籼稻遗传转化高频再生体系的建立

选用 2 1个籼稻品种进行成熟胚离体培养试验 ,结果发现大多数品种可通过添加一定配比的外源植物激素使愈伤组织诱导率大大提高 ;继代培养基中添加KT +NAA可明显改善愈伤组织的生长状况 ;连续继代可显著提高愈伤组织的再分化率 ;预分化培养后转入再分化培养可显著提高愈伤组织再分化率 。

紫花苜蓿愈伤成苗高频再生体系的建立及其影响因子的研究

对秘鲁苜蓿等品种的子叶和下胚轴愈伤再生植株过程进行了系统研究。经筛选获得了以改良的SH大量元素 +MS微量元素及铁盐 +水解酪蛋白 +VB19.9mg·L-1+VB69.5mg·L-1+尼克酸 4 .5mg·L-1+琼脂 8g·L-1为基本成分的愈伤成苗高频再生体系。其中 ,诱导愈伤和保持愈伤的培养基加 2 .0mg·L-12 ,4 -D +0 .0 2 5mg·L-1KT ;诱导再生植株分化的培养基加 0 .4mg·L-1KT +2 0g·L-1的蔗糖 ;诱导生根的培养基为 1/ 2MS ,其中蔗糖浓度为 10 g·L-1。秘鲁苜蓿子叶愈伤组织分化率达 10 0 % ,下胚轴愈伤组织分化率达 92 %以上。以该体系完成苜蓿愈伤植株再生具有高效、快速的特点 ,完成植株再生仅需 6 0～ 70d。

百脉根高频再生体系的建立及兔出血症病毒衣壳蛋白VP60基因的转化

以MS为基本培养基,通过调整激素种类与浓度等培养条件,按正交试验设计的原则,建立了百脉根高频再生体系。结果表明MS+2,4-D2.0mg/L+KT2.0mg/L培养基可高效诱导愈伤组织的形成,MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.1mg/L培养基可高效诱导芽的分化,MS+NAA0.1mg/L培养基可快速诱导根的生成,形成再生植株。通过构建植物表达载体VP60-pBI121,研究了根癌农杆菌介导的兔出血症病毒(RHDV)衣壳蛋白VP60基因对百脉根遗传转化的影响因素,建立了百脉根快速高效遗传转化体系,结果表明,以农杆菌LBA4404为介导菌株、以下胚轴为外植体,预培养3d,在OD600为0.6的菌夜中浸染20min,共培养3d,以及300mg/L羧苄青霉素脱菌浓度和50mg/L卡那霉素筛选浓度为最佳转化条件。为利用百脉根生产动物口服型疫苗建立了技术基础。

高羊茅高频再生体系的建立

目的建立高频再生体系,为相关基因的转化提供良好的受体系统。方法以高羊茅(Fes-tuca.arundinacea)成熟种子为外植体,以MS为基本培养基,进行高羊茅胚性愈伤组织诱导、继代、分化及生根培养。结果初生愈伤组织在MS+2,4-D5 mg/L+CH400 mg/L+蔗糖60 g/L+琼脂12 g/L的继代培养基诱导出体细胞胚后,在含6-BA2.0 mg/L+NAA0.5 mg/L的MS培养基上分化形成丛生苗,分化率达78.9%;再生苗在1/2 MS+NAA0.5 mg/L生根培养基上生根,生根率达100%。结论MS+2,4-D 9 mg/L为最佳愈伤组织诱导培养基,MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.5mg/L为最佳分化培养基,1/2 MS+NAA0.5 mg/L为最佳生根培养基。

树番茄高频再生体系的建立

以树番茄(Cyphomandra betacea)种子为材料,研究不同浓度的6-BA、NAA、IAA及IBA对树番茄愈伤组织及不定芽诱导、不定芽增殖及生根的影响,以建立一套最适的高频再生体系。结果表明,不定芽诱导的最适培养基是MS+0.20 mg/L 6-BA+30 g/L蔗糖;不定芽增殖的最适培养基是MS+2.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA+30 g/L蔗糖;不定根诱导的最适培养基是1/2MS+0.1 mg/L IBA+30 g/L蔗糖。

草地早熟禾高频再生体系建立

研究了草地早熟禾愈伤组织的诱导和分化的最适培养基,建立了早熟禾高频率的再生体系。结果表明:品种优异的胚性愈伤诱导率最高,其中含2.0 mg/L 2,4-D和0.2 mg/L6-BA的培养基处理胚性愈伤组织的诱导频率最大,可以达到65.26%。早熟禾品种肯塔基、午夜、优异与新哥莱德最适分化激素浓度与配比分别为6-BA 1.0+KT 0.26、-BA 2.0+2,4-D 0.1、6-BA1.0+2,4-D 0.2、KT 2.0,愈伤组织分化率分别达到27.93%、52.38%、66.67%和60%。早熟禾再生芽在1/2 MS+0.2 NAA培养基上生根率可达到100%。

大岩桐高频再生体系的研究

采用大岩桐叶片为试验材料,研究了不同培养基对大岩桐的愈伤组织诱导、分化、增殖以及生根培养的影响。结果表明:大岩桐叶片在MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L培养基上的出愈率最高,为93.4%;在MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L培养基上既生长愈伤组织又生长较少的不定芽,其芽的再生率最高,为83.3%;在MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L培养基上很少或不形成愈伤组织,而直接形成不定芽。生根培养用1/2MS培养基较好,生根速度快,生根平均为24.3条。

苜蓿高频再生体系的建立

以10个品种苜蓿无菌苗的子叶和下胚轴为外植体,研究了不同培养基、不同激素种类和配比对愈伤组织诱导率及分化率的影响。结果表明:国产苜蓿下胚轴外植体愈伤组织分化率最高;愈伤组织诱导最适培养基为MS盐+UM维生素+2mg/L 2,4-D+0.25mg/L KT+2g/L水解酪蛋白+6g/L琼脂+30g/L蔗糖;愈伤组织最适分化培养基为MS+0.5mg/L KT+0.1mg/L NAA;最适生根培养基为1/2MS。

甘蔗近缘属斑茅组织培养高频再生体系的建立

以甘蔗近缘属植物斑茅的幼嫩叶片为材料,研究MS、SH、B5三种基本培养基和不同激素(2,4-D、NAA、6-BA)配比对斑茅愈伤组织诱导及继代培养的影响,并筛选出斑茅细胞高频再生体系的最优培养基配方。研究结果表明,斑茅幼嫩叶片愈伤组织诱导培养基以MS+2,4-D 3.0 mg/L+6-BA 0.4 mg/L为最适,愈伤组织继代培养基以MS+2,4-D 3.0 mg/L为最适。在此条件下诱导的愈伤组织质地疏松,具有较强的分化能力。目的是建立斑茅组织培养的高频再生体系,为斑茅材料的细胞悬浮培养、染色体加倍和细胞融合等研究提供一定参考。

宁夏主栽水稻品种高频再生体系的建立

通过对宁夏多个主栽水稻品种愈伤组织的培养,结果表明,诱导水稻愈伤组织的最适培养基是:N6+2mg/L2,4-D+0.5g/L水解酪蛋白+0.5g/LL-脯氨酸+8g/L琼脂+30g/L蔗糖;水稻愈伤组织最适分化培养基是:MS+2mg/L6-BA+0.5mg/LNAA;水稻的最适生根培养基为:MS+0.5mg/LNAA。筛选出了诱导愈伤组织和愈伤组织分化的最适激素浓度配比和最适分化条件。

‘圣剑’洋桔梗植株高频再生体系建立及卡那霉素敏感性测定

洋桔梗是国际上十分流行的盆花和切花种类。以洋桔梗‘圣剑’无菌苗叶片为外植体,研究了6-BA与NAA不同浓度组合对其不定芽再生的影响,并分别比较了不同浓度IBA和NAA诱导其生根的效果,测定了该品种在不定芽再生时对卡那霉素(Km)的敏感性。结果表明:MS+0.5 mg·L-16-BA+0.01 mg·L-1NAA为不定芽再生最适培养基,不定芽再生率达91%;1/2 MS+0.2 mg·L-1IBA为不定根再生的最适培养基,生根率达89%;抑制叶片不定芽再生的Km最低浓度为25 mg·L-1。建立了‘圣剑’洋桔梗植株高频再生体系,并确定了其对卡那霉素的敏感性,为该品种的基因工程研究奠定了基础。

大叶饲料槐高频再生体系建立及试管苗工厂化生产

通过叶片外植体愈伤组织诱导和直接不定芽再生途径,建立了大叶饲料槐的高频再生系统,采用正交试验筛选出愈伤组织最适诱导培养基为:MS附加0.5 mg/L 6-BA和1.0 mg/L NAA;愈伤组织分化最适培养基为:MS附加2.0 mg/L 6-BA和0.2 mg/L NAA,叶片外植体直接分化最适培养基为:MS附加2.0 mg/L 6-BA和0.1 mg/L NAA;试管苗在1/2MS附加0.2 mg/L IBA、0.1 mg/L NAA和2 g/L AC的培养基上生根率高达100%,移栽成活率达90%,从而实现了大叶饲料槐的工厂化生产.

大麦青稞小孢子高频再生体系的建立及其在遗传育种上的应用研究

小孢子培养技术被广泛应用于十字花科类的作物育种中,并且已经取得不错的成果,但是在一些禾本科作物方面的应用并不大.一方面,小孢子培育技术的体系建立与实施难度大,另一方面,应用于研究与实践的材料基因受限.对大麦青稞小孢子高频再生体系的建立与体系优化进行了阐述,并通过实际的研究育种及其结果的获得,表明采用这种培养技术方式能够形成高效的单倍体株系,并经过研究团队的鉴定与品种和品类的试验,筛选出所需要的具有很强抗病、耐病、性状突出的大麦青稞植株,并且使得小孢子高频再生技术得到了改良,具有很大的市场应用价值与前景.

4个优良石榴品种叶片高频再生体系的建立

为提高石榴叶片再生率，增加再生芽数量及缩短再生周期，以‘泰山红’、‘泰山三白甜’、‘皮亚曼’、‘牡丹’4个石榴品种盆栽苗和无菌苗叶片为试材，研究培养基类型、生长调节剂配比、叶片来源和培养步骤对不定芽再生的影响。结果表明：MS是叶片再生最适培养基类型。

紫花苜蓿高频体细胞胚与次生胚再生体系的建立

通过系统地对紫花苜蓿体细胞胚发生以及次生胚发生途径中若干影响因子的比较研究,建立了紫花苜蓿高频体细胞胚和次生胚再生体系.结果表明,体细胞胚再生体系及次生胚再生体系均具有严格的基因型依赖性,不同的品种间以及同一品种内的不同株系间再生频率存在较大差别;MSO 培养基可作为胚状体成苗培养基,但次生胚在 MSO 培养基中成苗率较低而再次形成新的胚状体;改良无激素 SH 培养基可有效终止次生胚的发生,并诱导次生胚成苗.此外,从6个紫花苜蓿品种中筛选到3个具有较强胚状体再生能力的品种,6个高胚状体发生能力的株系,2个具有较强的次生胚发生能力的株系,为进一步的遗传转化奠定了基础.

药用植物北玄参高频再生体系建立

以北玄参的无菌苗叶片为外植体,直接诱导不定芽并得到再生植株,建立了北玄参叶片直接再生体系。结果表明,北玄参种子直接用0.1%Hg Cl2灭菌6 min就能达到良好的消毒效果,污染率为4.95%,种子萌发率为81.49%;诱导北玄参叶片再生不定芽最佳培养基为MS+6-BA 0.5 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1,诱导率可达100%;芽增殖培养基为MS+6-BA 0.2 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1,增殖倍数为9.13;诱导生根的培养基为1/4MS+IBA 0.2 mg·L-1,生根率100%,平均生根数为11.33;再生植株移栽的成活率为86.96%。

韭菜组织培养高频植株再生体系的研究

通过对韭菜组织培养过程中激素配比、外植体、基因型、苗龄及生根条件的研究 ,建立了一次性诱导成芽的高频植株再生体系。适于愈伤组织和不定芽分化的最佳培养基为MS +NAA 1mg/L +BA2mg/L ,在此分化培养基上 91 1、 91 8、保定红根、寿光马蔺韭和兰州小韭根尖培养的芽分化频率分别为78.7%、 83.7%、 81.9%、 76 .7%和 73.3% ,平均出芽数分别为 40 .1、 46 .7、 36 .3、 35 .4和 44 .5个 ,苗龄为 7～ 10d的根尖最适于组织培养。随苗龄增加 ,芽的分化频率呈下降趋势。无任何激素的MS0培养基最适于不定芽的生根 ,生根率达 10 0 % ,平均根数 14.5条。卡那霉素 (Km)对植株再生有很强的抑制作用 ,在Km为 2 0mg/L时就完全抑制愈伤组织和不定芽的发生 ;羧苄青霉素 (Carb)和噻孢霉素 (Cef)也抑制韭菜根尖培养的植株再生 ,Cef的抑制作用更加显著 ,Carb 5 0 0mg/L或Cef 30 0mg/L完全抑制不定芽的再生 ;Timentin对愈伤组织和芽的分化影响不大 ,抑制性主要表现在出芽数随浓度升高而降低。当Timentin浓度为 5 0 0mg/L时 ,平均出芽数仍可达到 2 3.8个 ,为对照的 49.4%。

甜樱桃四倍体杂种砧木Y1高频、高效离体再生体系研究

以甜樱桃四倍体矮化砧木Y1试管苗叶片为外植体,探讨了不同基本培养基、激素组合、暗培养时间和叶片发育阶段对其不定芽再生的影响,建立甜樱桃四倍体矮化砧木的高频、高效离体再生体系,为进一步进行遗传转化研究奠定基础。结果表明,甜樱桃四倍体矮化砧木Y1采用WPM培养基再生效果最好,明显优于MS和DKW培养基;最佳激素组合为6-BA2.0 mg.L-1+IBA1.0 mg.L-1;接种后暗培养可以明显提高不定芽再生率,最适宜暗培养时间为14 d;Y1试管苗顶部完全展开的幼嫩叶片再生能力最高。通过以上条件的优化,成功建立了甜樱桃四倍体矮化砧木的高频、高效离体再生体系,离体叶片不定芽再生率达90%,每叶片平均再生不定芽数达4.1。

建立甜高粱(Sorghum bicolor)高频、高效再生体系的研究

【目的】建立能源植物甜高粱(Sorghum bicolor L.Moench)的高频、高效离体培养再生体系,为遗传转化奠定基础。【方法】以甜高粱品种凯勒的芽顶端分生组织为外植体,探讨在甜高粱直接诱导丛生芽的培养过程中,无菌实生苗的适合苗龄,适宜的激素组合与比例;并将获得的最佳培养方法应用于其它两个甜高粱品种:M-81E和意达利,以研究此途径的基因型依赖性。【结果】利用3d苗龄的芽顶端分生组织作为外植体容易获得较高的分生组织膨大率。甜高粱丛生芽诱导的适宜激素组合为4.0mg·L-16-苄基腺嘌呤+0.5mg·L-12,4-二氯苯氧乙酸+0.5mg·L-1噻重氮苯基脲,可获得91%的丛生芽诱导频率。适合甜高粱快速生根的激素配方为0.5mg·L-1萘乙酸。通过芽顶端分生组织直接诱导丛生芽途径,每个外植体可诱导出上百个芽,最终产生30—40株再生苗。M-81E和意达利具有与凯勒相似的丛生芽诱导频率及效率。【结论】本研究成功地建立了甜高粱的高频、高效离体培养再生体系,且具有外植体来源不受限制,基因型依赖性弱,遗传稳定性好的优点。