增施CO2对葡萄组培育生长发育和光合自养能力的影响

运用自行设计制作的组培环境CO2实时增施监控系统，研究葡萄组培苗在CO2富集，高光合量子流下的生长发育以及光合自养能力。结果表明，与对照组相比，增施CO2的组培苗生长健壮，发育提前，光合自养能力得到促进，驯化成活率高；在同样增施CO2的条件下，无糖组与有糖组的小苗生长发育状况差异不显著。因此，利用该系统可以实现无糖培养。     

"苹博一号”梨试管苗的光自养生长和光混合营养生长

研究结果表明"苹博一号”梨试管苗能够在无糖培养基上存活并生长,证明其自身具光自养能力.于培养期间增强光照或向瓶内增施CO2气体,不仅能够促进试管苗的生长发育,而且有利于试管苗的正常分化及其光自养能力的诱导与增强.适当降低培养基中蔗糖含量,也可在一定程度上增强试管苗的光自养能力.     

光照强度和CO2浓度间接调控对甘薯无糖组培苗光合特性的影响

以自行研制的组培苗光合速率测量系统检测了叶用甘薯无糖组培苗的光合速率,定量分析了外环境中CO2浓度和光合光量子通量密度(PPFD)对无糖组培苗光合特性的影响.结果表明采用透气封口材料和自然换气,间接合理调控PPFD和外环境CO2浓度对组培苗净光合作用产生积极促进作用;仅提高PPFD或外环境CO2浓度不能有效促进光合作用.当使用透气率为0.4的封口材料时,甘薯无糖组培苗的光合作用在光合光量子通量密度250 μmol*m-2*s-1和外环境CO2浓度8 735 μmol*mol-1时最为适宜.     

半夏无糖组培苗营养生长和光合生理对增施CO2的响应

以半夏叶片通过组织培养产生的不定芽为材料,探讨在微环境调控条件下,半夏无糖组培苗营养生长和光合生理对增施CO2的响应.研究结果表明:在CO2浓度600-1 800 μmol/mol的范围内,随CO2浓度的增加,半夏无糖组培苗的叶面积、生根率、净光合速率、水分利用率、叶绿素含量逐渐升高,气孔导度、蒸腾速率则逐渐下降.当CO2浓度为(1 500±50)μmol/mol时,半夏无糖组培苗叶片的净光合速率达最大值(10.20±0.27)μmol/(m2·s),且组培苗长出大量须根.研究表明,(1 500±50)μmol/mol是半夏无糖组培苗进行光合作用的最适CO2浓度.     

植物无糖组织培养环境控制中的问题及对策(二)大型培养容器的环境控制

无糖组织培养（Sugar-free micropropagation），又称光自养微繁（Photoautotrophic micropropagation）。该技术是环境控制技术在植物组培苗生产中的典型应用，其特点是采用人工环境控制手段，用CO2替代糖作为碳源，提供植株生长适宜的光、温、水、气、营养等条件，促进植株的光合作用，从而促进植物的生长发育。此法优点在于：培养基中不用添加糖和生长调节物质，只是通过提高培养空间（培养间和大型培养容器）内的光照度、CO2浓度、温度和湿度，以及气流交换速度等来增强组培植物的光合速率。该技术的应用也为植物组织培养的工厂化、规模化生产提供了契机。     

内保温日光温室光温性能及增施二氧化碳对黄瓜生长发育的影响

为明确内蒙古中部地区不同结构日光温室和增施CO2对温室光温性能以及黄瓜生长发育的影响,以普通日光温室(A)及内保温日光温室(B)为试验温室,并设置4个试验处理:AE(普通日光温室A增施CO2处理)、AN(普通日光温室A不增施CO2处理)、BE(内保温日光温室B增施CO2处理)、BN(内保温日光温室B不增施CO2处理),分析研究了在不同结构温室中增施CO2对黄瓜生长、光合性能、品质、产量的影响.结果表明:内保温日光温室的光照强度及温度均高于普通日光温室,内保温日光温室全天平均光照强度比普通日光温室高21.05％.在相同温室结构条件下,增施CO2处理(AE、BE)黄瓜的株高、茎粗,可溶性糖含量、维生素C含量,净光合速率及产量均显著高于不增施CO2处理(AN、BN).在相同CO2浓度下,内保温日光温室(BE、BN)中黄瓜平均株高、平均茎粗,可溶性糖含量、净光合速率及产量均显著高于普通日光温室(AE、AN).可见,内保温温室结构的优化在改善光温条件方面效果显著,同时结合增施CO2作为该温室的配套应用技术,对于提升温室性能及提高温室蔬菜生产效率有重要指导意义.     

碳源和光量对驱蚊香草组培苗生长及叶绿体超微结构的影响

碳源和光量对组培苗的生长和品质具有重要影响,但环境中的CO2 和培养基中的糖等碳源对组培苗生长效应的研究结果不一。该文以驱蚊香草组培苗为材料, 在培养基不同糖含量（无糖和有糖）的基础上,设置不同CO2和光量(PPFD)组合参数并定量调控,寻找相互关联的环境因子的最佳组合,进一步探讨CO2、PPFD和糖对驱蚊香草组培苗生长和叶绿体超微结构的影响。研究结果表明: CO2与PPFD对组培苗的生长具有协同作用。在协同调控CO2和PPFD的条件下,培养基中的糖抑制组培苗的光合作用和生根,降低叶绿素含量,不利于叶绿体的正常发育;无糖培养能更好地促进生长和生根,光合速率最高,叶绿素和类胡萝卜素含量以及根系活力最大,叶绿体发育良好。在无糖培养时,CO2浓度和PPFD的控制参数在前期和后期分别取4 500 μmol/mol、130 μmol/(m2·s)和5 500 μmol/mol、160 μmol/(m2·s)。      

微环境调控对半夏无糖组培苗光合自养的影响

以半夏叶片通过组织培养产生的不定芽为材料,应用植物无糖组培快繁技术,研究探讨了不同光照强度、不同光照时间对半夏无糖组培苗光合生理的影响.结果表明:当光照强度在37.5～112.5μmol/(m2·s)范围内,半夏无糖组培苗净光合速率、光合色素含量与光照强度呈正相关;随着光照强度的增加,半夏无糖组培苗的蒸腾速率逐渐下降、气孔导度也逐渐减小;随着光照强度增强,半夏无糖组培苗的生长速率明显加快.无糖组培苗苗高、叶面积、主根数及须根数与有糖组培苗相比均显著增加,且无糖组培苗长出大量须根,而有糖组培苗无须根.     

微环境调控对半夏无糖组培苗光合自养的影响*

 以半夏叶片通过组织培养产生的不定芽为材料,应用植物无糖组培快繁技术,研究探讨了不同光照强度、不同光照时间对半夏无糖组培苗光合生理的影响。结果表明：当光照强度在37.5～112.5μmol/（m ²·s）范围内,半夏无糖组培苗净光合速率、光合色素含量与光照强度呈正相关;随着光照强度的增加,半夏无糖组培苗的蒸腾速率逐渐下降、气孔导度也逐渐减小;随着光照强度增强,半夏无糖组培苗的生长速率明显加快。无糖组培苗苗高、叶面积、主根数及须根数与有糖组培苗相比均显著增加,且无糖组培苗长出大量须根,而有糖组培苗无须根。     

南疆日光温室油桃CO2施肥效应研究

[目的]研究增施CO2气肥对日光温室油桃光合速率及产量、品质的影响.[方法]在日光温室油桃果实发育期进行CO2气肥补充,设置施肥区和对照区(不施肥),测定两小区CO2浓度和Pn,果实成熟期测定单株产量及果实品质指标.[结果]施肥区全天CO2浓度平均值较对照区提高12.4;,光合速率平均值较对照区提高48.2;;与对照区相比,CO2施肥区的中油5号和丽春在果实着色指数、单果重、单株产量、可溶性固形物、可溶性糖、VC、果胶含量等品质指标方面具有显著或极显著差异.[结论]南疆日光温室油桃果实发育期增施CO2气肥能较好解决温室内CO2亏缺,提高油桃的光合速率,而且油桃品质得到改善,果实商品性提高.     

光照强度和营养液电导率对微型水培菊花苗生长的影响

采用微型水培技术，研究了不同光照强度和营养液电导率对菊花Chrysanthemum × morifolium苗生长的影响。结果表明，菊花营养液在高光照强度条件（250 μmol·m^-2·s^-1）下，pH值和电导率有显著变化，高光照强度和高营养液电导率（3.0 mS·cm^-1）条件下，菊花苗地上部分和地下部分、整株的鲜质量、干质量以及株高、根长及新叶数显著大于其他处理。菊花苗在高光照强度下的光合速率、蒸腾速率和气孔导度也显著高于中（100 μmol·m^-2·s^-1），低（50 μmol·m^-2·s^-1） 光照强度处理。可见，高光照强度和高营养液电导率有利于微型水培菊花苗的培养。图5表1参11     

CO_2施肥时树脂膜培养容器在文心兰试管苗培养中的应用

采用在培养室内CO2 施肥的方法 ,以C3植物文心兰 (Oncidium)品种‘AlohaIwanaga’试管苗为实验植物材料 ,分别以氟乙烯树脂膜容器 (CP)和三角瓶作为培养容器进行培养 .结果表明 :CO2 施肥时 ,树脂膜培养容器 (CP)内生长的试管苗在株高、叶数、叶长、叶幅、根数、根长、鲜重、干物重、干物率、叶绿素指数 (SPAD值 )等生长指标上高于无CO2施肥处理 .采用SSR法进行比较 (显著水平P≤ 0 0 5 ) ,其中在株高、叶长、叶幅、根数、鲜重、干物重等重要生长指标之间存在显著性差异 .以三角瓶为培养容器时其生长虽优于无CO2 施肥处理 ,但多数指标差异并不显著 .实验证明 ,使用CP作为培养容器 ,培养室内CO2 施肥对促进文心兰试管苗的生长和提高其品质效果明显 .     

不同体积分数CO_2对红叶石楠试管苗生长的影响

为提高红叶石楠试管苗的质量,以红叶石楠品种红罗宾(Photinia fraseri‘Red Robin’)试管苗为材料,在无糖培养条件下,研究组织培养微环境中不同体积分数CO_2[0(CK)、0.1‰、0.2‰、0.3‰]对红叶石楠试管苗生长的影响。结果表明:当CO_2体积分数为0.2‰时,红叶石楠试管苗的株高、叶数、叶长、根数、根长、鲜质量、干质量、叶绿素指数、根系活力等指标均达到最大值;CK的叶幅最大,但与其他处理差异不显著;红叶石楠试管苗的地上部干物率随着CO_2体积分数增加而下降,而根部干物率随着CO_2体积分数增加而上升;气孔密度与气孔面积呈负相关,CO_2体积分数为0.2‰时,气孔密度最大,气孔面积最小。综合而言,对红叶石楠试管苗进行无糖培养时,CO_2体积分数为0.2‰最适宜生长。     

CO_2施肥时非无菌条件下树脂膜容器内文心兰试管苗接种技术

以文心兰 (Oncidium)品种‘AlohaIwanaga’为实验植物材料 ,采用高透气性的树脂膜培养容器 (有利于有毒气体的排放 ) ,在培养基中添加不同浓度 (0 %、0 0 0 1%、0 0 0 5 %、0 0 1%、0 0 5 % )的NaClO ,进行非无菌环境下 (不使用超净工作台 )文心兰试管苗的接种实验 .结果表明 ,常规培养条件下使用有糖培养基NaClO浓度为 0 0 1%与CO2 施肥条件下使用无糖培养基NaClO浓度为 0 0 0 5 %和 0 0 1%时 ,培养过程中均未见污染现象发生 .培养后的试管苗在主要生长指标方面与对照 (不添加NaClO、无菌条件下接种 )相比无明显差异 ,表明采用树脂膜培养容器可以在有菌条件下进行文心兰试管苗的接种 .     

丛枝菌根真菌光自养培养体系的建立

[目的]建立以蒺藜苜蓿（Medicago truncatula）为寄主的丛枝菌根真菌光自养培养体系。[方法]以丛枝菌根真菌（Glomus etunica-tum）为试验材料,以豆科模式植物——蒺藜苜蓿为寄主,建立植物根系在严格的培养条件下与AMF的共生关系,而植物的地上部分可以进行正常的光合作用,并对孢子产量、根的侵染情况以及后代孢子的活力进行了评估。[结果]孢子能正常侵染植物并产生大量新生孢子,新生孢子在相同条件下可以继代培养。[结论]本研究为在光自养条件下多方位研究菌根真菌提供了实验平台。     

动态参数控制的植物光自养微繁殖系统的架构与程序设计

依据植物光自养微繁殖理论及微环境控制工程原理与技术,设计出一种基于动态参数控制的植物光自养微繁殖系统,可以实现植物光自养微繁殖的关键因子的自动监测与调节,可用于植物光自养微繁殖生长发育条件的优化研究及高质量植物种苗工厂化生产。     

状元红葡萄的脱毒与快繁技术研究

以状元红葡萄为材料,选取秋季副梢的茎尖为外植体, 通过直接诱导丛生芽进行快速繁殖,同时运用热处理和茎尖培养相结合诱导葡萄脱毒苗。脱毒技术研究结果表明,1/2MS培养基比MS培养基的芽诱导率高。适宜的启动培养基为1/2MS+20 mg·L-1 6\|BA+01 mg·L-1 IBA,诱导效果最好。无根苗接种于1/2MS+05 mg·L-1 IBA+02 mg·L-1 NAA的培养基中,生根快,不定根发育良好,利于移栽。其中热处理时间以10 d为宜,这样有利于无根苗的生长和脱毒;经过热处理的无根苗,脱毒率达100%。     

植物生长调节剂对苹果组培苗延缓生长保存的效应

以富士、乔纳金、金矮生、嘎拉组培苗为试材,在继代培养基中加入不同浓度的比久、矮壮素、多效唑及脱落酸.研究了植物生长延缓剂和生长抑制剂对苹果组培苗种质延缓生长保存的效应.结果表明:比久、矮壮素均有明显抑制苹果组培苗生长的作用,且茎尖存活率高,试管苗生长状况较好,转入常规继代培养基当代即可恢复生长,可用于苹果种质资源的离体保存,比久适宜的浓度为80 mg/L,矮壮素为75 mg/L左右:多效唑处理虽能明显抑制苹果试管苗生长,但易使有些品种试管苗玻璃化,可选择性应用;脱落酸作用过于剧烈,绝大部分处理苗死亡,不宜在苹果种质保存中使用.     

不同培养基对马铃薯试管苗生长的影响

为了研究不同培养基对马铃薯试管苗生长的影响,获得最佳培养基。采用不同培养基对中薯4号茎段进行琼脂固体培养,观察试管苗长势并测量其根数、根长、茎长、茎粗、叶片数和产量。不同培养基马铃薯试管苗在生长初期无明显差异,后期生长状况有差异,在6种培养基中以马铃薯培养基+Mn 0.16 mg/L+Mo 0.1 mg/L+1/4MS(NH4NO3+KNO3+KH2PO4)的培养基试管苗长势最好,苗壮、苗齐、苗匀、叶面积大,保护地栽培成活率100%,产量最高。该研究为优化马铃薯试管苗生长的培养基提供了理论依据。     

植物无糖组培快繁装置及其环境控制系统的研制

针对常规植物组培存在的问题,从植物无糖组培实用化角度出发,研制了带有新型CO2施放装置的180 L植物无糖组培容器及其环境控制系统,采用小流量控制、三通阀调节和PWM控制方式,实现了对CO2浓度的精确控制,控制精度达到±50 μmol·mol^-1;采用穴盘覆膜与气体循环吸附相结合的方式实现了对容器内相对湿度的自动控制,控制精度达到±22%.通过圆叶海棠的无糖组培的试验,结果表明,该系统对组培苗的生长环境和生理品质的提高具有显著的促进作用.