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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

人工促使烟草和菠菜胚性细胞间染色质穿壁实现植株再生——一项新的细胞工程技术(L.B技术)

本文采用了一项新的细胞工程技术。它包括亲本胚性细胞团的诱导、分离和纯化;不同亲本胚性细胞的离散、组合、离心增殖培养和细胞间重建联系和联结;活性K~+溶液处理、强化离心穿壁培养促使不同亲本细胞间染色质和细胞质广泛穿壁转移;选择培养系统的建立和再生植株等操作程序。采用这项技术成功地实现了烟草和菠菜胚性细胞间染色质和细胞质的穿壁转移,并再生了植株。遗传学和细胞学研究表明,再生植株具双亲的遗传性状和染色体。这项技术的建立可能发展成为一项新的细胞工程技术,将在理论和实践上给我们带来新的希望和设想。     

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。     

桑树花药培养获得单倍体植株

本文取花粉发育为单核至单核靠边期的花药,接种于脱分化培养基,28℃黑暗培养15日,后每日用2000 Lux光照12h,35日后形成胚状体,其诱导率可达13.6％;当胚状体长至3mm,颜色开始转绿后转移至分化培养基,分化绿苗率可达37.21％;在苗高2—3cm时于基部切下,置发根培养基处理2—4日后转移至无激素培养基培养,发根率可高达95％以上;胚状体的染色体数均为单倍体(n=14),经植株幼叶染色体鉴定,成功地获得了桑树单倍体值株。     

丙烯酶催化氧化制取环氧丙烷—活细胞包埋法制备、再生固定化生物催化剂

采用海藻酸钙包埋法制备固定化细胞,将这种固定化的活细胞培养85h后,测其环氧化活性。催化剂经反应约6h失活,用甲烷/空气=1的混合气培养再生16h,催化剂完全恢复活性,经7次再生后的催化剂活性依然不变。文中还考察了催化剂活性与再生时间的关系,发现当再生时间为6.5h时,催化剂活性最高。用2％的甲醇培养再生16h,催化剂完全失活。用0.5％的甲醇培养基溶液再生30min,其活性可超过新制备的催化剂。还作了甲醛、甲酸钠使整细胞中NADH再生的试验。发现甲烷和空气是使细胞内NADH再生的最好方法。     

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。     

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。     

小麦胚性非再生细胞中游离氨基酸分析

利用毛细管电泳技术分析了小麦胚性非再生细胞中游离氨基酸的组成与含量。与已经发表的胚性再生细胞游离氨基酸浓度比较发现，两类胚性细胞中游离氨基酸的含量差异明显：在9种可以分开的游离氨基酸中，胚性再生细胞中的游离精氨酸、赖氨酸、谷氨酸和天冬氨酸分别是胚性非再生细胞中的10、3、2和2倍，其它氨基酸的浓度在两类细胞中没有明显的变化。本研究不但为检测植物细胞氨基酸成分提供了方便快捷的方法，而且为进一步探索小麦两类胚性细胞在分子水平上的差异和形成机理提供了生化基础。     

超微电极实时监测植物细胞壁参与调控的单细胞活性氧爆发（英文）

植物细胞活性氧爆发在植物的抗病以及信号转导中起着非常重要的作用,植物内活性氧产生及代谢受到复杂而精确的机制调控,从而维持正常的活性氧水平以发挥其生理功能.然而,在单细胞水平开展活性氧爆发实时监测及其调控机制研究一直受到很大的挑战.本文以碳纤维微盘电极(CFMDE)为基底电极,利用Nafion的模板效应,采用电化学沉积法制得纳米铂颗粒修饰电极(NPt/Nafion/CFMDE);同时采用基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)的软光刻技术,制备了一种高效固定植物悬浮细胞的琼脂糖阵列微孔芯片.使用NPt/Nafion/CFMDE实时监测了单个拟南芥原生质体活性氧爆发,并证明电化学监测活性氧的主要成分为过氧化氢.在此基础上,采用浅层培养法培养原生质体再生植物细胞壁.电化学监测结果表明,与单个原生质体相比,植物细胞在受到刺激时释放的过氧化氢量显著降低;然而当采用过氧化物酶抑制剂抑制植物细胞壁上过氧化物酶活性后,植物细胞释放过氧化氢量显著回升.研究结果表明,细胞壁在活性氧爆发过程具有很好的调控功能,可望促进植物细胞活性氧爆发及其调控机制的研究.     

超微电极实时监测植物细胞壁参与调控的单细胞活性氧爆发

植物细胞活性氧爆发在植物的抗病以及信号转导中起着非常重要的作用,植物内活性氧产生及代谢受到复杂而精确的机制调控,从而维持正常的活性氧水平以发挥其生理功能. 然而,在单细胞水平开展活性氧爆发实时监测及其调控机制研究一直受到很大的挑战. 本文以碳纤维微盘电极（CFMDE）为基底电极,利用Nafion的模板效应,采用电化学沉积法制得纳米铂颗粒修饰电极（NPt/Nafion/ CFMDE）;同时采用基于聚二甲基硅氧烷（PDMS）的软光刻技术,制备了一种高效固定植物悬浮细胞的琼脂糖阵列微孔芯片. 使用NPt/Nafion/CFMDE实时监测了单个拟南芥原生质体活性氧爆发,并证明电化学监测活性氧的主要成分为过氧化氢. 在此基础上,采用浅层培养法培养原生质体再生植物细胞壁. 电化学监测结果表明,与单个原生质体相比,植物细胞在受到刺激时释放的过氧化氢量显著降低;然而当采用过氧化物酶抑制剂抑制植物细胞壁上过氧化物酶活性后,植物细胞释放过氧化氢量显著回升. 研究结果表明细胞壁在活性氧爆发过程具有很好的调控功能,可望促进植物细胞活性氧爆发及其调控机制的研究.     

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.     

微流控阵列芯片上植物单细胞内3′核酸外切酶的荧光成像检测

制备了高活性的拟南芥原生质体。通过在微流控芯片上设计适合原生质体尺寸的微孔阵列和微通道流路,实现了拟南芥原生质体的在线纯化和单细胞阵列捕获,其捕获效率达到40%。利用电穿孔技术将能特异性检测3′核酸外切酶的核酸探针导入原生质体,实现了单个原生质体内3′核酸外切酶的成像。该研究为开展单细胞内多种核酸酶的高通量原位检测,以及相关调控过程的研究提供了重要的方法学手段。     

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。     

高效抗虫转基因烟草的研究

苏云金杆菌HD-1的杀虫蛋白基因经5′端改造,3′端进行4种不同长度缺失后插入到含有双增强子的35S启动子,翻译增强子“Ω′”片段的双元载体中,借助土壤农杆菌LBA 4404将在此双元载体上的杀虫蛋白基因及新霉素磷酸转移酶基因(NPTII)转入到生产品种烟草NC89的染色体上,从而获得了抗卡那霉素的转化再生烟草植株。用1—3龄烟青虫对这些转化植株进行大量重复虫试结果表明用4种不同长度B.t.基因转化的再生植株中都有抗虫性高的植株,其中以1.8kb的B.t.Cry IA(c)基因转化的植株杀虫效果最好,这一组转基因植株的平均杀虫率在90—100％的约占该组总虫试植株的50％。对高抗虫性植株的子一代(T1)和子二代(T2)进行遗传分析,分子生物学分析和进一步的抗虫试验表明B.t.基因已遗传到子代并初步选到了高抗虫性的转基因纯合株系D8-14和D19-8等。     

球状再生纤维素偕胺肟螯合树脂的制备及其性能研究

本文采用再生纤维素作基体,通过丙烯腈的加成反应引入氰乙基,再在羟胺的甲醇溶液中作用,获得一种球状再生纤维素偕胺肟螯合树脂。本文详细讨论对这种树脂制备反应的影响因素以及采用正交试验优选反应条件。通过红外光谱分析等实验对树脂的性能进行研究。实验结果表明:以上制备的树脂对某些金属离子具有选择性吸附。     

大麦条纹花叶病毒在大麦植株内运转的研究

本文按常规方法制备感染有大麦条纹花叶病毒(BSMV)的大麦叶片超薄切片中,很容易观察到薄壁细胞内的BSMV颗粒。但病叶的筛管、导管和胞间连丝中从未观察到该病毒颗粒。未标记免疫酶技术的研究表明:病叶筛管里毫无例外地存在着大量的BSMV蛋白;在幼嫩的木质部和胞间连丝中,也常常能观察到BSMV蛋白;有时成熟的导管中亦充满着BSMV蛋白。这说明在BSMV所侵染的大麦植株中BSMV蛋白与植株内正常的代谢物质一样,经筛管、导管和胞间连丝转移。基于这些结果作者讨论了大麦条纹花叶病毒以核酸的形式在植林内运转的可能性。