龙眼14-3-3基因及其启动子的克隆以及在体胚发生过程中的表达分析

分离克隆龙眼(Dimocarpus longan Lour.)胚性愈伤组织14-3-3基因,并分析该基因在龙眼体胚发生过程中的表达情况。采用RT-PCR结合RACE法,获得龙眼胚性愈伤组织14-3-3基因的cDNA全长序列和DNA序列,采用TAIL-PCR法,获得龙眼胚性愈伤组织14-3-3基因的启动子DNA序列,运用生物信息学方法对序列进行分析,并通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)研究该基因在龙眼体胚发生过程中的表达。结果表明:经克隆得到龙眼胚性愈伤组织14-3-3基因786 bp的cDNA全长序列(GenBank检索号为GU573765),该cDNA开放阅读框推定的氨基酸序列(含261个氨基酸)与其它植物14-3-3具有较高同源性;该基因的DNA序列(GenBank检索号为GU573766)长为1 859 bp,包含3个内含子,内含子的剪切位点均符合真核生物"GT-AG"规则;该基因的启动子DNA序列(GenBank检索号为GU573766)长为910 bp;该基因在龙眼体胚各阶段均有表达,其中在松散型胚性愈伤组织阶段和心形胚及鱼雷形胚阶段呈现高表达,整个变化趋势呈"倒S"状。     

Production of Embryogenic Callus and Plant Regeneration from Elite Guizhou Waxy Maize Inbred Lines

Immature embryos from three elite Guizhou waxy maize inbred lines (W21019, B7, and QCL5036) were evaluated for theirability of forming callus and regeneration into plants. Immature embryos harvested at different physiological stages were used as explants to initiate callus on N6 basal medium with 0-3.5 mg L-1 of 2,4-dichlorophenoxy acetic acid (2,4-D). The concentration of 2,4-D, physiological age of immature embryos and genotype had a significant effect (P＜0.05) on the percentage of embryogenic callus formed. The optimum 2,4-D concentration for the initiation of embryogenic callus was varied among the waxy maize genotypes from 2.0 mg L-1 (B7 and QCL5036) to 3.0 mg L-1 (W21019). The shoots were generated from embryogenic callus which were transferred into the regeneration medium supplemented with 0-2.5 mg L-1of 6-benzylaminopurine (6-BA). 6-BA in the medium significantly promoted the regeneration of embryogenic callus.Embryogenic size was also an important factor that affected regeneration capacity. 0.6-0.7 cm was proved to be the best size for regeneration from embryogenic callus and the mean number of shoots per primary callus in all genotypes achieved the highest number. The ability of the plant regeneration was also affected by genotype. W21019 had the highest number of shoots formed per primary embryogenie callus. With the optimum condition, the highest mean number of shoots per primary callus was up to 12.13, 5.73, and 3.33 in line W21019, B7, and QCL5036, respectively. The successful regeneration of the two inbred lines provides a basis for development of genetic transformation to improve priority traits such as enhanced insects and drought tolerance.     

黑麦冬牧70幼穗和未成熟胚愈伤组织诱导及植株再生

将黑麦冬牧70幼穗切段和未成熟胚接种在附加不同激素浓度的改良MS培养基上培养,获得了能多次继代培养的愈伤组织,后者在分化培养基上再生植株.2,4-D和6-BA浓度明显影响愈伤组织质量和诱导率,幼嫩幼穗和较小的未成熟胚愈伤组织诱导率高.幼穗切段在改良MS 1.0 mg/L 2,4-D 200 mg/L谷氨酰胺的培养基上愈伤组织诱导率最高,质量较好;未成熟胚在改良MS 2.0 mg/L 2,4-D 0.1 mg/L 6-BA 200 mg/L谷氨酰胺的培养基上愈伤组织诱导率最高,质量最好.继代培养后的愈伤组织转移到附加200 mg/L谷氨酰胺、1.0 mg/L 2,4-D和0.1 mg/L TDZ的培养基上可分化出大量小芽.该体系可用于黑麦冬牧70遗传转化和细胞工程育种研究.     

根癌农杆菌介导的抗除草剂转基因甘薯植株的获得

以甘薯品种栗子香的胚性悬浮细胞为受体材料, 用根癌农杆菌介导法,获得了表达bar基因的抗除草剂转基因甘薯植株。农杆菌菌株LBA4404携带含有bar基因的双元载体pCAMBIA3300。共计450个胚性细胞团用于遗传转化。在添加2 mg/L 2,4－D、100 mg/L Carb和0.5 mg/L PPT 的固体MS培养基上选择培养8周后,得到了19个PPT抗性愈伤组织。将这19个抗性愈伤组织转移到添加1 mg/L ABA、100 mg/L Carb和0.5 mg/L PPT 的固体MS 培养基上,其中的10个抗性愈伤组织共再生出103株拟转基因植株。PCR分析表明,其中的69株为转基因植株。Southern blot分析表明,bar基因稳定整合到转基因植株的基因组中。除草剂喷洒试验结果表明,转基因植株具有高度除草剂抗性。     

不同光质对龙眼胚性愈伤组织生长和细胞膜保护酶活性的影响

试验以龙眼胚性愈伤组织为材料,研究不同的光质处理对龙眼胚性愈伤组织生长和过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响.结果表明,不同光质对生长有不同效应,蓝光对愈伤组织生长有促进作用,而白光则有抑制作用;在光照和黑暗2种培养条件下,过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性均有明显的变化.     

柑桔愈伤组织保存初步研究

对２４份柑桔胚性愈伤组织的保存进行了初步研究。结果发现,不同种和品种的柑桔胚性愈伤组织继代周期和适宜的保存培养基有所不同。通过检查保存１３年的锦橙胚性愈伤组织的染色体数,发现９９％以上的细胞染色体数没有变异,通过胚状体途径再生的锦橙植株形态,倍性也没有变异。     

日本落叶松体细胞胚胎发生的研究

[目的]对日本落叶松体细胞胚胎发生进行系统研究。[方法]以日本落叶松5个品种的未成熟合子胚为外植体,研究基本培养基、品种基因型、杂交系和纯系品种对日本落叶松愈伤组织诱导的影响,以及ABA对体细胞胚成熟及植株再生的影响。[结果]通过对日本落叶松胚性愈伤组织的诱导和体细胞胚的成熟培养获得再生植株。2种基本培养基中,DCR对胚性愈伤组织的诱导频率最高,达54.0%;落叶松品种之间的愈伤组织诱导率有差异,以杂交品种愈伤组织的诱导率最高,达71.4%,优于纯系的落叶松品种（27.3%～50.0%）;在体细胞胚的成熟培养过程中,ABA可严重影响体细胞胚的发育,并影响到其以后的萌发能力和植株再生。[结论]杂交品系更有利于胚性愈伤组织诱导,ABA对日本落叶松体细胞胚胎发育起重要作用。     

紫花苜蓿愈伤组织诱导及植株再生的研究

以中牧1号紫花苜蓿的胚轴、叶片、子叶和根为外植体,研究了不同浓度细胞分裂素对胚性愈伤组织诱导的影响,以及不同分化培养基、蔗糖浓度对胚状体分化的影响。结果表明:不同外植体间的愈伤组织诱导率差异较大,以胚轴的愈伤诱导效果最好,愈伤组织诱导率高达92.2%;改良SH+2,4-D2.0 mg/L+BA 0.5 mg/L为最佳胚性愈伤组织诱导培养基;MSO1培养基适于胚状体的分化,蔗糖浓度为25~30 g/L时胚状体诱导率最大可达30.4%;MSO培养基是最佳的成苗培养基。     

马蹄金子叶的愈伤诱导与植株再生研究

以不同植物生长调节剂组合和不同基本培养基,探讨了马蹄金子叶离体培养的方法和影响因素。结果表明,不同植物生长调节剂组合的培养基对愈伤组织的诱导频率有显著影响,出愈率为16%～100%;以MS或B5培养基作诱导愈伤组织的基本培养基效果较好;将子叶接种到MS+1.0mg/L2,4-D+0.2mg/L6-BA的诱导培养基中诱导愈伤组织,再用MS+0.1mg/L2,4-D+2.0mg/L6-BA+3.0mg/LAgNO3作分化培养基出苗效果最佳,愈伤组织分化频率高达20.7%。