型油菜(Brassica napus L.)“湘油15”带柄子叶，通过组织化学染色法检测GUS基因瞬间表达情况，研究了预培养基、蔗糖浓度、无机盐浓度和乙酰丁香酮对GUS基因瞬间表达的影响。结果表明, 预培养基为MS＋6BA 1.0 mg/L＋2,4-D 1.0 mg/L、菌悬液为MS+蔗糖30g/L +乙酰丁香酮100µmol/L或1/2MS+蔗糖60g/L +乙酰丁香酮100µmol/L时GUS基因瞬间表达率较高，达到约40%。     

荔枝基因枪转化及其GUS瞬时表达研究

以幼胚来源的荔枝EC作为受体材料,采用基因枪轰击的方法将外源gus基因转入荔枝,并对不同条件下的GUS瞬时表达进行了详细研究。结果表明:在其它参数不变的条件下,轰击距离、真空度、可裂膜片压力、金粉用量、质粒DNA用量等理化参数显著影响GUS瞬时表达;渗透处理可显著促进GUS瞬时表达。因此,荔枝EC基因枪转化的适宜条件为在轰击距离6 cm、真空度84.66 k Pa、可裂膜片压力7 584.23 k Pa、轰击1次的情况下,每次轰击用1μg质粒DNA包裹600μg金粉对事先用0.25 mol/L前处理4 h的荔枝EC轰击,并在轰击后渗透处理20 h。另外,经50 mg/L潮霉素筛选得到荔枝抗性愈伤组织,并通过体胚发生途径获再生植株,且GUS染色显示获得了稳定表达GUS蛋白的细胞系和植株。     

农杆菌介导的大豆体细胞胚遗传转化系统的优化研究

以大豆球形期体细胞胚为外植体,以抗性体细胞胚筛选率为指标,对影响农杆菌介导的大豆体细胞胚遗传转化频率的因子进行了优化.结果表明,菌液浓度以OD600=0.5-0.7、AS浓度为50-100μmol/L、侵染时间10分钟、共培养时间2-3天,有利于提高转化率.     

根癌农杆菌介导的水稻纹枯病菌转化系统的建立

为建立水稻纹枯病菌的T-DNA插入诱变转化系统,以水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani AG-1ⅠA)强致病力菌株GD118为转化的初始菌株,从预诱导时间、共培养时间、共培养时乙酰丁香酮的浓度、共培养温度和共培养时固体诱导培养基(SIM)的pH值等5个方面对转化条件进行了优化,成功地建立了适合于水稻纹枯病菌根癌农杆菌介导转化(ATMT)的优化系统。这个优化系统的转化条件如下:以30μg/mL的潮霉素B作为转化子的筛选浓度,预诱导8h,共培养20h,共培养时固体诱导培养基上的乙酰丁香酮浓度为200μmol/L,共培养温度25℃,共培养时固体诱导培养基pH5.6～5.8。采用这个系统筛选到的转化子继代培养5代后,在含30μg/mL潮霉素B的PDA平板上仍表现明显的抗性。从得到的转化子中随机抽取10个,利用根据抗潮霉素hph基因设计的特异性引物进行PCR扩增,转化子均能扩增出500bp左右的预期条带;与此同时,以4个根癌农杆菌作为阳性对照,用根癌农杆菌Vir基因特异引物对转化子进行PCR扩增,以排除转化子受农杆菌污染所致的假阳性,结果表明:4个根癌农杆菌均能扩增出Vir基因条带(730bp),而10个转化子均未能扩增出相应条带。以上两个PCR扩增的实验结果清楚地表明,T-DNA已经插入到目标菌株GD118中。     

根癌农杆菌介导ACS反义基因转化香蕉的研究

以香蕉(Musa spp.)品种‘天宝蕉’(Musa spp.,AAA类群)为试材,对以根癌农杆菌介导法的香蕉遗传转化体系进行较全面的研究,并以该系统进行了ACS反义基因转化香蕉的研究。结果表明:不经预培养的香蕉茎尖横切薄片,侵染前用附加0.1 mg/L甘露醇的高渗固体培养基前处理4 h,农杆菌重悬液浓度为OD600在1.0左右,重悬液中含100 g/L蔗糖,接菌时间为10~15 min,于26℃黑暗条件下共培养4 d,共培养培养基pH值为5.8是较为适合的转化条件;采用附加100 mg/L卡那霉素、2 mg/L AgNO3筛选培养基对共培养后的香蕉横切薄片进行筛选,共获得5个转ACS反义基因的抗性芽系;经GUS组织化学法及PCR检测,gus基因已整合进香蕉基因组。     

应用Cre/loxP系统在转化细胞水平上高效删除转基因水稻的标记基因

 研究了Cre/loxP系统在转化细胞水平上删除转基因水稻中抗性标记基因的可行性和效率。采用农杆菌介导法将Cre/loxP标记基因剪切系统载体pNCG导入水稻细胞,用G418筛选法获得水稻抗性愈伤组织后,在组织培养不同阶段的培养基中添加25 μmol/L雌激素进行Cre基因的诱导表达和标记基因的剪切,PCR检测T0植株中标记基因nptⅡ、重组酶基因Cre和目标基因gusA的整合情况。将扩增结果为gusA（+）/nptⅡ（-）/Cre（-）的转基因植株统计为标记基因剪切成功的植株。结果表明,在抗性愈伤组织培养的预分化前、预分化和分化阶段添加雌激素诱导表达重组酶Cre均能成功切除标记基因序列,标记基因剪切成功率为6.82%~46.43%。在预分化前采用液体培养基添加雌激素诱导处理愈伤组织3 d,T0植株中标记基因的剪切效率高达173.33%,主要原因是雌激素处理提高了愈伤组织绿苗分化率。直接在分化培养基中添加雌激素诱导处理,T0植株中标记基因剪切成功率达46.43%,剪切效率（144.44%）也较高。表明雌激素诱导的Cre/loxP系统能在水稻抗性愈伤组织水平上实现对标记基因序列高效快速删除。     

马铃薯品种‘并薯6号’遗传转化体系的建立

以马铃薯品种‘并薯6号’无菌试管苗茎段作为外植体,通过对遗传转化过程中预培养时间、植物激素的种类及配比、筛选剂浓度和抗生素的种类及浓度进行研究,初步建立了马铃薯品种‘并薯6号’的愈伤再生转化体系。结果表明,预培养时间为2 d时,愈伤组织诱导率、出苗率及转化频率最高。最适外植体愈伤组织诱导的培养基配方为MS+2.0 mg/L 6-苄氨基嘌呤(6-BA)+0.5 mg/L 2,4-二氯苯酚代乙酚(2,4-D)+0.4 mg/L激动素(KT),愈伤组织的诱导率为86.7%,愈伤组织形态较紧密,为深绿色,茎段两端膨大呈哑铃状,表面的白色须状物和毛状根较少。最适愈伤组织分化的培养基配方为MS+1 mg/L 6-苄氨基嘌呤(6-BA)+1 mg/L赤霉素(GA_3)+1 mg/L玉米素(ZT),幼苗比较粗壮,长势良好。最适的植株再生及生根筛选剂为10 mg/L的潮霉素(Hygromycin B,Hyg),转化频率较高,为20.3%。农杆菌抑制剂的最适浓度为200 mg/L的特美汀(Timentin,TMT),且在愈伤组织诱导、分化及生根阶段都需要加入TMT。综上所述,通过对农杆菌介导的愈伤再生转化过程中各个因素的研究,初步建立了‘并薯6号’的遗传转化体系,为马铃薯分子育种发展提供一定的基础。     

凌云白毫茶组培无菌体系的建立与抗褐化研究

以凌云白毫茶嫩芽为外植体,建立凌云白毫茶无菌体系,探讨抗褐化措施,建立白毫茶组织培养体系,为白毫茶优良品种产业化种植提供种苗技术基础。结果表明:以白毫茶树带腋芽茎段和顶芽为外植体,浓度为0.1%HgCl2溶液对外植体进行灭菌10 min,污染率最低;在此基础上,预处理采用0.1%高锰酸钾溶液浸泡10 min,抗褐化效果和降低污染率都较明显,褐化率低至30%;选用腋芽茎段的褐化率和污染率均比顶芽低,在培养基中添加活性炭1.5 mg/L,能降低褐化率至16.7%。凌云白毫茶初代培养使用6-BA诱导腋芽效果好,浓度为2.0 mg/L的诱导率达到100%;对无菌芽增殖来说较适宜的培养基为MS+2.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA+7g/L琼脂+30 g/L蔗糖,增殖倍数为3.3,长势最好。     

山东茶树良种组织培养及繁殖能力的研究

取茶树嫩茎段作外植体进行离体培养 ,以MS作基本培养基 ,经添加不同激素水平及组合的试验 ,得到最佳分化率 83% ,其培养基配方为MS +BA 1 5+ZT 0 5;最佳生根率 80 % ,其培养基配方为 1/ 2MS +IBA0 2 +2 0g糖。选出了最佳移栽基质为蛭石 +壤土 +木屑 ,其配比为 2∶1∶1,移栽成活率达 85%。一个外植体经三次继代培养可繁殖 4 7棵苗。     

蝴蝶兰的组织培养

以蝴堞兰带节花梗为外植体,在改良MS(其中大量元素量减半,其余全量,下同)附加10 mg/LBA、1 mg/L NAA、20 %CM的培养基上,经4-6周的培养,每个外植体可长出2-3株小苗,小苗叶片长至2 cm左右后,又以无菌小苗叶、叶柄及茎段为外植体,在1/2 MS+10 mg/L BA+10 mg/L AD+1 mg/L GA+30 mg/L苹果酸+1 g/L蛋白胨+10 %香蕉汁的培养基诱导原球茎;香蕉汁可以减少原球茎的褐死现象并促进原球茎的增殖。     

大苞鞘石斛组织培养快繁研究

为筛选出大苞鞘石斛组培快繁体系各阶段最适培养基配方,以大苞鞘石斛无菌苗茎段为外植体,通过正交试验研究不同因素对大苞鞘石斛植株再生的影响。结果表明:拟原球茎诱导最适培养基为1/2MS+2,4-D0.2 mg/L+蔗糖30 g/L,诱导出的拟原球茎直径1.5 mm时将其从茎段上剥离,并接入原培养基继续诱导15~20 d;拟原球茎增殖最适培养基为1/2MS+NAA 1 mg/L+蔗糖30 g/L+椰乳10%,继代周期25~30 d;拟原球茎分化最适培养基为1/2MS+NAA 0.5 mg/L+蔗糖30 g/L+椰乳10%,分化培养需40 d;将分化的无菌苗继代于花宝2号3 g/L+蛋白胨2 g/L+IBA 1 mg/L+蔗糖30 g/L+椰乳10%生根诱导效果最好,培养45 d;生根壮苗最佳培养基为花宝1号3 g/L+蛋白胨2 g/L+蔗糖30 g/L+活性炭1 g/L,培养50 d。     

可可体细胞胚胎发生及植株再生体系的构建

以可可（TheobromaCac0L.）的子叶为外植体,通过体胚发生途径,诱导再生可可植株。各培养阶段的优化培养基和培养条件为∶（1）愈伤组织诱导培养基（PCG）∶改良DKW+2,4-D3.0mgL+KT1.0mg几+TDZ 0.01mgL,在28+2）℃（以下培养温度均同）温度条件下,暗培养20d,诱导率为96.67%;（2）愈伤组织增殖培养基（SCG）∶改良DKW＋2,4-D 3.0mgA+KT1.0mg九,暗培养20d;（3）胚状体诱导培养基（ED）∶改良DKW+Sucrose30gL,暗培养60~150d,胚状体诱导产生并发育成熟,胚状体的诱导率为333%;（4）成熟胚诱导成苗∶①PEC培养基为∶改良DKW+Ghrose20gl+Sucrose10gL,光照为16h/d,培养60d;②采用RD培养基∶改良DKW+BA1.5mgl+AA0.5mgl,光照为16h/,培养3090d后,可得到完整的植株,再生植株的诱导率为 42%。     

茶树RAPD反应系统和扩增程序优化

以龙井43为材料,使用国产PCR仪,对茶树RAPD分析中影响PCR扩增结果的因素进行了研究,确定了茶树RAPD的最适反应系统和扩增程序,即在25μl反应体系中,含25～50ng模板DNA、2mmol／LMgCl2、各0．2mmo／LdNTPs、0．2μmol／L引物和0．5～1．0UTanDNA聚合酶;扩增程序为：94℃预变性180s,94℃变性60s,38℃退火90s,72℃延伸120s,共进行40～45个循环,最后72℃延伸300～600s,这样可以取得较好的扩增结果。     

甘薯微繁殖技术研究

对用甘薯离体培养进行了研究，以带芽茎段培养(微型扦插)可实现增殖。最适启动培养基为1／2MS 白糖30g／L 卡拉胶10g／L NAA0．2mg／L BA0．5mg／L，最适增殖及生根培养基为1／2MS 白糖30g／L 卡拉胶10g／L NAA0．2mg／L BA0．5mg／L。     

微型DPSA-1仪-SPCE微分电位溶出法同步快速检测茶叶中的铅、镉、铜

用微型DPSA-1仪结合丝网印刷碳电极(SPCE),以微分电位溶出法对茶叶中的铅、镉、铜进行同步快速检测。优化的试验参数如下:Hg2+浓度为3×10-4 mol/L,支持电解质为1.5 mol/L pH4.0的氯化铵溶液,富集电位-1.1 V,终止电位-0.2 V,富集时间200 s。在此条件下获得的检测结果在20～840μg/L(相当于茶叶中铅含量为1～42 mg/kg)范围内呈现良好的线性关系,铅的相关系数为r=0.99749,检出限为1.12μg/L(S/N=3);镉的相关系数为r=0.99740,检出限为1.09μg/L(S/N=3);铜的相关系数为r=0.99612,检出限为1.23μg/L(S/N=3)。研究了检测过程中存在多种干扰离子对于铅、镉、铜检测的干扰情况。试验所得检测结果与国标检测法进行t检验,无显著差异。比较常规的检测技术,微型DPSA-1型仪结合SPCE微分电位溶出法同步检测茶叶中的铅、镉、铜,是更加经济的一种快速检测方法,可实现样品的高比例筛检,还可推广应用于其他类型食品和环境样品中铅、镉、铜的同步快速检测。     

水莲石斛的组织培养与快速繁殖

以水莲石斛（Dendrobium Hibiki）幼嫩假鳞茎为外植体进行组织培养和快速繁殖研究。结果表明:利用75%乙醇结合0.1% HgCl₂,以及适宜程序进行外植体消毒,成功率达92.50%;诱导腋芽的最适培养基为改良MS添加3.0 mg/L 6-BA和0.5 mg/L NAA,腋芽诱导率为91.90%;丛生芽增殖最适培养基为MS培养基添加5.0 mg/L 6-BA和0.5 mg/L NAA,平均增殖系数为2.77;生根壮苗最适培养基为1/2 MS+0.5 mg/L IBA+1.5 g/L活性炭+30 g/L蔗糖+100 g/L土豆泥,生根率100%,生根效果最好;体积比1∶1的植金石与椰壳混合基质适合于移栽,移栽成活率为95.56%。     

小麦不同转基因受体材料的植株再生培养研究

为了确定适宜的小麦转基因受体材料,通过不同取材和预处理,发现小麦幼胚作为基因枪转化的受体材料,其愈伤组织形成与芽分化能力优于幼穗。幼胚在枪击前的预培养时间对愈伤组织抗轰击损伤和恢复生长能力都有明显影响,预培养2周的幼胚愈伤组织作为受体的再生率较高。在轰击前6h到轰击后18h用0.4mol·L-1甘露醇处理,能增加分化率。小麦基因型不同,基因转化与植株再生的效果也有明显差别,本研究中豫麦18-64是较理想的受体基因型。