小麦成熟胚培养条件的优化及高效基因型筛选

为了提高小麦成熟胚的分化率、研究小麦成熟胚的组培特性及筛选出高效再生的小麦品种,选取了36个小麦品种为供试材料,研究了不同愈伤诱导时间对成熟胚组培特性的影响、在分化培养基中添加不同浓度KT对成熟胚分化的影响,以及愈伤组织进行不同时间干燥处理后对愈伤分化的影响;并对30个参试品种中具有高效再生率的基因型进行了筛选。结果表明,出愈率随诱导时间呈正向变化,但分化率则表现先增加后降低的变化趋势,且在12 d左右 可以达到较为理想的分化效果;当KT浓度为0.5 mg·L^-1时分化效果最好;转入分化培养基之前对愈伤进行8～12 h干燥处理可显著提高分化率;在供试的30个地方品种中,有15个小麦品种的分化率达到30%以上,其中泰山1389、淮麦20及泛麦5号的分化率依次达到41.5%、41.2%及39.6%。因此,在小麦成熟胚培养过程中愈伤诱导12 d,转接至分化培养基前干燥处理8～12 h及分化培养基中添加0.5 mg·L^-1 KT可以达到较为理想的愈伤分化数。本研究从不同地方品种中筛选出的一些高效再生的小麦品种可以作为遗传转化的受体材料。     

以流式核型分析小麦根尖细胞的有丝分裂同步化过程

构建染色体特异文库是简化小麦基因组测序的有效途径,而通过同步化处理提高根尖细胞有丝分裂指数,使根尖细胞中富集高比例的中期染色体是实现染色体分选成功的前提。采用双阻断法用50 µmol L^-1羟基脲和100 µmol L^-1氟乐灵对普通小麦根尖细胞进行同步化处理,然后用流式核型分析法观测各周期细胞在不同时间点上的比例变化。结果显示,最佳方案为羟基脲处理10 h,恢复7 h,氟乐灵处理4 h。以此方案处理中国春小麦根尖可获得最高的有丝分裂指数,达70.1%。附加冰水处理(0°C)有助于减少染色体碎片和增加流式核型的分辨率,但对富集更多的中期染色体没有效果。     

麦芽糖对小麦花粉愈伤组织诱导和分化的影响

通过在小麦花药培养基中添加麦芽糖的试验，发现含有麦芽糖的诱导培养基对小麦花粉愈伤组织的诱导有明显的影响，这种影响不依赖于培养基中麦芽糖的绝对含量，而取决于培养基中蔗糖与麦芽糖的配比（Su/Ma)，麦芽糖9%蔗糖的最适配比浓度为1%-2%，诱导率比对照高126%-138%。诱导、分化培养基中同时附加一定量的麦芽糖，小麦花粉愈伤组织的绿苗分化率明显提高，在本研究的最优组合中，绿苗分化率比对照提高了22.5个百分点。     

口蹄疫病毒VP1基因在胡萝卜中的表达

为了生产一种可以直接口服的口蹄疫疫苗,以胡萝卜(Daucus carota L.var.sativa)无菌幼苗下胚轴诱导的愈伤组织为受体材料,通过农杆菌LBA4404介导的遗传转化,在CaMV双35S启动子的驱动下,将口蹄疫病毒(foot-and-mouth disease virus,FMDV)结构蛋白VP1基因的活性肽片段(包括2个141~160位肽和1个200~213位肽的基因片段)导入胡萝卜愈伤组织细胞。经PCR和PCR-Southern杂交等方法鉴定转化苗,确认口蹄疫病毒结构蛋白VP1基因已整合到胡萝卜染色体中,转化效率达到52%。SDS-PAGE试验结果初步证明,在转化苗总蛋白中有目的基因表达,胡萝卜种子中可溶性蛋白含量最高,达3.57 g/L,而根中可溶性蛋白含量最低,仅有0.17 g/L;靠近心叶的叶片可溶性蛋白含量可达到1.475 g/L,而最外部叶片可溶性蛋白含量仅有0.37 g/L,相差近5倍。Dot-ELISA和ELISA检测结果表明,转化苗中表达的口蹄疫病毒结构蛋白VP1可以与FMDV灭活疫苗免疫动物制备的抗体特异结合。以上试验结果证明,口蹄疫病毒结构蛋白VP1基因在转基因胡萝卜中表达成功。     

国内外部分小麦材料在黄淮麦区的抗赤霉扩展特性及农艺性状研究

为筛选适宜黄淮麦区的小麦抗赤霉病育种材料,研究了国内外32个小麦材料在黄淮麦区的抗赤霉扩展特性及农艺性状。结果表明,32个材料人工接种均发病,但材料间发：病程度差异很大：其中高抗类型6个,中抗类型12个,中感类型9个,感病类型5个。通过对供试材料的主要农艺性状与抗赤霉扩展特性进行了相关分析,株高、穗长、穗密度等农艺性状与小麦抗赤霉扩展特性无相关性。     

蓝标型小麦核不育、保持系的遗传改良

为改善蓝标型小麦核不育、保持系的农艺性状,使其能够应用于杂种小麦生产,利用轮回选择、标记及育性分离鉴定方法对原蓝标型小麦核不育、保持系进行了遗传改良,初步转育出了新型蓝标型不育、保持系。试验结果表明,改良后的不育、保持系育性稳定,农艺性状较好,生长发育正常。这说明利用轮回选择、标记及育性分离选择是蓝标型小麦核不育、保持系转育和遗传改良的有效途径。     

根癌农杆菌介导的花青素调节基因 LC NtAn2 转化烟草的研究

旨在研究花青素调节基因LC-NtAn2对烟草花青素合成的影响,以普通烟草品种"97204"叶片为受体,采用根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens,C58C1)介导法,进行LC-NtAn2基因转化普通烟草的研究。经共感染和潮霉素抗性筛选,获得29株抗性再生植株。经PCR特异性检测和RT-PCR检测,初步证明LC-NtAn2基因已被整合到烟草基因组,并可以正常转录。观察发现,导入LC-NtAn2基因的烟草植株的叶片颜色并无明显改变;检测发现,转基因植株与非转基因植株叶片中花青素无显著差异。     

有机添加物对小麦成熟胚愈伤组织分化特性的影响

为了提高小麦成熟胚愈伤组织的分化率,以7个小麦品种(系)为试材探究不同质量浓度谷氨酰胺、天门冬酰胺及维生素B1对小麦成熟胚愈伤组织分化的影响。结果显示,谷氨酰胺和天门冬酰胺对小麦成熟胚愈伤组织的分化均有正向效应,低质量浓度的维生素B1可有效促进愈伤组织的分化,高质量浓度则抑制分化。促进效应从高到低依次为:天门冬酰胺、谷氨酰胺、维生素B1,最优组合中添加的质量浓度分别为:谷氨酰胺200mg/L、天门冬酰胺250mg/L、维生素B15mg/L。因此,在小麦成熟胚愈伤诱导培养基中添加适量的谷氨酰胺,天门冬酰胺及维生素B1可以更好地促进愈伤组织的分化。