利用分子标记检测霍山石斛不同继代次数试管苗的遗传稳定性

分别以霍山石斛成熟种子、茎段和愈伤组织为试管苗的初始材料进行继代培养,利用RAPD、ISSR以及DALP3种分子标记方法对不同继代次数（1-4代）的霍山石斛试管苗进行分析,结果表明：以成熟种子和茎段为材料的继代培养,其试管苗后代在所检测的范围内未探查到变异,具有较高的遗传稳定性。以愈伤组织为材料的继代培养,其试管苗后代从第4代开始,部分引物带型发生变化,但变化甚微,仅是带型强弱的改变。以愈伤组织为材料的继代培养物种内存在一定的变异,但在4代以内仍可稳定遗传。3种继代方式比较之下,以成熟种子和茎段为材料的继代培养是更能稳定遗传的组培快繁方式。     

卷丹不同继代试管苗茎尖超低温保存效果及组织细胞学研究

为了研究组培茎尖的继代次数对其超低温保存后存活的影响,以卷丹试管苗不同继代次数的茎尖为材料,采用玻璃化法进行了超低温保存效果比较研究。结果表明,1~4代试管苗茎尖冻后存活率分别为55.8%、93.3%、67.0%和64.1%。同时,即初代培养后继代培养2个月的第2代试管苗茎尖超低温保存后存活率显著高于其他继代培养子组培苗。对各代试管苗茎尖进行石蜡连续纵切片显微观察,结果表明2代试管苗顶端分生组织细胞形态不同于其他继代代数,其显著特征是细胞体积小、细胞核大且细胞质浓密,这可能是其茎尖超低温保存显著高于其他3代的原因。     

继代周期对小水榕试管苗增殖及生长的影响

目前通过组织培养方法快速繁殖小水榕试管苗的技术还不成熟,考虑到继代培养周期对试管苗继代繁殖能力有一定的影响,因此研究继代周期对小水榕试管苗增殖及生长的影响,以确定适宜的继代培养方法。测定并计算经过不同继代周期培养后的小水榕试管苗的增殖倍数、平均株高、平均单株鲜重和叶绿素含量。结果表明继代周期为30 d的小水榕试管苗增殖倍数为2.79,与最大值在5%水平无显著性差异;平均株高和为平均单株鲜重均为最大,分别是2.88cm和1.95g;叶绿素含量为1.07mg/g,也与最大值在5%水平无显著性差异。30d为最适宜的小水榕试管苗继代培养周期。     

香石竹茎尖试管苗继代培养玻璃化现象的研究

香石竹红色品种茎尖试管苗继代培养玻璃化现象是香石竹脱毒试管苗生产的一个主要障碍。采用改善光照,在培养中提高糖和琼脂的浓度,降低细胞分裂素的用量,对克服香石竹茎尖试管苗继代培养玻璃化有明显效果,但对一些红色系品种效果并不理想,继代培养玻璃苗率仍达61%以上。     

保存多年苹果试管苗端粒酶活性具有相对稳定性

为明确苹果端粒酶特性与组培试管苗繁殖、衰老的关系,本试验选取‘金冠‘’富士’及‘嘎拉’3个苹果品种的不同继代次数、不同苗龄的试管苗叶片及不同的试管材料(试管苗叶片,茎段,愈伤组织),分别用改良TRAP法和实时荧光定量PCR法测定了端粒酶活性和端粒酶逆转录酶基因表达量。研究表明,随继代次数增加,保存多年的苹果试管苗端粒酶活性变化不显著;苹果试管苗在90 d的生长期内,不同苗龄叶片端粒酶活性呈现先升高后降低的趋势;不同试管材料端粒酶活性具有组织特异性,其中‘金冠’愈伤组织端粒酶活性最高,‘嘎拉’叶片的端粒酶活性最高。本研究中端粒酶逆转录酶基因表达量与端粒酶活性的变化规律一致。     

香蕉工厂化繁殖中微生物污染的控制

以香蕉吸芽为材料，研究不同季节取材、消毒方法、继代培养容器外表面的臭氧灭茵处理和简易大棚炼苗环境的甲醛熏蒸对控制香蕉工厂化繁殖中微生物污染的效果。结果表明，采用0．2％HgCl2浸泡10min后，换0．2％ HgCl2再浸泡10min的消毒方法获得无茵外植体的成功率较高，且外植体低代增殖率较高；秋冬季采芽获得无茵外植体的成功率显著高于春夏季；臭氧处理继代培养容器外表面既可以显著降低继代丛芽的污染率，又能够显著地提高工作效率和节约劳动成本；甲醛熏蒸简易大棚内环境可以显著降低香蕉试管苗炼苗期间的微生物污染，提高出苗率。     

提高植物试管苗生根率的技术与方法

组培快繁技术已广泛应用于"名、优、特、新、稀"植物品种的快速繁殖,其过程分为初代培养、继代增殖培养和试管苗生根及移栽.其中试管苗生根率高低关系到该技术能否在生产中应用.影响试管苗生根的因素很多,如试管苗本身生理生化状态,基本培养基,生长调节物质和外部因素等.作者经多年的科研实践和综合有关报道,认为提高试管苗的生根率应采用以下几种技术和方法.     

马铃薯不同株系之间的DNA甲基化变异研究

为探究马铃薯不同株系之间DNA甲基化变异情况,利用甲基化敏感扩增多态性(MSAP)技术对来源于同一马铃薯品种的3个株系进行分析。结果表明:筛选出6对引物组合,3个株系(3-4,17-1,9)MSAP比率分别为31.7%,38.1%和36.4%,全甲基化率分别为19.2%,23.7%和21.5%。株系之间的甲基化变化模式包括甲基化和去甲基化变异。在甲基化变化类型中,偏向于产生由全甲基化到过甲基化的变化;而在去甲基化变化类型中,偏向于由全甲基化到无甲基化和由过甲基化到无甲基化。研究结果证实不同马铃薯株系之间DNA甲基化变化存在差异,为马铃薯新株系选育提供理论依据。     

组织培养技术筛选香石竹低玻璃化无性系初报

采用离体培养的方法,对香石竹红色品种‘多明格’的茎尖培养试管苗进行连续多代剔除玻璃苗和畸形苗的筛选,继代培养27代后获得了玻璃化率稳定在8%左右的低玻璃化无性系。该无性系经10代的增殖培养,定植到大田后仍然保持母本的优良性状,无明显的有害变异。     

不同基质对茅苍术移栽组培苗叶片导水度及光合的影响

选取茅苍术(Atractylodes lancea(Thunb.)DC)组培苗为实验材料,进行驯化栽培,研究不同基质的物理性质,比较茅苍术组培苗在各基质中的叶片固有导水度、光合作用及生长状况,以筛选出最优炼苗基质。结果表明,基质持水特性是影响组培苗驯化的关键因素,T 3(蛭石∶珍珠岩∶泥炭土=1∶1∶2)基质中培养的驯化苗的叶片水分状况、光合及生长方面与其他处理相比表现较好,可作为茅苍术组培苗驯化的理想基质。基于生理电阻的叶片固有导水度可用于水分状况的及时诊断。研究结果为快速获得大量优势茅苍术种苗提供指导,同时为组培苗驯化炼苗提供理论基础和技术支撑。     

基于高通量测序技术研究栽培苍术根际土壤微生物变化

苍术为多年生草本植物,传统的种植方式是连续多年在同一地块种植,这往往导致其生长发育受阻和土传病害的发生,根际微生物被认为是植物的第二基因组,对植物的生长发育具有重要作用。为分析栽培苍术对根际土壤微生物的影响,探讨苍术病害发生与微生物变化间的关系,以陕西省柞水县下梁镇种植过3年苍术的根际土壤,以及从未种植过苍术地块的土壤为试验材料,利用高通量测序方法对微生物群落进行扩增子测序分析。结果表明,栽培3年后,苍术根际土壤细菌和真菌结构发生变化,细菌群落多样性和丰富度下降,真菌群落多样性下降、丰富度上升,变形菌门、放线菌门和酸杆菌门是细菌中的优势菌群,子囊菌门、被孢霉门、担子菌门是真菌中的优势菌群。栽培3年后,苍术的根际土壤微生物呈有益菌下降、病害菌增加的趋势。     

药用植物白及组培苗瓶内复壮研究

对白及(Bletilla striata)试管苗进行复壮研究,以期解决其羸弱纤细、不利于生根培养及生根后成活率低等问题,同时优化复壮培养条件。在课题组已有的白及增殖及生根培养基配方中,分别添加不同质量浓度植物生长延缓剂多效唑(PP₃₃₃)和矮壮素(CCC)并改变培养基碳源浓度,以不同继代试管苗为材料,通过单因素和L₉(3⁴)正交实验研究不同材料和不同植物生长延缓剂种类及其质量浓度对试管苗复壮、繁殖生长、生根培养及驯化移栽的影响。实验表明,4代苗在MS+活性炭1.0 g/L+香蕉泥50 g/L+ 6-BA 0.5 mg/L+ NAA 0.01 mg/L+ PP₃₃₃ 0.5 mg/L+CCC 0.1 mg/L+蔗糖40 g/L中获得最佳的复壮效果,培养70天后,试管苗基茎直径平均达(0.26±0.06) cm,繁殖系数2.13,假鳞茎发生率100%;复壮后的试管苗在1/2MS+活性炭1.0 g/L+香蕉泥80 g/L+ 6-BA 0.1 mg/L+ NAA 1.0 mg/L+蔗糖15 g/L中培养60天后,可获得具假鳞茎、根粗苗壮的再生植株,生根率100%;再生苗移栽成活率亦达100%。本研究完善了白及体外快繁及复壮条件,建立了高效的植株再生体系。     

人工合成甘蓝型油菜抗旱性及DNA甲基化水平分析

甘蓝型油菜是具有重要经济价值的多倍体物种,是优质食用植物油和饲料蛋白质的重要来源之一。但是其驯化历史较短,遗传背景狭窄,且在整个生命周期中都对干旱胁迫敏感,因此培育高产耐旱品种是甘蓝型油菜的重要育种目标之一。本文用15%PEG-6000模拟干旱胁迫,对人工合成甘蓝型油菜不同世代(S1～S4)及其二倍体亲本进行不同时间的胁迫处理,并结合表型观察,以及叶片中丙二醛(MDA)、可溶性蛋白含量、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)等生理指标的测定,初步了解上述材料的抗旱性差异。结合表型观察和叶片中相对含水量分析,发现人工合成甘蓝型油菜S1～S4及其亲本的抗旱性表现为甘蓝 Bn-S3 Bn-S4 Bn-S1 Bn-S2白菜型油菜。干旱胁迫后Bn-S3、Bn-S4的POD及SOD活性较高,MDA含量较低,表明Bn-S3和Bn-S4能更加有效地清除活性氧(ROS),对过氧化损伤的防御能力更强。通过HPLC分析发现所有材料的甲基化水平在胁迫12 h时最高,其中亲本白菜型油菜Br的甲基化水平最高, Bn-S1和Bn-S4介于两亲本之间,而Bn-S2和Bn-S3低于两亲本。甲基化敏感多态性分析也显示人工合成甘蓝型油菜在干旱胁迫后,甲基化和去甲基化水平均发生了明显的变化,表明植物的甲基化变化可能有利于提高其抗旱能力。     

贵州主要耕作制度对胜红蓟发生危害的影响

为探索贵州主要耕作制度与胜红蓟入侵危害相关性,选择贵州主要入侵区域田块进行3年定点跟踪监测。结果表明,监测田块杂草发生种类有51种,以胜红蓟田间盖度、相对多度最高,田间盖度值为50.03～66.54,3年平均值为59.11,相对多度值为36.98～59.59,3年平均值为46.27,其发生危害远大于其他杂草,且发生危害总体保持在稳定状态。田间耕作制度长期保持单一耕作管理模式有利于胜红蓟的发生危害,建议在农业生产上适时改变耕作制度,增加更多的田间管理方式控制胜红蓟入侵危害。     

DNA甲基化参与调控马铃薯干旱胁迫响应

非生物胁迫下表观遗传对调控植物基因表达起重要作用,但是有关马铃薯干旱胁迫下的表观遗传研究甚少。本研究以马铃薯品种大西洋、费乌瑞它、C119、C16和青薯9号为试验材料,以MS培养基为对照以及分别添加200 mmol L~(-1)甘露醇、60μmol L~(-1)甲基化抑制剂(5-azadC)和60μmol L~(-1)甲基化抑制剂+200 mmol L~(-1)甘露醇,处理24 d后对试管苗表型性状和生理指标进行综合分析。结果发现,不同品种马铃薯对甘露醇和甲基化抑制剂响应程度趋势类似。在干旱和DNA甲基化抑制剂分别处理下,马铃薯植株干鲜重、株高、叶片数和叶绿素含量均显著减少(P0.05), SOD、POD、CAT活性和Pro、MDA含量均显著增加(P0.05),而分枝数、根长、平均根粗均无明显变化,表明马铃薯不同性状指标在响应干旱胁迫和DNA去甲基化时,受到的调控通路可能不同。进一步比较干旱胁迫和DNA去甲基化共同处理与分别处理下表型性状和生理指标的差异发现,共同处理使马铃薯植株表型性状受到进一步抑制,同时活化了SOD、POD、CAT,并且使Pro、MDA含量增加,表明马铃薯在响应干旱胁迫过程中,部分表型的形成与DNA甲基化调控相关。这将为深入研究马铃薯干旱胁迫响应与表观遗传学之间的调控网络通路提供初步的理论基础。     

基于高通量GBS-SNP标记的栽培燕麦六倍体起源研究

栽培六倍体燕麦是世界重要粮食作物,理清其起源对燕麦种质资源的高效利用和保护具有重要意义。本研究利用GBS (genotyping by sequencing)对27份来自中国的大粒裸燕麦材料测序,结合先前发表的包括6个六倍体燕麦种在内的66份燕麦材料的GBS数据进行SNP挖掘。UNEAK管道挖掘共计得到MAF大于0.5, call rate大于0.95的SNP标记8902个。进一步剔除缺失值大于0.15的4个燕麦材料后,对其余89份材料进行PCA分析、STRUCTURE分析以及UPGMA聚类分析。结果表明,在野生种中,除A. sterilis外,大多数来自同一物种的材料聚为一类,不同物种间能够较好地分开,表明这些物种之间存在较强的遗传分化。聚类分析将供试材料分为分别代表野生种和栽培种的2支,表明野生种和栽培种之间存在明显的遗传差异;在栽培种中, A. sativa与A. byzantina具有较高的遗传多样性,分散在不同的类群中,二者未出现明显的遗传分化,具有较高的遗传同质性, A. sativa ssp. nuda与A. sativa亲缘关系较近,但存在一定的遗传分化,因此形成独立的类群。值得注意的是,来自野生种A. sterilis的材料被分在2个类群中,其中来自西南亚地区(伊朗-伊拉克-土耳其地区)的居群与A. sativa和A. byzantina聚在一起,揭示此地区的A. sterilis居群可能是A. sativa和A. byzantina的祖先种。野生种A. hybrida显示出与A. fatua较高的遗传同质性,因此将其作为A. fatua的亚种较为合理。本研究为栽培六倍体燕麦起源提供了理论依据。     

‘红国王’葡萄组织培养快速繁殖

为建立‘红国王’葡萄组培快繁体系,本试验研究了生长素、接种材料类型、培养条件对组培苗继代增殖与生根的影响。结果表明,0.5 mg/L IAA适合‘红国王’的继代增殖,繁殖系数为5.49,在培养基中附加0.3 mg/L NAA,愈伤组织少且根系粗壮;适合‘红国王’组培苗生长的蔗糖浓度为25~30 g/L,在该浓度下植株长势健壮,生根条数多;带半叶单芽茎段为‘红国王’适宜接种材料类型;接种后第1天至第10天暗培养,可促进‘红国王’根系发育;放置于LED灯复合光红∶蓝∶白=3∶1∶1下,可获得长势强、根系强壮的组培苗;继代间隔为40 d时,繁殖速度较快。     

基因型和外植体对小麦离体培养的影响

为建立适合小麦遗传转化的高效离体培养体系,本实验用14个优良小麦新品种(品系)为材料,对不同基因型的小麦进行幼胚离体培养研究,通过培养基激素的变化,寻找最适合遗传转化的基因型及培养基成分;结果表明:不同基因型间差异显著,其中09P200和SH905在小麦离体培养中反应较好,幼胚愈伤组织绿原基分化率和出苗率显著高于其他基因型,可作为幼胚培养和转基因受体材料的优良基因型,在分化培养基中添加100mg/L水解酪蛋白、100mg/L脯氨酸和2.0mg/LKT对愈伤组织诱导分化及成苗效果较好,所有供试基因绿原基分化率、成苗率平均分别为31.93%和14.42%;另外采用4个不同基因型的小麦幼胚和成熟胚为外植体,通过继代次数的改变,筛选各外植体最适合遗传转化的培养条件;结果表明幼胚继代两次、成熟胚继代三次可以获得相对理想的绿原基分化率,且此时的愈伤组织是遗传转化较理想的受体材料。     

云南蓝莓根癌病病原鉴定及其防控药剂的筛选

研究旨在确定云南省蓝莓主产区发生的蓝莓根癌病病原菌种类,并进行田间防治药剂筛选。采集云南省蓝莓主产区蓝莓根癌病样品,通过发病症状、菌落形态观察、致病性测定、Biolog分析、16S rDNA 序列分析比较进行系统鉴定。在发病严重的蓝莓基地采用噻霉酮、申嗪霉素等8种药剂进行田间防治试验。从蓝莓根癌病样品中分离、纯化获得的菌株L-11接种向日葵、番茄、蓝莓植株均能发病,且发病症状与田间症状相同,重新分离得到形态相同的菌株。16S rDNA序列分析和系统进化树结果表明,L-11菌株序列与根癌土壤杆菌(Agrobacterium tumefaciens)菌株Ell-7（登录号FJ613554.1）同源性高达97.65%,与根癌土壤杆菌处于同一分支上。菌株L-11利用ipt基因的特异性引物AtP3F/AtP3R能扩增出155 bp的特异性片段,进一步证实蓝莓根癌病由根癌土壤杆菌引起。田间药效试验结果表明,1.5%噻霉酮水乳剂对蓝莓根癌病有较好的防治效果,相对防效为52%。这是云南首次报道由根癌土壤杆菌引起蓝莓根癌病。