玻璃化法及小液滴玻璃化法对香石竹茎尖超低温保存效果的影响

[目的]探索更有效的香石竹茎尖超低温保存方法,为球宿根花卉的超低温保存提供相关技术支持。[方法]以香石竹茎尖为材料,研究预培养条件(蔗糖浓度、预培养时间)、玻璃化处理时间和玻璃化方法(常规玻璃化法、小液滴玻璃化法)对香石竹茎尖超低温保存效果的影响。[结果]在0.5 mol/L的蔗糖浓度培养基上预培养5 d香石竹茎尖成活率最高,为88.3%;玻璃化处理80 min成活率最高,可达86.7%;常规玻璃化法成活率及再生率在80%以上,小液滴玻璃化法成活率可达90%以上且全部再生,小液滴玻璃化法再生天数比常规玻璃化法少3~5 d。[结论]小液滴玻璃化法是一种有发展前景的超低温保存方法。     

罗汉果茎尖超低温保存后再生植株的遗传稳定性研究

[目的]检测罗汉果茎尖玻璃化法超低温保存后再生植株的遗传稳定性。[方法]对罗汉果玻璃化法超低温保存前后的植株进行过氧化物酶（POD）和酯酶（EST）同工酶酶谱分析、染色体计数和随机扩增多态性DNA（RAPD）分子标记。[结果]超低温保存前后,POD同工酶图谱上均显示9条酶带,且迁移率一致;EST同工酶图谱上均显示8条酶带,迁移率也一致;POD和EST同工酶谱、染色体数目和RAPD谱带均未发现差异。[结论]玻璃化法超低温保存罗汉果种质资源安全、稳定。     

欧李茎尖玻璃化法超低温保存及植株再生

对欧李(Cerasus humilis)茎尖进行了玻璃化法超低温保存及植株再生研究,结果表明,预培养对欧李茎尖超低温保存有一定的影响,茎尖在含有0.5 mg.L-1BA和2 M甘油的B 5培养基上室温(25℃)下预培养3 d成活率最高;最佳预处理时间为60%PVS2处理10~20 min,玻璃化液(PVS2)处理时间为0℃下60 min.在优化的保存条件下,植株再生率达83.9%,再生植株生长和分化正常.这是欧李超低温保存成功的首例报道.     

江西山药茎尖包埋玻璃化法超低温保存及其遗传稳定性检测

采用植物组织培养法对广丰药薯茎尖的包埋玻璃化法超低温保存程序进行优化,并采用扩增片段长度多态性（AFLP）分子标记法和流式细胞术对其冻后再生苗的遗传稳定性进行检测,同时将超低温程序应用到江西山药其他地方品种,旨在为薯蓣属植物种质资源的长期保存奠定理论基础。结果表明,广丰药薯茎尖预培养的较佳时间为5 d,较佳的蔗糖浓度为0.75 mol·L-1;装载的较佳时间为40 min;脱水的较佳温度为0 ℃,较佳时间为60 min;冻后黑暗培养7 d可以显著提高其成活率。用AFLP分子标记法和流式细胞术对茎尖冻后再生植株的遗传稳定性进行检测,没有发现异常条带和染色体倍性变化,气孔观察也未发现叶下表皮气孔参数的显著变异。将这种超低温保存程序用于江西山药其他基因型,成活率约为40%～85%。该研究建立的包埋玻璃化法超低温保存程序能保证江西山药的遗传稳定性,可为建立江西山药种质资源超低温保存库提供一定的技术支撑。     

库车小白杏的组织培养及玻璃化法超低温保存试验初探

[目的]采用玻璃化法对杏资源茎尖进行超低温保存.超低温保存是目前植物种质资源长期稳定保存的最好方法,保存后的材料遗传上较为稳定.[方法]以库车小白杏为试材,对茎尖(外植体)组织培养的培养基及激素浓度做了初步选择.[结果]选择MS +0.5NAA +0.2 6 -BA激素配方可使杏的茎尖最易形成愈伤材料,而选择MS +0.1 NAA +0.1 6- BA +0.1GA激素配方可使由茎尖获得的愈伤材料最易分化出根.[结论]用玻璃化法对组织培养获得的愈伤材料结合不同的低温保存时间、脱水处理时间与化冻方法进行比较试验可知,预冻温度- 30℃、玻璃化液保护剂脱水60 min、40℃水浴5 min解冻,可使超低温保存的材料复活率最高.     

冬凌草试管苗茎尖玻璃化法超低温保存及植株再生研究

对冬凌草[Rabdosia rubescens(Hemsl.)Hara.]试管苗茎尖进行了玻璃化法超低温保存及植株再生研究。结果表明:1～2cm嫩梢在培养基MS+0.5mol/L蔗糖上培养3d,切取2～3mm茎尖,室温(20℃)下装载液(60%PVS2)过渡30min,0℃下玻璃化液(PVS2)处理45min,投入液氮保存1d后,40℃水浴化冻,1.2mol/L蔗糖的MS培养基洗涤20min,接种于6-BA0.8mg/L、IAA0.05mg/L的MS培养基上,暗处理1周后转到正常光下,成活率达到86%,再生植株生长和分化正常。     

扁桃休眠茎尖包埋玻璃化超低温保存的初探

[目的]研究包埋玻璃化法对扁桃休眠茎尖超低温保存的影响,为扁桃资源的超低温保存提供理论依据.[方法]采用不同预培养蔗糖浓度和预培养时间、不同装载液处理时间、不同玻璃化液处理时间及不同化冻方式对莎车14号扁桃休眠茎尖包埋玻璃化超低温保存存活率进行比较.[结果]将低温贮藏的扁桃休眠茎尖剥成1～2 mm,用3;的海藻酸钠包埋,在含0.4 mol/L蔗糖的0.1 mol/L CaCl2溶液中固定30 min后形成包埋丸,用含有0.5 mg/L蔗糖的MS培养基预培养3d,放入装载液(MS+2 mol/L甘油+0.4 mol/L蔗糖)中处理20 min,0℃下用PVS2处理30 min后迅速投入液氮,超低温保存24 h后取出,放入40℃水浴锅中化冻1～2 min,用1.2 mg/L蔗糖的MS洗涤液洗涤20 min,转入含0.3 mg/L 6-BA和0.3 mg/L IAA的MS培养基中培养,存活率达45;.[结论]包埋玻璃化法能够提高莎车14号扁桃休眠茎尖超低温保存的存活率.     

牛大力腋芽小滴玻璃化法超低温保存后遗传稳定性分析

使用ISSR和SSR两种分子标记检测小滴玻璃化法超低温保存牛大力(Callerya speciosa)腋芽后再生植株的遗传稳定性.从100条ISSR引物中筛选出17条适合引物,共扩增出128条DNA条带.从53条牛大力SSR引物中选出8条引物进行银染检测.结果显示,ISSR和SSR分子标记,对照和超低温保存后再生植物无差异性条带.两种分子标记的结合充分证明了牛大力在超低温保存后其基因组DNA序列均无变异,因此该材料的遗传稳定性没有受到影响.     

土霉素处理对留兰香基因组及其甲基化的影响

以留兰香为材料,研究了土霉素处理对留兰香生长发育和生理生化反应的影响,以及不同浓度土霉素处理对留兰香基因组DNA的甲基化水平和模式的影响。在无菌条件下,将留兰香茎段接种到含5种不同浓度0(对照)、5、10、15、20μmol/L的土霉素处理培养基上,连续处理14 d。基因组DNA用混合取样法,取100株组培苗嫩叶,混合并提取。用AFLP、MSAP的方法进行相关的分析。结果表明,土霉素处理14 d后,叶绿素含量随着土霉素浓度的升高逐渐降低,丙二醛(MDA)的合成也呈下降趋势。AFLP分析表明,土霉素处理组与对照组之间未发现特异性片段。MSAP分析表明,5、10、15、20μmol/L土霉素处理后,留兰香全基因组DNA甲基化水平分别为14.16%、13.92%、18.84%、8.95%,均低于对照(22.75%);与对照相比,土霉素处理后DNA甲基化率分别为10.31%、10.87%、10.94%、11.34%,去甲基化率分别为11.86%、11.41%、15.63%、17.53%。土霉素影响了留兰香的生长发育,并引起各项生理生化指标的改变。土霉素未造成留兰香基因序列的变异,却能引起基因组DNA甲基化水平降低。     

镉、铜胁迫下拟南芥基因组DNA甲基化的MSAP分析

[目的]研究不同浓度Cd、Cu胁迫下拟南芥幼苗基因组DNA的甲基化水平和状态变化。[方法]以0、0.5和5.0 mg/L Cd2+、0.5和5.0 mg/L Cu2+处理21 d的拟南芥为材料,提取基因组DNA,进行甲基化敏感扩增多态性(methylation sensitive amplification polymor-phism,MSAP)分析。[结果]0、0.5 mg/L Cd2+、5.0 mg/L Cd2+、0.5 mg/L Cu2+和5.0 mg/L Cu2+处理组DNA的MSAP比率分别为30.2%、34.7%、41.0%、33.9%、39.2%。0.5 mg/L Cd2+、5.0 mg/L Cd2+、0.5 mg/L Cu2+、5.0 mg/L Cu2+处理组的DNA甲基化多态性比例分别为2.6%、13.2%、2.4%、11.2%。[结论]Cd、Cu胁迫下拟南芥基因组DNA甲基化水平的增加及DNA甲基化多态性的提高与Cd、Cu处理浓度呈显著正相关,且Cd对DNA甲基化水平和多态性改变的作用大于Cu。     

姜黄素对菊花DNA甲基化及其生长发育的影响

采用0、100、200、400μmol/L不同浓度的姜黄素对菊花神马组培苗进行处理,利用甲基化敏感扩增多态性技术(MSAP)分析DNA甲基化水平,并观察植株生长状况。结果表明:姜黄素处理对菊花花期的影响达到了显著水平,以200μmol/L姜黄素处理的菊花最早开花,花期可提前5~8 d。MSAP分析结果表明,经姜黄素处理的菊花组培苗的DNA甲基化比率随姜黄素浓度的升高而降低,在0、100、200、400μmol/L姜黄素处理下,甲基化比率分别为58.40%、50.44%、48.24%和46.00%。经姜黄素处理的菊花组培苗矮化萎蔫,叶片数减少,分芽能力减弱。移植至室外后,植株矮化等表型抑制作用稳定遗传。表明姜黄素处理菊花可使其基因组甲基化水平降低,产生表观遗传变异,导致提前开花。     

百子莲胚性愈伤组织玻璃化法超低温保存体系建立及遗传稳定性分析

采用单因素随机区组试验及多因素、多水平正交试验方案建立了百子莲胚性愈伤组织(embryogenic callus,ECs)玻璃化法超低温保存体系。将由花梗诱导的胚性愈伤组织接种至预培养基(MS+0.5mol/L蔗糖+1%琼脂)上,在4℃下预培养2d后,在室温下加入装载液(MS+0.4mol/L蔗糖+2mol/L丙三醇+10mmol/L KNO3)处理60min;利用改良后的PVS 2玻璃化溶液(MS+0.4mol/L蔗糖+30%丙三醇+15%乙二醇+15%DMSO)在0℃下处理40min,将含有ECs的冻存管投入液氮中冻存1h;在40℃水浴中快速解冻90s;用洗涤液(MS+1.2mol/L蔗糖+10mmol/L KNO3)处理30min,每10min换1次新鲜的洗涤液;洗涤后,接种到胚性愈伤组织增殖培养基上恢复培养24h后,相对成活率分别达56.9%(TTC法)和43.3%(Evans blue法)。恢复培养55d的百子莲胚性愈伤组织经过AFLP多态性检测后未发现基因组变异,证明该方法可用于百子莲种质资源的超低温保存。     

瓜实蝇DNA甲基化的MSAP体系建立与优化

瓜实蝇[Bactrocera cucurbitae(Coquillett)]是中国重要的蔬菜害虫,但其DNA甲基化研究尚未见报道。甲基化敏感扩增多态性是研究DNA甲基化的重要技术之一。通过对酶切反应、连接、PCR扩增和引物筛选等条件优化,建立瓜实蝇MSAP反应体系,即:120μL酶切体系中加入10 U的限制性内切酶与600 ng基因组DNA,于37℃酶切反应过夜;220μL连接体系中加入T4连接酶1 U,HpaⅡ-MspⅠ-adapter接头50 pmol,Eco R I-adapter接头5 pmol,并于16℃反应12 h;3连接产物稀释后进行PCR预扩增和选择性扩增,再经6%变性聚丙烯酰胺凝胶电泳和银染检测结果。通过该体系筛选出适用于瓜实蝇基因组DNA甲基化多态性研究的6对引物;瓜实蝇MSAP体系为瓜实蝇的表观遗传学研究提供了技术支持。     

盐胁迫下红花基因组DNA甲基化的MSAP分析

以红花幼苗为研究材料,经200mmol.L-1 NaCl溶液分别处理4、8、12h,以未经盐胁迫处理为对照(CK),对DNA甲基化变化特征进行MSAP(甲基化敏感扩增多态性)分析。选用13对选扩引物,共检测到3 140个基因位点。甲基化水平分析表明,CK,4、8、12h处理样本中总甲基化率分别为31.8%、27.1%、31.0%和31.3%。进一步对不同处理时间红花基因组DNA甲基化模式的变化特征进行分析表明,NaCl处理4h后DNA的去甲基化模式调整占优势,而处理8h及12h后DNA甲基化水平恢复到CK水平,甲基化及去甲基化模式调整基本一致。上述结果显示,盐胁迫条件下红花基因组DNA甲基化状态发生了一定变化,并且这种变化与盐胁迫程度相关,推测DNA甲基化修饰可能参与了红花的盐胁迫应答。     

山核桃SRAP体系的建立及与RAPD和ISSR标记的比较

以山核桃Carya cathayensis基因组DNA为模板,对聚合酶链式反应（PCR）体系各组分进行了梯度实验,优化出条带清晰、重复性好的相关序列扩增多态性聚合酶链式反应（SRAP-PCR）扩增体系,并筛选了引物。该体系（25.00 μL）为：1 × 缓冲液0.20 mmol·L^－1,脱氧核糖核苷酸（dNTPs）,0.20 μmol·L^－1 引物,2.00 mmol·L^－1镁离子（Mg²⁺）,33.34 nkat Taq DNA 聚合酶,0.80 mg·L^－1基因组DNA（以上均为终浓度）。反应条件为94 ℃预变性5 min;94 ℃变性30 s,35 ℃退火30 s,72 ℃延伸2 min,5个循环;94 ℃变性30 s,50 ℃退火30 s,72 ℃延伸2 min,30个循环;72 ℃延伸8 min,4 ℃保存,反应时间比其他体系缩短了一半。从100对引物中筛选出了适用于山核桃的引物15对。在山核桃中,随机扩增多态性DNA（RAPD）,简单序列重复区间（ISSR）,SRAP等3种标记,以SRAP标记每对引物扩增的位点数及每对引物扩增的多态性位点数为多,但SRAP多态性引物的比例、多态性位点比例居于另2种标记之间。在山核桃研究中可以考虑使用SRAP及RAPD标记。图6表4参28     

苦瓜抗白粉病SCAR分子标记的开发

[目的]获得与苦瓜抗白粉病基因紧密连锁的分子标记,为加快苦瓜抗白粉病新品种的选育奠定基础.[方法]以高抗白粉病野生苦瓜MC18为父本、高感白粉病苦瓜栽培种MC1-2为母本创建F2代分离群体;经单株抗病性鉴定后,以BSA法构建F2代单株的高抗和高感白粉病苦瓜DNA近等基因池;利用SRAP技术筛选多态扩增片段,对仅在抗白粉病近等基因池和父本中出现的差异片段进行同收、测序、比对和转化成SCAR标记,并利用已知抗病性的单株DNA分析标记与苦瓜抗白粉病的相关性.[结果]从1188对SRAP引物组合中筛选到稳定阳性差异条带的引物组合5对,其中ME20EM5引物对扩增的差异条带长度为332bp,与葡萄抗体蛋白基因（抗性基因）的DNA序列有较高相似性,并将其成功转化成与苦瓜白粉病抗性相关、大小为320 bp的SCAR标记.[结论]开发的SCAR-ME20EM5分子标记可用于苦瓜抗白粉病分子标记辅助选择.     

南美白对虾精子超低温冷冻保存技术研究

【目的】建立一种南美白对虾精子超低温冷冻保存方法,为南美白对虾优良种质的长期保存奠定基础。【方法】利用胰蛋白酶消化法获得游离的南美白对虾精子,分别使用灭菌天然海水、无钙人工海水、3％等渗NaCl溶液和0．9％生理盐水作为基础液,并以不同浓度的二甲基亚砜（DMSO）、甘油、甲醇及其与海藻糖的混合溶液作为抗冻剂,在4种不同降温程序下超低温冷冻保存南美白对虾精子,然后在不同的温度下复苏冷冻精子,以伊红-苯胺黑染色法检测精子存活率。【结果】使用1．00g／L胰蛋白酶消化精荚5min能获得大量游离的南美白对虾精子,以灭菌天然海水为基础液,以10％DMSO和0．25mol／L海藻糖为抗冻剂,在P．1降温程序（4℃平衡30min,以．5℃／min的速率降至-20℃;-20℃平衡5min,以-10℃／min的速率降至-80℃;-80℃平衡5min,然后置于液氮中保存）下超低温冷冻保存南美白对虾精子,经37℃水浴复苏后精子存活率最高。【结论】建立的南美白对虾精子超低温冷冻保存方法具有可行性,为南美白对虾精子冷冻保存库的建立提供了技术支撑。     

亚麻RAPD的反应体系优化及引物筛选

对亚麻RAPD反应条件进行了优化：在25μL反应体系中,含10×Buffer,Mg^2＋（1mmol·L^-1）,Taq酶1U,Ge-nome DNA 50ng,dNTP0．25mmol·L^-1,RAPD primer 1．5／μmol·L^-1。PCR反应程序为：94℃预变性4min;94℃变性40s,37℃退火1min,72℃延伸90s。40个循环;72℃延伸10min。同时利用3个有代表性的亚麻品种从70条引物中筛选出12条多态性好、重复性高的引物,为亚麻的分子鉴定奠定了基础。     

SRAP分子标记用于苦荞分析中的条件优化

[目的]研究SRAP分子标记用于苦荞分析中的条件优化。[方法]采用交互正交设计L27（313）对苦荞SRAP-PCR反应体系进行了5因素（Mg2＋、dNTP、Taq酶、模板DNA和引物）3水平优化筛选,比较了非变性和变性PAGE检测方法,并进行了DYCZ-24F与DYCZ-20C2种电泳操作系统的对比试验。[结果]4个单因素（Mg2＋、dNTP、Taq酶和引物）和2个交互作用（Mg2＋×dNTP、Mg2＋×Taq酶）对苦荞SRAP-PCR有极显著影响;最佳反应体系为：20μl总体积,Mg2＋1.5mmol/L,dNTP0.2mmol/L,Taq酶1.5U,模板DNA40ng,引物0.25μmol/L,10×缓冲液2μl。运用该体系对7份苦荞材料进行扩增,电泳结果显示扩增条带清晰、多态性高、重复性好。将扩增产物进行非变性与变性PAGE和2种电泳操作系统检测,结果显示,非变性PAGE、DYCZ-24F操作系统更适合于SRAP的分析。[结论]该研究为今后构建苦荞SRAP遗传图谱奠定了基础。     

大果油茶基因组DNA提取及ISSR反应体系建立

【目的】建立大果油茶的ISSR-PCR适宜扩增反应体系和程序,为其深入研究奠定基础。【方法】以大果油茶嫩叶片为供试材料,采用改良的SDS法提取其基因组DNA,并对其ISSR反应体系条件进行筛选及优化。【结果】提取的基因组DNA纯度和完整性较好,OD260/OD280 值在1.8~2.0之间,DNA无降解现象,完全可以满足ISSR-PCR扩增要求。在25.0 μL ISSR-PCR反应体系中,各组分的适宜浓度配比为：40 ng/μL模板DNA 1.0 μL、2.5 mmol/L dNTPs 2.0 μL、5 U/μL TaqDNA聚合酶0.2 μL、10 μmol/L引物1.0 μL、10×PCR Buffer 2.5 μL（含有Mg 2+）,加ddH2O至25.0 μL。PCR反应程序为：94℃预变性5 min;94℃变性40 s,52℃和53℃退火40 s,72℃延伸90 s,40个循环;最后72℃延伸7 min。由此可获得带型丰富和清晰可辨的DNA指纹图谱。【结论】建立的ISSR-PCR反应体系可用于研究大果油茶遗传变异和多样性。