黄瓜胚性愈伤组织的诱导保存和再生

【目的】对黄瓜胚性愈伤组织的诱导保存和再生进行研究,为黄瓜高频率遗传转化奠定基础。【方法】以欧洲温室型黄瓜自交系14-1子叶节为外植体,在MS培养基上附加1.5 mg/L 2,4-D,进行25 d的胚性愈伤组织诱导培养后,取胚性愈伤组织在添加30,60,90,100,110,120,130,140和150 g/L蔗糖及1.5 mg/L 2,4-D的MS培养基进行继代培养,每30 d继代1次,观察胚性愈伤组织的褐变情况及胚性分化能力,并用电子天平在超净工作台中记录胚性愈伤组织质量的变化。继代培养60 d后,将保存的胚性愈伤组织和体细胞胚移至含1.5 mg/L 2,4-D的MS培养基上,待出现体细胞胚后移至MS培养基进行萌发,观察再生小植株的生长情况。【结果】将欧洲温室型黄瓜自交系14-1的子叶节,接种到附加1.5 mg/L 2,4-D的MS培养基上进行诱导培养后,子叶节一端的愈伤组织集中聚集于下胚轴处,之后有黄色胚性愈伤组织产生。在继代培养过程中,当培养基中添加的蔗糖为60~150 g/L时,胚性愈伤组织能保持胚性愈伤状态达60 d。之后将继代培养60 d后的胚性愈伤组织转接至附加1.5 mg/L 2,4-D的MS培养基上,在蔗糖质量浓度为60 g/L条件下保存的胚性愈伤组织可诱导出正常胚状体,且能形成健康小植株。【结论】由黄瓜子叶节诱导出的胚性愈伤组织可在MS+60 g/L蔗糖的培养基上保存达60 d,之后能正常萌发形成胚状体,进而形成正常小植株。

低温处理对红松胚性愈伤组织诱导生理机制的影响

为探究低温预处理对红松胚性愈伤组织诱导及生理机制的影响,采用红松(Pinus koraiensis)未成熟种子为外植体,探究低温预处理时间对胚性愈伤组织诱导率、未成熟种子中抗氧化酶活性、贮藏物质及植物激素质量分数的影响。结果表明:经4℃低温预处理21~28 d,对提高红松未成熟种子的胚性愈伤组织诱导率效果最佳,其中,2号家系经4℃低温预处理28 d,胚性愈伤组织诱导率可达25.00%,5号家系经4℃低温预处理21 d,胚性愈伤组织诱导率可达14.00%。经低温预处理后,未成熟种子中的淀粉、可溶性糖和可溶性蛋白质量分数和过氧化氢酶(CAT)活性随预处理时间的延长呈下降趋势,而超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性则显著上升(P<0.05)。同时,4℃低温预处理21~28 d显著提高了红松未成熟种子中玉米素核苷(ZR)质量分数和生长素(IAA)质量摩尔浓度,降低脱落酸(ABA)质量分数。相关性分析结果表明,胚性愈伤组织诱导率与超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、玉米素核苷质量分数和生长素质量摩尔浓度呈极显著正相关,与脱落酸质量分数呈极显著负相关(P<0.01)。因此,低温处理主要通过调控红松未成熟种子中抗氧化酶活性及植物激素水平,促进胚性愈伤组织诱导能力。

生长素和细胞分裂素诱导植物胚性愈伤组织研究进展

植物胚性愈伤组织在植物研究与应用中是一种重要的试材,有很多关于植物胚性愈伤组织诱导方法研究的报道。生长素和细胞分裂素被广泛应用于胚性愈伤组织的诱导,是胚性愈伤组织诱导的关键因子。阐述了生长素和细胞分裂素在植物胚性愈伤组织诱导及体细胞胚胎发生过程中的作用,讨论了其在植物胚性愈伤组织诱导中的作用、使用方法与原则,为愈伤组织诱导、愈伤组织胚性化诱导等研究中植物生长调节剂的使用提供依据。

柑橘不同倍性种质胚性愈伤组织诱导及无病毒植株再生

【目的】通过离体培养败育胚珠诱导柑橘二倍体和四倍体种质的胚性愈伤组织,为柑橘多倍体研究提供成对离体材料;继续诱导胚性愈伤组织再生无毒种苗实现柑橘无核品种提纯复壮。【方法】从柑橘成熟果实中挑取败育胚珠,接种于3种愈伤诱导培养基中,在离体培养过程中诱导并驯化胚性愈伤组织;再诱导愈伤组织分化为胚状体和不定芽,将不定芽嫁接到枳橙砧木形成完整植株;通过InDel标记和病毒检测鉴定再生植株的遗传来源和脱毒效果。【结果】离体培养诱导出13个柑橘种质的胚性愈伤组织,其中8个愈伤组织完成驯化,分别为红橘二倍体/四倍体(2x/4x)、W.默科特橘橙2x/4x、鄂柑1号椪柑2x/4x、日辉橘2x和早红脐橙。基因型影响柑橘胚性愈伤组织诱导效率,早红脐橙诱导率高达74.73%,而红橘诱导率仅6.85%;柑橘四倍体愈伤组织诱导率(0.56%~22.61%)低于对应二倍体(6.85%~37.75%)。3种不同培养基的胚性愈伤组织诱导效率不同,其中MGS培养基对温州蜜柑在内的5个品种的诱导率较高(14.13%~63.01%),MK培养基对温州蜜柑在内的4个品种的诱导率较低(21.62%~69.51%),但MK培养基对椪柑2x和红橘2x的诱导率分别为70.21%和17.31%。分别获得早红脐橙、伦晚脐橙、国庆1号温州蜜柑、大分4号温州蜜柑和兴津温州蜜柑5个无核品种的愈伤组织再生苗23、22、20、10和15株;嫁接嵌合体早红脐橙的愈伤组织再生苗经InDel标记鉴定实为罗伯逊脐橙;国庆1号温州蜜柑、伦晚脐橙和早红脐橙再生苗经PCR检测证明未感染黄脉病和衰退病病毒。【结论】柑橘胚性愈伤组织诱导率受品种基因型和培养基影响;同一品种的不同倍性种质,二倍体愈伤组织诱导率和胚状体发生率均较高;胚性愈伤组织再生植株实现了病毒完全脱除,是柑橘无核品种提纯复壮的有效手段。

矾根胚性愈伤组织诱导与植株再生

为了建立矾根组培快繁体系,以矾根去顶尖幼嫩顶芽为外植体,研究不同培养基对胚性愈伤组织诱导、胚性愈伤组织增殖以及植株再生的影响。结果表明,愈伤组织最佳培养基为MS+2.4-D 3.0 mg/L+6-BA 0.3 mg/L,愈伤诱导率达到93.0%,团块较大,结构较松散,有颗粒状态,个别团块呈水浸状;以最优胚性愈伤组织增殖培养基为MS+2.4-D 2.0 mg/L+6-BA 0.2 mg/L进行扩增,愈伤组织发育较好,结构较松散,颗粒状疣突分明,水分较少,呈淡黄绿色。胚状体分化最佳培养基为MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L+IBA 0.2 mg/L,胚状体诱导率达91.8%。对幼根发育不良的植株,在1/2MS+IBA 0.1 mg/L+IAA 0.1 mg/L培养基上进行生根培养效果好,生根率100%,平均根数5.5条,根长2~3 cm,苗高4.1 cm。

银杉愈伤组织诱导植株再生的影响因素

[目的]探索银杉成熟胚愈伤组织诱导植株再生的影响因素,为阐明影响诱导银杉愈伤组织、不定芽等的机制提供帮助。[方法]以广西金秀和广西桂林2个种源的银杉成熟胚为试验材料,利用1/2 MS、DCR、P6培养基,分别添加0.5、1.0、1.5 mg·L^(−1)的6-BA,0.2、0.4、0.6 mg·L^(−1)的NAA和0.5、1.0、1.5 mg·L^(−1)的IBA,诱导银杉愈伤组织、不定芽和不定根,得到银杉再生植株;分析银杉种源、培养基、植物生长调节剂等对银杉愈伤组织、不定芽、不定根诱导率和增殖壮芽率的影响。[结果]广西桂林种源银杉愈伤组织、不定根诱导率和增殖壮芽率最大,分别为66.48%,21.43%和55.00%。广西金秀种源银杉不定芽诱导率最大,为73.33%。适合银杉愈伤组织诱导植株再生的培养基和植物生长调节剂对于愈伤组织为DCR+0.5 mg·L^(−1)6-BA,对于不定芽为DCR+1.5 mg·L^(−1)6-BA,对于不定根为1/2 MS+0.2 mg·L^(−1)NAA+0.5 mg·L^(−1)IBA,对于增殖壮芽为DCR+1.0 mg·L^(−1)6-BA+0.4 mg·L^(−1)NAA。[结论]广西桂林种源银杉整体诱导率和增殖率相比广西金秀种源高。DCR培养基对银杉愈伤组织和不定芽诱导具有显著促进效果,1/2 MS培养基对不定根诱导具有显著促进效果。6-BA既可诱导银杉愈伤组织和又可诱导不定芽,NAA和IBA组合可诱导出银杉不定根,6-BA和NAA组合可对银杉不定芽进行增殖壮芽。

水稻愈伤组织诱导及不定芽分化培养体系建立

目的:筛选高效诱导水稻愈伤组织及不定芽分化培养体系的培养基,为水稻基因工程育种奠定基础。方法:以优质水稻品种(润珠香占)成熟胚为外植体,研究成熟胚愈伤组织出愈情况、不同培养基以及植物生长物质浓度配比对愈伤组织诱导及不定芽分化的影响。结果:水稻愈伤诱导培养基出愈率大小为N6>B_(5)>MS>WPM,N_(6)与B_(5)、MS、WPM差异显著;2,4-D浓度愈伤组织诱导率大小为B_(4)>B_(3)>B_(5)>B_(6)>B_(2)>B_(1),B_(4)与各处理组之间差异显著;植物生长物质浓度配比对愈伤组织不定芽分化率大小为T_(5)>T_(7)>T_(6)>T_(1)>T_(8)>T_(3)>T_(2)>T_(4),T_(5)与各处理组之间差异显著。结论:水稻成熟胚愈伤诱导的最佳培养基及2,4-D质量浓度分别为N6、2.0 mg/L;不定芽分化最佳植物生长物质6-BA、KT、NAA质量浓度比为1∶1∶1,不定芽分化率最高。

藜麦愈伤组织诱导、增殖及组织细胞学观察

以藜麦Faro无菌种苗为试验材料,通过组织培养辅助细胞学观察建立愈伤组织诱导、增殖体系。试验结果表明,以子叶、胚轴及种胚为外植体均能诱导获得愈伤组织,但最佳培养基配方有明显差异:子叶外植体配方为MS+0.5 mg/L 2,4-D+0.5 mg/L 6-BA,胚轴外植体配方为MS+0.5 mg/L 2,4-D+0.05 mg/L 6-BA,而种胚外植体配方为MS+0.2 mg/L 2,4-D+0.5 mg/L ZT。优化筛选愈伤组织继代增殖培养基为MS+0.1 mg/L 2,4-D+0.2 mg/L 6-BA。增加蔗糖浓度有利于藜麦愈伤组织非胚性细胞向胚性细胞转化。

桂糖42号胚性愈伤组织高效诱导及相关内源激素的动态变化

以优良甘蔗品种桂糖42号心叶为外植体,以MS为基本培养基,探究不同浓度2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)及营养成分[水解酪蛋白(CH)和椰汁(CW)]对甘蔗胚性愈伤组织诱导效果的影响,优化甘蔗胚性愈伤组织诱导培养基;测定诱导胚性愈伤组织发生过程中不同组织样品的4种激素[玉米素核苷(ZR)、赤霉素(GA3)、生长素(IAA)和脱落酸(ABA)]含量。结果表明,甘蔗心叶在添加3.0 mg/L 2,4-D的MS培养基中其愈伤组织诱导率达93.33%,第一代愈伤组织转接于添加3.0 mg/L 2,4-D和100.0 mL/LCW的MS培养基,其胚性愈伤组织诱导率达83.33%;在甘蔗胚性愈伤组织诱导过程中,内源激素ZR和GA3含量呈下降趋势,IAA和ABA含量呈上升趋势,胚性愈伤组织与非胚性愈伤组织间的4种激素含量均存在显著差异(P<0.05),其中,胚性愈伤组织的GA3含量是非胚性愈伤组织的1.77倍。本研究将甘蔗愈伤组织诱导培养基优化为MS+3.0 mg/L 2,4-D,继代培养基优化为MS+3.0 mg/L 2,4-D+100.0 mL/LCW,并初步揭示甘蔗胚性愈伤组织诱导过程中内源激素含量的变化规律,可作为甘蔗优质胚性愈伤组织培养的参考依据。

不同生长调节剂对小麦成熟胚愈伤组织诱导效果研究

为建立小麦稳定高效再生体系,探索2,4-D和3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸对小麦成熟胚愈伤组织诱导效果的影响,以MS为基本培养基,分别添加脯胺酸、水解酪蛋白和不同剂量的2,4-D或3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸,形成8种试验培养基,研究开麦18、开麦20和开麦22等品种成熟胚的出愈率和胚性愈伤率。结果表明,出愈率和胚性愈伤率在不同培养基间的差异和品种间的差异均达极显著水平,而培养基×品种的互作未均达到显著水平;在MS基本培养基上添加脯氨酸、水解酪蛋白各500 mg/L和3,6-二氯-2-甲氧基苯甲酸2 mg/L的出愈率和胚性愈伤率最高,较2,4-D分别提高3.89%和4.31%,均达极显著水平;比较不同品种间的出愈率和胚性愈伤率,以开麦18的诱导效果最好,分别达88.23%和14.69%。

黄瑞香叶片愈伤组织诱导研究

本文以黄瑞香叶片为外植体,使用植物生长调节剂6-BA、NAA研究了愈伤组织诱导与分化的方法。结果表明:促进黄瑞香叶片愈伤组织诱导的植物生长调节剂6-BA和NAA的最佳浓度配比为1.5 mg/L+0.3 mg/L,诱导率达78.8%,其次为1.0 mg/L+0.3 mg/L,诱导率达70.1%,均与其他处理差异显著;促进愈伤组织再分化的植物生长调节剂6-BA和NAA的最佳浓度配比为0.6mg/L+0.3mg/L,不定芽诱导率为95.3%、平均芽数为6.05个,均与其他处理差异显著;而促进生根的植物生长调节剂6-BA和NAA的最佳浓度配比为1.5 mg/L+0.2 mg/L,生根率达65.6%,与其他处理差异显著。

野生黄花苜蓿胚性愈伤诱导研究

为优化黄花苜蓿胚性愈伤培养条件,本研究以黄花苜蓿(Medicago falcata L.)为试验材料,探讨培养基、外植体、激素浓度以及凝固剂对黄花苜蓿胚性愈伤形成的影响。结果表明,以成熟胚为外植体接种至MS培养基的愈伤块呈淡黄色,质地为粘性且体积较大,该处理下添加1 mg·L^(-1)2,4-D和0.05 mg·L^(-1) KT愈伤诱导率可达95.24%。利用该培养条件进一步探究了凝固剂对愈伤组织诱导的影响,发现培养基中添加6 g·L^(-1)琼脂和7 g·L^(-1)植物凝胶可以有效降低愈伤组织褐化率。因此,诱导黄花苜蓿最适培养基为:以成熟胚为外植体,其成分包括MS培养基,添加1 mg·L^(-1)2,4-D+0.05 mg·L^(-1) KT+6 g·L^(-1)琼脂/7 g·L^(-1)植物凝胶。

不同培养基和6-BA添加量对青钱柳愈伤组织诱导的影响

为了分析不同培养基及6-BA添加量对青钱柳叶片外植体愈伤组织诱导效果的影响,采用青钱柳叶片为外植体,以MS、B5和WPM为基本培养基进行比较试验,筛选比较适宜的基本培养基;同时,在选出的基本培养基中分别添加6-BA 0.5、2.0、3.0 mg/L进行对比试验,筛选6-BA的最佳添加量。结果表明:青钱柳叶片在3种培养基中的愈伤组织诱导效果差异明显,其中以MS为基本培养基诱导效果较好,WPM为基本培养基诱导效果一般,B5为基本培养基诱导效果较差;MS培养基中添加6-BA 2.0 mg/L时愈伤组织诱导效果最好,诱导率达到26.67%。

油樟精油对半夏开放式组培愈伤组织诱导及分化的作用

以半夏(Pinellia ternata)叶柄、叶片作为外植体,采用组培方法研究不同浓度油樟精油对半夏愈伤组织诱导及分化的作用。结果表明,在基本培养基MS配方基础上,TDZ 0.3 mg/L和油樟精油体积浓度为0.20 mL/L的配方组合,半夏叶柄及叶片愈伤组织诱导率分别为92.3%、95.7%;TDZ 0.3 mg/L和油樟精油体积浓度为0.10 mL/L的配方组合时,分化率为100.0%,平均丛生苗数达5.25个,分化效果最佳。发现油樟精油体积浓度为0.20 mL/L时的促进效果相对较好,可以有效促进愈伤组织的诱导,提高愈伤诱导率,愈伤组织质地较紧密,呈浅绿色,增殖效果较好,分化率达100%,愈伤组织出现的芽点相对明显,且数量相对较多。综合培养成本来看,油樟精油在半夏开放式组培体系的最适浓度为0.20 mL/L。

玛瑙红樱桃最佳愈伤组织诱导培养基的筛选

为提高玛瑙红樱桃(Cerasus pseudocerasus Lindl.)愈伤组织诱导率,以MS培养基为基本培养基,采取单因素试验分别对0.1%HgCl_(2)处理外植体的时间、NAA浓度和IBA浓度范围进行探究,再使用BoxBehnken响应面法进行三因素的优化试验,筛选玛瑙红樱桃的最佳愈伤组织诱导培养基。结果表明,单因素试验中,0.1%HgCl_(2)最佳处理时间为5 min,NAA浓度为0.35~0.65 mg/L,平均诱导率达73%,IBA浓度为0.20~0.40 mg/L,平均诱导率达67%;Box-Behnken响应面模型分析得出最佳愈伤组织诱导培养基配方为MS+0.51 mg/L NAA+0.35 mg/L IBA,0.1%HgCl_(2)处理外植体时间为4.5 min,平均诱导率达95%。NAA与IBA配合使用效果优于单独使用。

玉米成熟胚胚性愈伤组织的诱导、高频再生及转化的研究

以玉米自交系CML295、CML304和18-599R的成熟胚为外植体,结合幼胚离体培养方法,探讨并优化了成熟胚来源的胚性愈伤组织诱导及继代培养方法。对其愈伤组织的形态和组织切片的研究结果显示,继代过程可产生良好的Ⅱ型胚性愈伤组织。在分化培养中分别获得68.6%、75.4%和84.8%的高频再生率,每愈伤组织块成苗数分别为2.45、2.43和2.75。利用基因枪法转化pCAMBIA1301质粒后的GUS瞬时表达效率分别为57.9%、62.5%和73.1%,转化pCAMBIA1303质粒后检测GFP的瞬时表达效率分别为23.3%、40%和45.5%。以上3种基因型成熟胚来源的愈伤组织转化率与其对应的幼胚来源的胚性愈伤组织转化率相似。这一技术体系为玉米的遗传改良和功能基因组研究提供了重要的技术平台。

玉米未成熟胚胚性愈伤组织诱导率与内源激素含量的关系

以胚性愈伤组织诱导率高低不同的9个玉米自交系未成熟胚为外植体,用改良N6培养基诱导培养愈伤组织。酶联免疫法测定不同培养时间后未成熟胚,以及由此诱导的胚性和非胚性愈伤组织,内源脱落酸(ABA)、吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA3、GA4)和细胞分裂素(DHZRI、PA、ZR)含量。结果发现,胚性愈伤组织诱导率与未成熟胚ABA和IAA含量正相关,与胚性和非胚性愈伤组织ABA含量正相关,与胚性愈伤组织GA3含量负相关。在胚性愈伤组织开始发生之际,外植体的ABA和IAA含量出现峰值,GA3含量出现低谷。因此认为,未成熟胚高水平的ABAI、AA含量和低水平的GA3含量,有利于胚性愈伤组织的诱导。但是胚性愈伤组织的ABA含量却低于非胚性愈伤组织,且胚性愈伤组织诱导率与胚性愈伤组织IAA含量负相关。由此看来,胚性愈伤组织的诱导和保持,可能还与各种激素的协同作用有关。

几种影响籼稻成熟胚愈伤组织诱导及再生的因素

建立了适合5个籼稻品种成熟胚籼稻遗传转化的高效植株再生体系。N6基本培养基有利于籼稻愈伤组织的诱导和继代培养 ;N6大量元素和MS微量元素有利于愈伤组织的分化。降低分化培养基中蔗糖含量,加入适量山梨醇、Cu2+、Ag+和玉米素(ZT)均可明显提高水稻愈伤组织的再生植株频率,5个品种分化频率均达到75%以上。

玉米幼胚和成熟胚愈伤组织诱导过程中内源激素的比较

以玉米自交系87—1的幼胚和成熟胚为材料，用酶联免疫法测定了不同培养时间诱导的幼胚及成熟胚愈伤组织内源脱落酸（ABA）、吲哚乙酸（IAA）、赤霉素（GA3）和细胞分裂素（ZR）含量的动态变化。结果表明，在0～7d时，幼胚及成熟胚的IAA和GA3含量均急剧下降，说明在胚萌发阶段IAA和GA3需求量较大。在幼胚胚性愈伤组织发生初期（14d左右），2种激素含量出现峰值，反映出幼胚较高水平的IAA和GA3含量，有利于胚性愈伤组织的诱导。在胚萌发后的愈伤诱导阶段，成熟胚愈伤中队A、GA3和ABA含量以及IAA／ABA和GA3／ABA比值明显高于幼胚愈伤，且IAA／ABA和GA3／ABA比值均大幅度上升；而幼胚愈伤组织中IAA／ABA和GA3／ABA比值则稳定地维持在较低的水平上。可以认为，成熟胚愈伤组织中过高水平的IAA、GA3和ABA含量及IAA／ABA和GA3／ABA比值大幅度上升可能是导致其难以形成胚性愈伤组织的主要生理原因之一。

小麦成熟胚愈伤组织诱导及分化研究

以2个小麦品种成熟胚为外植体进行离体培养，研究了不同预处理、不同2，4-D浓度及与KT组合、不同蔗糖浓度等因素对愈伤组织诱导及分化的影响。结果表明：4C低温预处理町提高愈伤组织的出愈率及再生苗率，2个材料的出愈率及再生苗率均达到90％和30％以上；在不同预处理条件下，2，4-D浓度对出愈率及再生苗率的影响与基因型有关，2，4-D浓度为1～2mg／L更有利于愈伤组织诱导及分化；附加KT能缓解高浓度2．4-D对再生苗率的抑制作用，而对于在1、2mg／L2，4-D的培养基中附加KT则不表现这种作用；蔗糖浓度则在30g/L条件下更有利于愈伤组织诱导。因此通过4C低温预处理，在MS基本培养基中附加1～2mg／L 2，4-D及30g／L蔗糖亦可促进小麦成熟胚愈伤组织的诱导和分化。