番木瓜均质胚性细胞悬浮系的建立和高效植株再生

【目的】提高番木瓜体细胞胚发生的同步性及其植株再生率,为番木瓜大量快繁、细胞工程和分子育种技术研发提供技术基础。【方法】以紫晖110~120 d果实的未成熟合子胚为外植体,经胚性愈伤组织诱导、液体悬浮培养和体细胞胚发生过程,建立均质胚性细胞悬浮系和高效植株再生技术体系,重点比较了不同质量浓度2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-Dichlorophenoxyacetic acid,2,4-D)对胚性愈伤组织诱导、不同质量浓度6-苄基氨基嘌呤(6-Benzylaminopurine,6-BA)+萘乙酸(1-naphthlcetic acid,NAA)组合和活性炭(activated carbon,AC)对子叶期体细胞胚萌发与生根的影响。【结果】4 mg·L^(-1)2,4-D可诱导62.86%未成熟合子胚形成胚性愈伤组织。经5个继代周期的筛选培养,可建立由单细胞和小细胞团组成的均质胚性细胞悬浮系。采用液体培养方式能诱导大量球形胚的形成,被转移至含5 g·L^(-1)AC的半固定培养基成熟培养30 d后,可获得大量子叶期体细胞胚。在含0.4 mg·L^(-1)6-BA+0.02 mg·L^(-1)NAA的萌发培养基中体细胞胚萌发率为97.58%,胚根端愈伤化比率为95.48%,补充5 g·L^(-1)AC后可获得92.62%体细胞胚同步萌发和生根,并显著降低愈伤化比率至33.10%;在不添加任何植物生长调节剂、仅含5 g·L^(-1)AC的成熟培养基中,体细胞胚同步萌发和生根率为88.33%,愈伤化比率降低至11.67%。正常萌发生根的体细胞胚在含0.1 mg·L^(-1)6-BA+2 mg·L^(-1)吲哚丁酸(3-Indolebutyric acid,IBA)+10 g·L^(-1)AC的再生培养基中可获得81.36%的植株再生率。【结论】以紫晖110~120 d未成熟合子胚为外植体,最佳的胚性愈伤组织诱导培养基为1/2 MS培养基+4 mg·L^(-1)2,4-D+400 mg·L^(-1)谷氨酰胺+60 g·L^(-1)蔗糖。最优体细胞胚发生方案为胚性细胞悬浮系(embryogenic cell system,ECS)经液体培养方式诱导球形胚形成,在含1/2 MS盐+MS维生素+50 mg·L^(-1)肌醇+400 mg·L^(-1)谷氨酰胺+30 g·L^(-1)蔗糖+5 g·L^(-1)AC的培养基中促进体细胞胚的成熟及后续的同步萌发和生根,可有效缓解胚根端愈伤化现象。

日本落叶松体细胞胚胎发生的研究

日本落叶松日永 10、日永 6 9和日草 34三个优株 ,将其未成熟种子和成熟种子的胚及成熟种子萌发的胚根、胚轴和绿色愈伤组织 5种外植体进行体细胞胚胎发生的试验 ,其中只有未成熟胚诱导出胚性愈伤组织 ,筛选出1)胚性愈伤组织诱导培养基 :S培养基 +6_BA 0 5mg·L- 1 +KT 0 5mg·L- 1 +2 ,4_D 1 0mg·L- 1 ;2 )胚性愈伤组织保持与增殖培养基 :S培养基 +6_BA 0 2 5mg·L- 1 +KT 0 2 5mg·L- 1 +2 ,4_D 0 1mg·L- 1 ;3)成熟体细胞胚诱导培养基 :S培养基 +ABA 15mg·L- 1 +PEG4 0 0 0 10 0g·L- 1 。以上 3种培养基均需附加蔗糖 30g·L- 1 ,谷氨酰胺 4 5 0mg·L- 1 ,水解酪蛋白 5 0 0mg·L- 1 ,凝胶 (Sigma#) 3g·L- 1 ,pH5 8。 4 )体细胞胚萌发培养基 :S培养基 ,不加任何激素 ,附加蔗糖 2 5g·L- 1 ,凝胶 (Sigma#) 3g·L- 1 ,pH5 8。

松杉类植物体细胞胚发育机理的研究进展

植物体细胞胚胎发生不仅可作为其繁育的重要手段,而且也是研究胚胎发育过程的一种重要模式系统.体细胞胚在形态和生理上的成熟,直接影响到植株的萌发和再生频率.本文综述了近年来国内外有关裸子植物中几种松杉类植物体细胞胚发育过程的研究报道,其中主要涉及培养基成分和脱落酸(ABA)对体细胞胚发育的影响,以及体细胞胚发育在细胞学、细胞程序性死亡、相关基因和蛋白质组学等方面的研究进展,并进一步讨论了松杉类植物体细胞胚的发育机理,以及体细胞胚在遗传转化系统中的作用.

长白落叶松胚性愈伤组织诱导及体细胞胚胎发生

【目的】以长白落叶松的未成熟合子胚为外植体,进行胚性愈伤组织的诱导、增殖培养及体细胞胚胎发生的相关研究,揭示影响长白落叶松胚性愈伤组织诱导的关键因素,并探讨继代培养过程中添加不同种类、浓度的生长调节剂对胚性愈伤组织增殖及体胚发生的影响。【方法】采集长白落叶松3个家系优良单株的种子,诱导胚性愈伤组织,比较外植体采集时间、家系、2,4-D浓度及基本培养基对胚性愈伤组织诱导的影响。诱导出的胚性愈伤组织继代于含不同种类、浓度生长调节剂的增殖培养基,通过体胚发生途径获得体细胞胚。选取发育正常的体胚进行萌发,待体胚生根后移栽。【结果】不同时间采集的未成熟合子胚,其胚性愈伤组织诱导率存在较大差别,授粉后63天的合子胚诱导率为5.61%,授粉后70天诱导率为22.35%,而授粉后80天未诱导出胚性愈伤组织;‘长77-22’、‘长77-37’和‘长73-50’3个家系胚性愈伤组织的平均诱导率分别为6.69%,11.17%和3.11%;2,4-D浓度对长白落叶松胚性愈伤组织诱导具有一定影响,在一定范围内胚性愈伤组织的诱导率会随2,4-D浓度升高而升高,当其浓度为1.5 mg·L^(-1)时胚性愈伤组织的诱导率最高,达到11.11%,而当2,4-D浓度超过1.5 mg·L^(-1)时,胚性愈伤组织的诱导率则开始下降;BM,MS,S培养基均能诱导出胚性愈伤组织,其中,BM培养基的诱导率最高,S培养基的诱导率次之,MS培养基的诱导率最低。胚性愈伤组织在含2,4-D 0.3 mg·L^(-1)、6-BA0.1 mg·L^(-1)及KT 0.1 mg·L^(-1)的BM培养基上增殖15天可获得相对较多的胚性愈伤组织,增殖率为345.93%;在含2,4-D 1.5 mg·L^(-1)、6-BA 0.5 mg·L^(-1)及KT 0.5 mg·L^(-1)的BM培养基上培养14天,再经诱导可获得较多的体细胞胚胎,每克愈伤组织平均诱导179.87个体胚,并且这些体胚的萌发率及植株再生率相对较高,分别为75.00%,66.67%;再生植株移栽成活率为27.08%。【结论】不同长白落叶松家系的胚性愈伤组织诱导率不同,散粉后70天的合子胚适合诱导胚性愈伤组织,基本培养基为BM,添加2,4-D 1.5 mg·L^(-1)。胚性愈伤组织长期继代在含高浓度生长调节剂的培养基上易丧失胚性,且增殖速度慢,但体胚的发生量及萌发率相对较高;适当降低生长调节剂浓度利于愈伤组织保持胚性及增殖,但体胚的发生量及体胚的萌发率有所下降;当培养基中生长调节剂浓度较低时,不利于愈伤组织的增殖,但仍能使其胚性长期保持;采用浓度为0.5 mg·L^(-1)的NAA代替0.15 mg·L^(-1)的2,4-D有助于胚性愈伤组织的增殖,并能在一定程度上提高体胚的萌发率。因此,可根据不同阶段的培养目的,选择添加不同种类和浓度生长调节剂的增殖培养基进行继代。

松柏类植物体细胞胚胎发生的研究进展

松柏类植物的体细胞胚胎发生既是繁育的一种手段,又是研究胚胎发育过程中结构、生理和分子事件的一种重要的模式系统。整个体细胞胚胎发生过程主要包括3个步骤:胚性组织的诱导和增殖、体细胞胚的成熟以及体细胞胚的萌发和转换。过去为了提高胚胎发育过程所做的努力主要都集中在胚的成熟阶段,这是因为一直认为能否成功再生的关键在于胚发育成熟阶段的处理。然而,在过去几年里,结合生理生化以及分子生物学的研究发现,胚胎发生的早期阶段对于完成整个发育过程也是至关重要的,早期阶段培养条件的优化可以显著提高培养过程中体细胞胚的数量和质量。此外,萌发过程培养条件的调节对于提高成熟体细胞胚的萌发率和转换率也很重要。因此,这些新的研究成果对于改善松柏类植物体细胞胚胎发生中的胚的诱导率和转换率低的现象具有重要的意义。

扁桃杧(Mangifera persiciformis)体胚发生及再生体系建立

以扁桃杧(Mangifera persiciformis Wu&Ming)未成熟珠心组织为外植体,建立体胚发生及再生体系,同时对幼苗进行茎尖染色体计数和胚根组织形态学观察。结果表明,在改良的B5基本培养基+2,4-D1.0mg·L-1+Gln400mg·L-1+6%蔗糖上培养4～5周后可诱导胚性愈伤组织分化。继代培养基与成熟培养基交替培养能有效降低胚性愈伤组织的褐化并保持旺盛的分化能力。培养3～4个月后,大部分体胚均能发育成熟,26.03%的体胚畸形。体胚在改良B5培养基+Gln400mg·L-1+4%蔗糖上的萌发率较低,仅为8.39%。次级体胚以直接体胚发生方式于萌发体胚的下胚轴产生。幼苗的生根不理想,生长极为缓慢;其茎尖染色体数目为2n=2x=40;胚根形态学上端内部维管组织解体,愈伤化,结构松散。

香榧体细胞胚发生的初步研究

以香榧Torreya grandis‘Merrillii’胚为外植体,研究了基本培养基、复合添加物、碳源以及植物生长调节物质对愈合组织形成的影响,筛选出胚性愈合组织诱导和增殖的适宜条件,并初步进行了体细胞胚的诱导与萌发试验。结果表明:Schenk and Hildebrandt(SH)是最佳基本培养基,碳源以蔗糖最好,在SH中添加谷氨酰胺,愈合组织诱导率显著高于其他处理,达50.8%;低浓度的萘乙酸(NAA)或2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)能够促进愈合组织的诱导,NAA的促进作用比2,4-D明显,当NAA的质量浓度为0.1 mg.L-1时,愈合诱导率显著高于其他处理,达60.1%;SH+0.1 mg.L-1NAA+30 g.L-1蔗糖是愈合组织形成的最佳条件,SH+0.05 mg.L-1NAA+30 g.L-1蔗糖为胚性愈合组织形成和增殖的最适宜培养基;胚性愈合组织在添加有脱落酸(ABA)和聚乙二醇(PEG)6000的SH培养基上,可形成体胚,以1/2SH作为萌发培养基,体胚在1 200 lx光照下的萌发效果比黑暗条件下好。

防风组织培养中畸形胚状体的发生和控制

采用组织培养和石蜡切片法 ,分析多种因素对防风畸形胚状体发生和发育过程的影响及控制 .结果表明 ,诱导正常体细胞胚高频发生的培养基组合是 :启动胚性愈伤组织的培养基是 MS+0 .5 m g/ L 2 ,4 - D,蔗糖浓度3% ;分化培养基是 MS+1mg/ L 6 - BA+0 .2 mg/ L NAA +0 .5 m g/ L ABA,蔗糖浓度 4 %～ 5 % ;成熟培养基是 MS培养基 ,蔗糖浓度 3% .结论 :一定浓度的生长素是诱导防风胚性愈伤组织的关键因素 ,细胞分裂素在体细胞胚的分化和发育过程中起协同作用 ;蔗糖浓度、ABA。

云杉未成熟合子胚诱导体细胞胚胎发生

以云杉未成熟合子胚为外植体,研究球果采集日期、基因型、植物生长素和细胞分裂素对愈伤组织诱导的影响,同时对影响体细胞胚分化和成熟的关键因素进行探讨。结果表明:合适的胚性愈伤组织诱导和增殖培养基为1/2 LM+2,4-D 2.2 mg·L-1+6-BA 1.1 mg·L-1+蔗糖10 g·L-1+凝胶2 g·L-1+酶解酪蛋白1 g·L-1;合适的分化培养基为1/2 LM+ABA 24 mg·L-1+PEG4000 50 g·L-1+蔗糖30 g·L-1+活性炭1 g·L-1+凝胶4 g·L-1+水解酪蛋白1 g·L-1;合适的萌发培养基为1/4 LM+蔗糖20 g·L-1+活性炭1 g·L-1+凝胶4 g·L-1+水解酪蛋白1 g·L-1。以上培养基中均附加谷氨酰胺0.5 g·L-1,pH5.8。

湿地松及其杂种的体细胞胚胎发生与植株再生

【目的】明确适合湿地松Pinus elliottii及其杂交种的体细胞胚胎发生条件,建立体胚成熟萌发的技术。【方法】以2016年6月采集的2个湿地松家系(EE1,EE2)、2个湿地松杂交种家系(EC,EH)的未成熟合子胚(含胚乳)为材料,从诱导、增殖、成熟到萌发配制3个系列培养基,比较外植体采集时间、家系、基本培养基对胚性愈伤组织诱导的影响。用显微镜进行胚性愈伤组织鉴别后,进一步挑选诱导形成的胚性愈伤组织进行增殖、成熟、萌发,最终获得再生植株。【结果】湿地松及其杂交种合子胚的发育进程可划分为8个阶段,阶段Ⅱ、Ⅲ为未成熟胚,适合体胚发生,EC最早出现阶段Ⅲ合子胚。外植体诱导产生具有胚性胚柄团(ESM)结构的胚性愈伤组织,可进一步增殖。诱导培养基对愈伤组织形成及胚性愈伤组织占比具有较大影响,3种诱导培养基(T1、T2和T3)产生愈伤组织效率最高的为T1培养基(49.0%),胚性愈伤组织所占愈伤组织的比例最高为T2培养基(22.4%)。培养基配方的诱导率存在基因型间的差异,T1培养基整体诱导率低;T2培养基对家系EE1诱导率最高,为5.82%;T3培养基对参试材料均能诱导成功,且平均诱导率最高,为3.75%。随采样时间延后,家系EE1、EH的体胚诱导率逐渐增加,家系EE2、EC的体胚诱导率则随采样时间延后逐渐降低。体胚诱导率与合子发育阶段结果基本一致,阶段Ⅲ合子胚均出现较晚,前期诱导率低。胚性愈伤组织继代24次以后,胚活性逐渐降低。成熟培养基T1S和T3S可完成胚的成熟,平均每克成熟培养基分别成熟23.3和15.9个子叶胚,萌发率为32.1%,移栽保存率为47.8%。【结论】诱导培养基T3对参试家系均能诱导成功,T3具有较广泛适用性,各家系在阶段Ⅲ合子胚出现时表现出较大的诱导率,阶段Ⅲ合子胚可能为体细胞胚发生的最佳诱导阶段。建立了湿地松及其杂种体细胞胚发生方法并形成了再生植株。

花楸合子胚诱导体细胞胚胎发生研究

分别以完整成熟胚、切去一个子叶的成熟胚和切下的子叶为外植体,以MS为基本诱导培养基、1/2MS为基本分化培养基,进行了花楸体细胞胚胎发生研究。结果表明:以完整合子胚作为外植体的体胚诱导率最高,为100%,最佳植物生长调节剂组合为5 mg.L-1NAA+2 mg.L-16-BA;NAA和6-BA浓度及二者的交互作用对愈伤组织和体胚诱导率的影响极显著;光照配合延长继代间隔时间有利于体胚发生。实体观察结果表明,花楸体胚发生方式有直接发生和间接发生两种;体胚发育经历了球形期、心形期、鱼雷形期和子叶期。组织学观察结果表明,体胚具有两极性,子叶期体胚结构完整。

兴安落叶松胚性愈伤组织诱导影响因子的研究

以成熟和未成熟合子胚为外植体,研究影响兴安落叶松(Larix gm elinii)胚性愈伤组织诱导的几种主要因子。结果表明兴安落叶松合子胚带胚乳培养有利于胚性愈伤组织的诱导;内蒙沙地种源成熟合子胚的诱导率显著(p<0.05)高于加格达奇山地种源;冷藏处理可以提高成熟合子胚胚性愈伤组织的诱导率;不同发育时期的未成熟合子胚的诱导率存在显著差别(p<0.05),其中以子叶初期合子胚(7月5日)诱导率最高;2,4-D对胚性愈伤组织诱导的影响较大,且与BA、KT存在一定的协同作用;S培养基比DCR和MS培养基更有利于胚性愈伤组织的诱导;培养基中琼脂含量为4 g.L-1时,诱导率较高。

巴西香蕉吸芽高效胚性再生体系研究

以巴西蕉吸芽分生组织切片为外植体在较短时间内诱导出了较多的胚性组织,胚性组织诱导率超过50%,大大提高了胚性组织的诱导率和缩短了胚性愈伤诱导时间,并观察到香蕉体胚发育存在3种主要途径。实验表明,(1)2,4-D浓度0.5～1.0 mg.L-1是诱导巴西香蕉脱分化愈伤的较好浓度,愈伤组织诱导率可达100%;(2)在2,4-D浓度一致的情况下,细胞分裂素种类是影响巴西香蕉吸芽切片胚性组织诱导率的关键因素,3种细胞分裂素6-BA、ZT、TDZ,只有ZT能诱导吸芽切片产生胚性组织。

树兰原球茎增殖中体细胞胚发生的研究

以树兰(Epidendrum OBrienianum)的成熟种子在改良的 Vacin 和 Went 培养基上诱导形成了原球茎,将原球茎切割成小块,放入添加有0.2mg/L2.4-D 和0.2mg/L6BA 的 Vacin 和Went 液体培养基进行振荡液体培养,获得了原球茎的大量增殖.对原球茎的增殖过程进行了细胞学和组织学观察,表明在原球茎增殖中有大量的体细胞胚发生,一般由单个的胚性细胞经分裂经胚性细胞团,球形胚等阶段,形成原球茎.

裸燕麦幼叶片段离体培养中体细胞胚状体发生

以裸燕麦幼叶切段为外植体建立了体细胞无性系,愈伤组织在不同种类和浓度的植物激素作用下,可通过胚状体发生和器官发生两条途径再生成完整植株,继代培养10个月后,愈伤组织仍有产生胚状体的能力。

棉花组织培养中畸形胚产生原因的分析

以陆地棉珂字棉312、河南79、鲁棉6号和泗棉2号的下胚轴为外植体诱导产生胚性愈伤组织,并建立了胚性悬浮系,胚性愈伤组织在培养基MS+B_5+0.1 mg/L ZT上诱导产生体细胞胚状体的频率最高。在胚胎发生过程中形成胚状体的同时,还产生大量的畸形胚,胚性愈伤组织细胞的染色体变异是产生畸形胚的主要原因之一。一些胚状体可产生两个或两个以上的芽,在棉花组织培养中可能存在着器官发生的途径。

花生组织培养研究进展

花生组织培养对于品种改良、新品种繁殖、遗传转化和种质保存等具有重要意义．本文概述了花生苗的再生培养、体细胞胚的诱导培养、花药培养、远缘杂种胚营救培养、原生质体培养和遗传转化的研究进展。

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。

油松未成熟合子胚离体培养诱导胚性愈伤组织

研究了油松未成熟合子胚不同发育时期和不同植物生长调节剂组合对油松胚性愈伤组织诱导的影响。结果表明:在沈阳地区,油松未成熟合子胚诱导胚性愈伤组织的最佳采种时间为7月10日左右;以DCR为基本培养基,添加较低浓度的KT和较高浓度的2,4-D有利于油松胚性愈伤组织的诱导,其中以添加2,4-D 2mg/L和KT 0.5mg/L时诱导率最高,可达88.3%。

耐冬山茶胚状体和胚性愈伤组织诱导研究

为快速扩大耐冬山茶的种质资源以满足园林应用的需求,本实验对不同发育时期、不同激素组合培养基中耐冬山茶幼胚中段和末段的胚状体和胚性愈伤诱导情况进行了探讨.结果表明,对于授粉后15～21周的幼果,胚状体的诱导率随幼胚发育成熟度提高基本呈现上升的趋势,但胚性愈伤的诱导效果与幼果成熟度之间无明显联系.在选用的8种激素组合中,1.0mg/L 6-BA和1.0mg/L 6-BA＋0.2mg/L NAA的培养基对于胚状体诱导效果最佳,2.0/5.0mg/L 6-BA＋0.5mg/L IBA的组合及1.0mg/L 6-BA培养基诱导胚性愈伤数量最多.此外,耐冬山茶胚状体在幼胚的末段部位发生较多,胚性愈伤在幼胚的中段部位较易形成.