根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的百脉根(Lotus corniculatus L.)的转化

本文报道一个简单有效的豆科植物转化再生实验系统。百脉根(品种:里澳)子叶外植体,被含非致瘤性Ti质粒载体的根癌农杆菌感染。该载体带有一个嵌合的npf-Ⅱ基因和一个胭脂碱合成酶基因。在合卡那霉素的选择培养基上,有40％的外植体在3周内出芽。长大的芽可在生根培养基上生根并移栽成活,开花结实。从一个切块得到了16个抗性再生植株。对再生植株的胭脂碱检测、NPT-Ⅱ活性检测及DNA分子杂交实验及种子后代的胭脂碱检测结果表明,外源基因整合到百脉根基因组上,获得表达并能通过有性生殖过程传递。     

毛白杨的叶肉原生质体培养再生植株

毛白杨(Populus tomentosa)是我国华北地区特有的一种林木,从毛白杨无菌苗分离得到的叶肉原生质体在改良的KM8p液体培养基中进行浅层培养,7天后开始第一次细胞分裂,1O天时分裂频率可达20％左右,随后形成大量的细胞团和愈伤组织,通过调整培养基中的激素浓度,愈伤组织呈黄绿色并逐渐变得紧密,当这种愈伤组织转到附加玉米素和吲嗓乙酸或者萘乙酸的MS培养基上时,培养4—5周后开始有芽的分化,待芽伸长后从基部切下转到无激素的1/2MS培养基上,即长根形成完整植株。     

人参花粉植株的诱导及体细胞无性系的建立

人参花药培养已连续四年(1981—1984年)得到了花粉植株,并建立了体细胞无性系。人参花药对培养基的适应较广,在MS等6种基本培养基上都得到了愈伤组织;低温预处理能明显提高诱导效果;已筛选出愈伤组织诱导率高的培养基配方,再生植株的分化比较困难,在100多种分化培养基配方中筛选出16种能分化再生植株的配方,分化率高的可达6.8％。经二年多16次继代培养,建立了能保持良好分化能力的体细胞无性系。     

大豆原生质体经体细胞胚再生植株

从栽培大豆(Glycine max L)的未成熟子叶游离的原生质体,以Gelrite bead法包埋,培养在大豆根瘤产物(天冬酰胺、谷氨酰胺、尿囊素、尿囊酸等)为主要氮源的ZSP培养基中,形成了胚性愈伤组织。该愈伤组织在体细胞胚分化培养基上直接分化出体细胞胚,并进一步诱导出再生植株,进入正常发育而开花。     

大豆(Glycine max(L.)Merr.)未成熟子叶组织的体细胞胚胎诱导和植株再生的研究

本文利用大豆未成熟子叶作外植体,进行大豆体外培养并诱导体细胞胚胎形成和植株再生的研究。结果表明,高浓度生长素10mg/l NAA或5mg/l 2,4-D是大豆体细胞胚胎形成的先决条件。附加10mg/1 NAA的Murashige和Skoog培养基(简称MS培养基)能够直接在子叶表面诱导体细胞胚的形成,其频率可达85％;附加5mg/l 2,4-D的MS培养基首先诱导未成熟子叶产生胚性愈伤组织,然后产生大量体细胞胚,频率高达94％。我们成功地获得再生的大豆完整小植株15株,消除了大豆基因工程的障碍之一。     

风信子外植体直接再分化花芽的研究——Ⅰ.花芽和营养芽形态发生的控制

本文研究外源激素和外植体对风信子花芽和营养芽再分化的控制。其结果为:(1)对花瓣外植体来说,培养基中附加2,4-D只能诱导形成愈伤组织;附加6-BA能诱导营养芽;附加玉米素能诱导直接再分化花芽。(2)在附加玉米素的培养基上,花瓣和花茎外植体能直接再分化花芽;幼叶和鳞片只能诱导再分化营养芽。(3)在附加玉米素的培养基上,从花瓣外植体再分化的花芽上分离的花瓣可以继续再分化花芽;从花瓣外植体再分化的营养芽上分离的叶切段只能诱导再分化营养芽。结果表明,对于诱导风信子外植体直接再分化花芽来说,培养基中附加玉米素和外植体必须取自花器官是两个关键因素。     

从棒头草(Polypogon fugax Nees ex Steud)原生质体培养获得再生成熟植株

本文报道从棒头草(Polypogon fugax Nees ex Steud)原生质体培养获得体细胞胚和再生成熟植株的试验结果。从悬浮细胞制备的原生质体,经培养获得了再生小植株;而从胚性愈伤组织直接制备的原生质体,经培养已再生了成熟植株,后一条途径为其他禾本科植物原生质体培养提供了新的线索,本文还对有关的培养方法和培养基进行了研究。     

应用电注射法将外源基因导入水稻种胚及获得转基因水稻植株研究

用我们实验室自制的电容放电式电激仪,成功地把质粒pLGVneo2103上的NPTⅡ基因导入两个水稻品种(籼稻品种三二矮和粳稻品种农虎6号)的种子胚细胞中,在含有100μg/ml Km的MS培养基上选择出抗性愈伤组织,并由此通过体胚发生途径再生出转基因植株,NPTⅡ检测和DNA分子杂交证实外源基因已在上述转化体中得以稳定的整合和表达.     

小麦原生质体再生细胞直接形成体细胞胚和再生植株

本文用普通小麦品种“济南177”幼胚诱导产生的胚性愈伤组织为材料游离原生质体,培养在附加有1mg/12,4-D和500mg/1水解酪蛋白(CH)的NMB培养基中,原生质体再生细胞直接分裂成为体细胞胚。生长至1.5—2mm大小的体细胞胚在无激素的MB固体培养基上直接发育成为完整再生小植株。     

从三叶半夏(Pinellia ternata Breit)叶肉原生质体再生植株

从三叶半夏叶片分离到大量、具活力的叶肉原生质体,采用无机盐、激素、蔗糖浓度不同的液体和固体双层培养基培养。4—7天内原生质体出现第一次分裂,分裂频率为3—8％,3周后形成80—100个细胞的细胞团,转入液体培养基中振荡培养,1月后将形成1—2mm直径的愈伤组织再转入固体分化培养基中,愈伤组织先增殖、生长,3—4周后分化出绿芽和小苗,再1月后,由原生质体再生的半夏小植株已长至6—10cm高。半夏原生质体再生植株的发生途径有器官型和胚状体型两种方式。比较和讨论了悬浮培养、双层培养和组份浓度差液-固体双层培养对原生质体培养的效果。     

黄花烟草(Nicotiana rustica. L)叶肉原生质体花芽的发育

黄花烟草(Nicotiana rustica.L)两个栽培种的叶肉原生质体培养于Nagata-takebe(NT)培养基上形成愈伤组织。将已形成的愈伤组织移入修改的MS分化培养基(MSBI,MSBN)上诱导器官发生。仅有一个品种的愈伤组织形成了绿色突起,将它移植到不加任何生长素的基本培养基上,这些绿色的小突起在不同的光照条件下,均进一步发育成花芽,特别是其中一部分绿色小突起在试管内从愈伤组织直接形成不具叶片的花蕾,并开花结籽。     

小麦原生质体培养——高频率的细胞团形成和植株再生

通过调整培养基中还原态氮的含量及变換使用不同水平的2,4-D,从普通小麦的成熟种子诱导建立了胚性愈伤组织无性系,随后又从中诱导出了适合悬浮培养的松脆愈伤组织,并建立了悬浮系。由悬浮细胞游离原生质体,培养于KM8P等几种培养基中,获得了大量的再生细胞团。变换使用不同的培养基使细胞团进一步发育,形成了致密的或颗粒状的愈伤组织,在分化培养基上以器官发生和胚胎发生的途径形成了完整的植株。     

转基因水稻植株再生及外源人α-干扰素cDNA的表达

本文使用转化脂介导转化法(Lipofectin-mediated transformation)成功地将含有人α-干扰素(Hu-α-IFN)cDNA以及与其连锁的新霉素磷酸转移酶(Npt-Ⅱ)基因的E. coli质粒pIG3031导入到水稻(indica type rice)的原生质体内,并由此获得转化愈伤组织。基于Npt-Ⅱ酶活性的测定结果表明转化频率高达10％。筛选出的转化愈伤组织在分化培养基上再生出了完整的籼稻转基因植株。Southern杂交分析证明,外源Hu-α-IFN cDNA己整合到水稻基因组内;RNA条带杂交结果显示,外源Hu-α-IFN cDNA在T-DNA转录子1启动子(P1′)的控制下,在转化水稻细胞中有效地进行了转录;体外生物活性检测表明,转化植株组织抽提物中含有干扰素特有的抗病毒活性,说明外源Hu-α-IFN cDNA可在水稻细胞内正确表达。     

人α-干扰素cDNA在转化的烟草植株中表达

本试验成功地将人的α-干扰素cDNA导入烟草细胞中,并得到了产生活性干扰素的转化烟草植株。将人的α-干扰素的cDNA通过平头末端连接的方法插入到植物表达质粒pAP2034中的T-DNA转录子1的启动子及其转录子7的加尾信号间的BamHI位点,构建了重组质粒piG3031,将此重组质粒导入Ti质粒载体pGV3850的T区,利用农杆菌感染叶盘的方法转化普通烟草1551,得到了抗卡那霉素的转化植株。DNA的Southern杂交表明:人的α-干扰素基因随同T-DNA一起整合进了烟草基因组中,新霉素磷酸转移酶Ⅱ(NPTⅡ)的检测表明:转化植株之所以能抗卡那霉素是因为NPTⅡ酶基因表达的缘故。而干扰素的生物活性检测的结果说明转化植株能产生有活性的α-干扰素。     

抗4-氧赖氨酸的烟草愈伤组织突变体及其再生植株组织的研究

本文用烟草叶片发生的愈伤组织,相继用L-4-氧赖氨酸(OL,1克/升),2％甲基磺酸乙酯(EMS)和OL(4克/升)处理,选择并建立了抗OL的烟草愈伤组织突变体(W_0),它对乙硫氨酸(Eth)和5-甲基色氨酸(5MT)不表现交叉抗性。它比其亲本积累赖氨酸多一倍。从它再生出突变植株,在培养瓶内开花结籽。从突变植株发生次级愈伤组织(BCB)。检查了W_0和BCB对OL的抗性,赖氨酸含量和过氧化物酶同工酶谱带,证实与其亲本不同的上述三项特征都能通过再生传递在次级愈伤组织培养上表达。     

原位微区同步辐射X射线荧光和近边吸收谱研究铅耐受细菌吸附-转化铅机理

为了从微观水平研究细菌生物吸附及转化铅机理,利用原位微区同步辐射X射线荧光(μ-SRXRF)及X射线吸收近边结构谱( XANES)研究云南兰坪铅锌矿区农田土壤样品中筛选的铅耐受性细菌吸附铅的分布特征及铅形态转化规律。土壤中具有铅耐受性的菌株主要为Arthrobacter sp.属(节杆菌属),采用μ-SRXRF对其吸附铅的含量进行快速简单直接分析,部分细菌吸附铅的含量高达5925μg/g,富集系数达14.8。XANES结果表明,细菌吸附 Pb 后存在形态为 PbS、(C17 H35 COO)2Pb 和 Pb5(PO4)3Cl 分别占58.0％,22.2％和19.8％,与培养基本身以有机态为主的Pb形态有明显差异,表明培养基中铅被细菌吸附后有向硫化物转化的趋势,这为研究重金属生物有效性的影响因素提供了实验参考。     

高等植物根原生质体的分离和培养

本文由12种植物,其中包括8种豆科植物(绿豆、黑绿豆、大豆、豌豆、木豆、蚕豆、苜蓿和胡卢巴)和4种十字花科植物(油菜、本油菜、甘兰和白芥)的萌发种子的幼根分离得到了根原生质体.根原生质体在培养中表现出活跃的分裂能力.除了在木豆和蚕豆中仅观察到细胞分裂外,其余10种植物的根原生质体均形成了愈伤组织。其中苜蓿根原生质体通过形成胚状体再生了植株,而油菜和甘兰的根原生质体通过愈伤组织诱导成芽也再生了植株,由此证明了根原生质体的全能性.这为那些在分离或培养原生质体方面仍存在困难的植物种提供了另一可供选择的系统.本文还讨论了这一系统的优点以及存在的问题。     

大麦花药培养中的密度效应

本文研究了大麦(Hordeum vulgare)花药在漂浮培养中,为获得大量花粉愈伤组织,用已经低温预处理的单核中期花药,接种密度至少需在60枚/毫升。外源激素(2,4-D和激动素)对于愈伤组织的形成并非必须。但如不加激素,需用更高的花药密度。 高密度也可用相应减少培养基的体积(用0.2毫升的液滴培养)来达到。使用预先培养过二核期花药的条件培养基,也可有效地降低所需的密度,而愈伤组织的产量和生长情况常仍比用新鲜培养基在最适密度下的培养为优。作者认为对于其他象大麦一样,花药小、对培养反应差的植物,有可能用类似本文所提出的方法,以提高花药培养的效率。     

氯化铕对大黄愈伤组织生长及超微结构的影响

以掌叶大黄的愈伤组织为材料，研究了不同浓度氯化铕对其生长的影响，并利用透射电镜技术研究了氯化铕对大黄细胞超微结构的影响。实验结果表明，低浓度氯化铕促进愈伤组织生长，高浓度则抑制生长，浓度达到１００ｍｇ／Ｌ则可导致大黄外植体全部死亡。氯化铕对大黄的促进作用可被钙调蛋白的拮抗剂氯丙嗪抑制。１０ｍｇ／Ｌ氯化铕可使大黄愈伤组织的细胞形态发生明显变异。     

土壤根癌杆菌体外转化胡萝卜悬浮培养细胞

本文报道了土壤根癌杆菌C58菌株体外转化胡萝卜悬浮培养单细胞。结果表明,土壤根癌杆菌可以直接转化具有完整细胞壁的高等植物细胞。在25℃下,细菌和植物细胞混合比为100(即100个细菌对1个植物细胞)时,转化频率约为10~4。虽然在转化组织及其再生植株中没有检测到胭脂碱,但被转化细胞具有激素自主性生长的能力,并且很容易再生成完整植株。此外,还比较了土壤根癌杆菌和土壤发根杆菌诱导胡萝卜圆片所形成的瘤组织和发根瘤在生长速率和再生能力方面的差异。