铁观音茶树体胚发生及其内源激素变化

以乌龙茶品种铁观音茶树的未成熟胚为供试材料,建立高效的茶树体胚发生再生体系,同时采用高效液相色谱法(HPLC)分析茶树体胚发生过程中各个不同发育阶段的内源激素含量变化趋势.结果显示,诱导茶树体胚发生的培养基为改良MS培养基+2 mg/L苄基腺嘌呤(BA)+0.2 mg/L吲哚丁酸(IBA)+800 mg/L甜菜碱,体胚增殖系统维持途径的培养基为改良MS培养基+3 mg/L肉桂酸+20 g/L蔗糖+10 g/L山梨醇.当3%蔗糖与2%山梨醇组合使用时,子叶形胚的诱导率明显提高.将诱导产生的子叶形胚转接至添加5%蔗糖与5%聚二乙醇(PEG)的无激素MS培养基中,经过40 d左右培养,体胚能正常成熟.成熟体胚接种在附加2 mg/L BA与0.1 mg/L IBA的MS培养基上可以萌发成苗.在体胚发生早期,玉米素(ZT)和赤霉酸(GA3)含量均是先下降,在子叶形胚时期降至最低值,到体胎发育后期的成熟胚与萌发阶段呈明显上升趋势;脱落酸(ABA)含量由球形胚到子叶形胚阶段一直呈现下降趋势,到成熟胚阶段时,出现一个明显的峰值;球形胚中的吲哚乙酸(IAA)含量显著高于其他阶段,之后迅速降低,波动变化.ABA/IAA的比值先增大,然后减小;ABA/GA3的比值体胚发育前期维持在较高水平,到成熟萌发阶段下降;球形胚阶段IAA/ZT的比值高于其他各个阶段.本研究表明茶树不同发育阶段胚胎的体胚诱导率不同,与生理状态及其内源激素动态变化有关;同时茶树中内源激素含量和比例在体细胞胚胎发育过程中有显著的变化,这种变化在不同胚胎发育阶段起着特定的调节作用.     

水稻高效转化系统的建立

利用基因枪轰击和农杆菌介导两条途径转化水稻成熟胚、幼胚、幼穗诱导来源的愈伤组织．实验发现，外植体来源影响愈伤组织的诱导和转化．对于同一水稻品种，幼胚、幼穗在NB2培养基上比成熟胚易于诱导出胚性愈伤组织；转化中，无论是经农杆菌介导还是基因枪轰击，幼胚和幼穗来源的愈伤组织能以较高的转化频率获得转化体并再生成苗．同时，愈伤组织的诱导和转化效果也受基因型的影响．另外，转化途径对转化效率的影响较大，基因枪轰击比农杆菌介导转化频率高、再生频率强．并且，在轰击前6h至轰击后18h，将愈伤组织保持在附加20g／L甘露醇的培养基中，有利于转化率的提高．图2表3参17     

荔枝胚性愈伤组织体胚发生系统的优化及转化抗性愈伤组织培养再生植株

首先优化了荔枝(Litchi chinensis Sonn.)幼胚胚性愈伤组织(embryogenic calli,EC)体胚发生的条件，在附加5mg L^-1 ZT的高糖(60g L^-1)高琼脂(10g L^-1)的MS培养基上获得了荔枝高频率(100％)体胚发生；同时，对荔枝体胚成熟和成苗的关键问题作了分析，建立了一套完整的荔枝体胚发生与再生系统，在附加10％椰子汁的高糖(6％)MS培养基上诱导体胚正常成熟，并在无激素MS培养基中诱导体胚萌发，为荔枝转基因研究提供了良好的受体系统．利用此再生系统对荔枝转基因抗性愈伤组织进行体胚发生与再生植株研究，获得了大量再生植株．图1表7参11     

发根农杆菌转化海边香豌豆及转化体的体细胞胚胎发生

将海边香豌豆无功苗的子叶和下胚轴切段在附加ρ（2,4-D)=1mgL^-1,ρ（6BA)=0.5mgL^-1的MS培养基上预培养3d，然后与发根农杆菌A4菌液共培养30min。洗涤之后，在附加羧苄青霉素的无激素的MS培养基上培养。7－10d后，外植体切面处长出许多毛状根。继代培养时生长旺盛，且产生许多侧根和分枝。志状根的诱导频率与无菌苗培养天数和外植体来源部位有关。子叶切块的诱导率明显高于下胚轴，16d龄无菌苗的子叶切块诱导毛状根的频率最高。乙酰丁香酮处理菌液可以有效提高子叶外植体的毛状根诱导频率。将毛状根切段培养在含有ρ（2，4－D）＝1.0mgL^-1的MS培养基上可诱导出愈伤组织。该种愈伤组织转移到含有ρ（2，4－D）＝0.3mgL^-1的MS培养基上培养时，诱导出了许多早期体细胞胚。检测的转化组织均含有农杆碱和甘露醇。图2表1参19     

亚硒酸钠对水稻愈伤诱导和绿苗分化的影响

实验证明，亚硒酸钠对水稻外植体（成熟胚、幼穗）、愈伤组织和再生绿芽体细胞的生长都有不同程度的抑制作用，其抑制程度依次为再生绿芽＞愈伤组织＞外植体，但能促进它们的绿苗分化频率，特别在低硒浓度（１ｍｇ／Ｌ）处理组，并可改变它们的过氧化物酶同工酶的活性。     

长期继代培养马铃薯愈伤组织的植株再生

对影响马铃薯愈伤组织发生、生长和长期继代培养的愈伤组织再生植株的几种因素进行了研究。马铃薯茎段的愈伤组织发生频率高于叶片的愈伤组织发生频率。Ｄｉｃａｍｂａ诱导茎段和叶片的愈伤组织发生频率在９０％以上；而２，４－Ｄ的诱导效果不佳并诱发外植体生根。再生培养其中加入０．５ｇ／Ｌ的酶解酷蛋白是必需的；蔗糖的浓度以２％－４％为宜；附加ＺＴ２．０ｍｇ／Ｌ、ＧＡ０．１ｍｇ／Ｌ可使长期继代的愈伤组织的植株再生频率     

红江橙器官发生及其影响因素

以红江橙（CitrussinensisOsbeckcv.‘Hongjiang’）实生苗的根尖、下胚轴、子叶、上胚轴、茎段及叶片为材料进行培养，结果表明：上胚轴、茎段出芽率较高，分别为978％（45／46）及70．7％（29／41）.ρ（MT＋BA）1mg·L-1对上胚轴出芽效果较好，ρ（BA）升高，出芽率随之下降红江橙愈伤组织的诱导，其适宜的培养基为MT＋2，4-D05＋BA（KT）1（ρ／mg·L-1）NAA与BA（或ZT）结合有利于红江橙愈伤组织的分化，低浓度的BA效果较好些，随BA浓度升高，分化率下降红江橙不同外植体诱导的愈伤组织，分化能力也有差异，子叶愈伤组织更易分化，分化率可达357％（15／42）；胚诱导的愈伤组织次之，其分化能力随着分化前培养时间的延长而下降无根苗诱导生根，其适宜的培养基ρ（MT＋NAA）1mg·L-1．     

GUS基因在诸葛菜子叶原生质体中的瞬间表达

本文以诸葛菜无菌苗子叶组织为材料，采用原生质体培养获得成功，建立了原生质体培养高频再生体系，植板率３％，植株再生频率１００％。在此基础上，本文首次研究了ＰＥＧ介导转化诸葛菜原生质体的影响因素，系统地试验了ＰＥＧ法转化子叶原生质体的过程，发现：最适质粒量为２５－３０μｇ；ＰＥＧ终浓度为１５％，ｐＨ８．０；另外，表达效率还与质粒的大小有关，较小的质粒具有相对较高的转化效率；而ＣＴ－ＤＮＡ以及热击处理未     

鞑靼荞麦离体再生体系的建立

研究了苗龄、外植体、激素配比对鞑靼荞麦(Fagopyrum tataricum Gaertn.)离体培养的影响,初步建立了鞑靼荞麦离体再生体系.结果表明,鞑靼荞麦离体再生的最佳取材时间为苗龄6～8 d;诱导愈伤组织的最适培养基为Ms+2.0 mg/L 2,4.D+1.5 mg/L 6-BA,子叶诱愈率达75%左右,下胚轴诱愈率可高达86.62%;愈伤组织分化的最适培养基为MS+0.1 mg/L IAA+2.0 mg/L 6-BA+1.0 mg/L K1.+0.5 mg/L TDZ,来自下胚轴愈伤组织的分化率可达9.52%.下胚轴的诱愈率与分化率均高于子叶,更适于离体再生培养.培养基巾加入AgNO_3后,能有效降低褐化率.生根最适培养基为含有0.5 mg/L NAA的1/2MS培养基,生根率在50%左右.TDZ在诱导鞑靼荞麦的愈伤组织分化出芽的过程中起到明显的促进作用,可提高分化率约20%.表3图2参23     

麻疯树叶片高效再生体系与不定芽起源

建立了培养周期短、再生效率高的麻疯树叶片再生体系.6-BA是诱导麻疯树叶片产生愈伤组织的关键外源激素,添加低浓度的2,4-D能增强6-BA的诱导效果.最佳愈伤组织诱导培养基是MS+2.0 mg/L 6-BA+0.05 mg/L 2,4-D,瘤状愈伤组织的诱导率高达91.98%±2.1%.光培养下产生的愈伤组织质地紧密,瘤状结构丰富,再生能力强.随着继代次数的增加,愈伤组织褐化加重,逐渐失去再生能力.不定芽再生培养基中,比较了3种细胞分裂素6-BA、KT和TDZ对诱导愈伤组织分化不定芽的影响.6-BA诱导不定芽的能力最优,其次是TDZ,KT最差.KT与BA的组合诱导不定芽再生的能力最强,最适的不定芽再生培养基为MS+0.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L KT+0.1 mg/L IBA+0.1 mg/L GA3,再生率mg/L)中均能产生根系,平均根系5.2个.对麻疯树叶片再生的各阶段进行了石蜡切片,揭示了不定芽的起源及发育的全过程,明确了不定芽起源于叶片的表皮细胞层.     

纳米银和银离子对斑马鱼胚胎早期生长发育的影响及作用机制

为探究纳米银对水生生物的毒性作用,选取斑马鱼胚胎为受试生物,考察了纳米银对斑马鱼胚胎早期生长发育的影响,同时比较了纳米银与银离子对斑马鱼胚胎的毒性作用和机理。实验将受精后4小时(4 hpf)的斑马鱼胚胎分别暴露于不同浓度的纳米银和银离子溶液中至96 hpf,观察并记录了胚胎的死亡、孵化和畸形等指标。应用吖啶橙(AO)染色实验研究了胚胎暴露之后的细胞凋亡情况,并且应用荧光定量PCR技术分析了相关基因的表达水平。研究结果表明,随着暴露浓度的增加,纳米银和银离子均能导致斑马鱼胚胎的死亡率增加和孵化率降低,并且引起孵化延迟。纳米银和银离子的96 h半数致死浓度(96 h-LC50)分别为11.75 mg·L-1和0.054 mg·L-1。银离子毒性远大于纳米银毒性。暴露的斑马鱼胚胎均表现出体长变短和卵黄囊肿大的畸形。AO染色结果表明,纳米银和银离子处理组胚胎的躯干和卵黄囊部位存在细胞凋亡信号。基因表达分析结果显示,1.93 mg·L-1纳米银显著提高了斑马鱼胚胎caspase9的表达(P0.05),而0.006 mg·L-1的银离子就能显著上调COX-2a(P0.01)和COX-17(P0.05)基因的表达,同时0.036 mg·L-1银离子增加了斑马鱼体内p53基因的表达(P0.05)。以上研究结果说明,纳米银可能通过caspase通路诱导细胞凋亡进而影响斑马鱼胚胎的生长发育;而银离子不但影响氧化系统基因通路,还能通过p53诱导凋亡进而阻滞斑马鱼胚胎的生长发育。     

吡唑醚菌酯对不同阶段斑马鱼的毒性效应评价

为评价吡唑醚菌酯对鱼类不同生命阶段的毒性效应,以斑马鱼(Brachydanio rerio)为测试生物,测定了其对斑马鱼胚胎、仔鱼(孵化3 d和孵化12 d)和成鱼的急性毒性及对胚胎和仔鱼(孵化3 d)的发育毒性。结果表明,吡唑醚菌酯对斑马鱼胚胎、仔鱼(孵化3 d)、仔鱼(孵化12 d)和成鱼的96 h-LC50分别为0.0578(0.0540~0.0631)、0.0299(0.0282~0.0320)、0.0330(0.0310~0.0350)和0.0756(0.0692~0.0862)mg·L-1,其毒性大小依次为仔鱼(孵化3 d)仔鱼(孵化12 d)胚胎成鱼。与对照组相比,吡唑醚菌酯0.101 mg·L-1处理,可对斑马鱼胚胎24 h自主运动产生显著抑制作用;0.0609、0.0777和0.101 mg·L-1处理,可对斑马鱼胚胎48h心跳速率产生显著抑制作用;0.0609和0.0777 mg·L-1处理,可对斑马鱼胚胎96 h孵化仔鱼体长产生显著抑制作用。在供试浓度下吡唑醚菌酯暴露96 h后,均可对斑马鱼仔鱼(孵化3 d)体重和体长产生明显的抑制效应,对斑马鱼仔鱼(孵化3 d)心跳未产生明显影响。在高浓度下,吡唑醚菌酯可诱导斑马鱼胚胎产生畸形,主要包括心包水肿、卵黄囊水肿等;而对仔鱼(孵化3 d)未观察到明显的致畸效应。     

氰戊菊酯对斑马鱼和稀有鮈鲫不同生命阶段的毒性效应

为探明氰戊菊酯对鱼类不同生命阶段的毒性效应,以斑马鱼和稀有鮈鲫为测试生物,评价了氰戊菊酯对斑马鱼和稀有鮈鲫不同生命阶段的急性毒性差异。研究发现,氰戊菊酯对斑马鱼和稀有鮈鲫胚胎的96 h-LC50值分别为0.901(0.664~1.22)和0.636(0.233~1.74)mg·L~(-1)。氰戊菊酯对稀有鮈鲫胚胎孵化有明显的促进作用,染毒48 h后,0.188和0.375 mg·L~(-1)氰戊菊酯对稀有鮈鲫胚胎的孵化率分别为88.9%和100%。氰戊菊酯对斑马鱼仔鱼、幼鱼和成鱼的96 h-LC50值分别为0.00340、0.0183、0.00487 mg·L~(-1),氰戊菊酯对稀有鮈鲫仔鱼、幼鱼和成鱼的96 h-LC50值分别为0.0520、0.00277、0.00345 mg·L~(-1)。因此,氰戊菊酯对斑马鱼不同生命阶段的毒性从高到低顺序依次为:仔鱼成鱼幼鱼胚胎,氰戊菊酯对稀有鮈鲫胚胎、仔鱼、幼鱼和成鱼的毒性为幼鱼成鱼仔鱼胚胎。试验结果表明,斑马鱼仔鱼对氰戊菊酯的敏感性高于稀有鮈鲫相应的生命阶段,相对于斑马鱼,稀有鮈鲫胚胎、幼鱼以及成鱼对氰戊菊酯的毒性作用更为敏感,说明氰戊菊酯对斑马鱼和稀有鮈鲫不同生命阶段的毒性效应差异较大。     

水体中Cu2+和Cd2+污染对育珠蚌肝脏中3种酶的影响

选取两种水体中常见的重金属污染离子(Cu^2 和Cd^2 )，按一定的浓度梯度配制成溶液，并以此溶液饲养育珠蚌一定时间后，测定两种离子对育珠蚌肝脏中的酯酶(EST)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响．结果表明，低浓度的重金属离子可以诱导3种酶活性的升高，而高浓度的离子则抑制酶的活性．同工酶电泳检测显示，高浓度的离子导致EST同工酶谱减少一条谱带，低浓度的离子则诱导产生新的SOD同工酶类型，但两种离子均未对POD同工酶谱产生影响．图6参10     

3-甲基-4-硝基酚对公鸡睾丸早期发育的影响

研究环境内分泌干扰物3-甲基-4-硝基酚(3-methyl-4-nitrophenol,PNMC)对公鸡睾丸早期发育的影响。48只1 d龄白羽公鸡随机分成3个组,分别为对照组、10和100 mg·L-1PNMC处理组,连续饮水42 d。检测公鸡的生长性能、睾丸重量和指数、睾丸的结构变化、血清激素水平和睾丸中CYP17A1及其相关基因的表达情况。结果显示:与对照组相比,10 mg·L-1PNMC处理组显著降低公鸡的生长性能;睾丸重量和睾丸指数均无显著性变化;睾丸细精管生精细胞均有不同程度的空泡兼或脱落;血清孕酮和雌二醇水平均无显著性差异,睾酮水平随饮水中PNMC浓度的升高呈递减的趋势;公鸡睾丸中CYP17A1、HSD3B2和CYP19A1有升高的趋势,HSD17B4在10 mg·L-1PNMC组呈降低的趋势,在100 mg·L-1PNMC组呈升高的趋势。结果表明:饮水中添加10 mg·L-1PNMC显著影响了公鸡的生长性能;饮水中添加100 mg·L-1PNMC引起公鸡睾丸细精管生精细胞变性、坏死,造成结构病理损伤,从而对生殖系统造成损伤。     

三种典型渔药对大型溞(Daphnia magna)的急性毒性及其关键环境影响因子分析

测试了三种典型渔药三氯异氰尿酸(Trichloroisocyanuricacid,TCCA)、叔丁基对羟基茴香醚(Butylatedhydroxyanisole,BHA)、盐酸环丙沙星(Ciprofloxacinhydrochloride,CPFX)对大型(Daphniamagna)的急性毒性。结果表明,对于大型的毒性由大到小的顺序为:三氯异氰尿酸,叔丁基对羟基茴香醚,盐酸环丙沙星,48hLC50分别为0.19mg·L-1,3.15mg·L-1和135.15mg·L-1。通过三因素三水平正交试验分析了主要环境因子pH值、硬度、腐殖酸对三种渔药对大型毒性的影响,发现pH显著影响TCCA的毒性,硬度显著影响CPFX的毒性,而BHA毒性受环境因素影响不显著。     

6种重金属对3种海水养殖生物的急性毒性效应

以主要海水养殖动物菲律宾蛤仔、刺参、褐牙鲆为研究对象,采用静水毒性法评价了重金属对海洋生物的毒性效应,分别将受试动物暴露于不同浓度梯度的重金属Cd、Cr、Cu、Zn、Hg及As单种试液中,概率单位法求得半致死质量浓度。结果表明,同一种重金属对3种不同养殖生物的毒性存在明显差异(P0.05),Hg对菲律宾蛤仔、刺参及褐牙鲆3种养殖生物的96 hLC50分别为0.134 mg·L~(-1)、0.0246 mg·L~(-1)及0.238 mg·L~(-1);Cu为0.323 mg·L~(-1)、0.0499 mg·L~(-1)及0.975 mg·L~(-1);As为2.464 mg·L~(-1)、0.301 mg·L~(-1)及8.345 mg·L~(-1);Cd为2.843 mg·L~(-1)、1.111 mg·L~(-1)及6.787 mg·L~(-1);Zn为30.246 mg·L~(-1)、0.449 mg·L~(-1)及17.114 mg·L~(-1);Cr为32.591 mg·L~(-1)、2.205 mg·L~(-1)及95.137 mg·L~(-1)。6种重金属对菲律宾蛤仔毒性强弱:HgCuAsCdZnCr;对刺参毒性:HgCuAsZnCdCr;对褐牙鲆毒性:HgCuCdAsZnCr。综合结果表明:Hg、Cu毒性最强,Cd、As及Zn次之,Cr毒性最弱。研究结果可为海水增养殖区重金属风险评价提供理论依据。     

铅和得克隆联合暴露对斑马鱼胚胎的神经毒性作用

以斑马鱼(Danio rerio)为研究对象,探讨铅(Pb)、得克隆(DP)及二者联合急性暴露对斑马鱼胚胎的神经毒性作用。结果表明,Pb(5、20μg·L~(-1))和DP(15、60μg·L~(-1))单独暴露均会引起斑马鱼自主运动频率增加,触摸反应能力和自由游泳活力下降,并且抑制初级运动神经元的生长,加剧尾部细胞凋亡。但与20μg·L~(-1)Pb单独暴露相比,高剂量联合暴露(20μg·L~(-1)Pb+60μg·L~(-1)DP)使斑马鱼的自主运动频率显著降低(P0.05),触摸反应能力和自由游泳活力显著增强(P0.05),初级运动神经元轴突长度显著增加(P0.05),尾部细胞凋亡减少。与5μg·L~(-1)Pb单独暴露相比,低剂量联合暴露(5μg·L~(-1)Pb+15μg·L~(-1)DP)也显著减少斑马鱼尾部的细胞凋亡(P0.05)。上述结果表明,Pb或DP单独暴露对斑马鱼均可引起神经毒性作用;但二者联合暴露对斑马鱼自主运动、触摸反应以及自由游泳活力的影响则表现为拮抗作用。