离体筛选花生抗逆突变体及其后代特征特性研究

在课题组前期研究确立的花生体胚诱导及高频率植株再生体系和确立的适宜平阳霉素(PYM)诱变浓度基础上,进行花生离体诱变及定向筛选抗逆突变体研究。以花生品种花育20号成熟种子胚小叶为诱变材料,在含3mg/L PYM的诱导培养基上培养4周进行诱变处理。以羟脯氨酸(HYP)作为筛选压力添加于培养基中,确定体胚萌发阶段培养基中添加4mg/L HYP,以及体胚萌发后添加8mg/L HYP为适宜浓度的筛选方法。2011年将获得的HYP耐性苗经嫁接移栽田间,成熟后13株耐性嫁接苗获得种子。2012年将13个单株的部分种子分别播种于田间,生长发育阶段观察发现,12个耐性植株后代在株高、茎枝颜色、株型、开花习性等方面与诱变亲本不同,明显表现出变异,并且大部分植株后代性状发生分离。13个耐性单株中的7个单株收获的其他种子分别播种于塑料大棚,苗期进行干旱处理后,大部分植株生长正常,而诱变亲本的生长明显受到抑制;取干旱处理后的叶片测定POD活性和SOD活性,结果显示,这7个耐性单株中的5个单株后代SOD活性高于亲本,这5个单株后代中的4个POD活性也高于亲本。     

平阳霉素离体诱变花生M_2农艺性状分析

以花生(Arachis hypogage L.)品种花育22号成熟种子胚小叶为诱变材料,培养在添加平阳霉素的体胚诱导培养基中进行诱变处理,将成活的形成体胚的外植体转移到添加NaCl的体胚萌发培养基中进行耐盐定向筛选。对获得的再生植株M2的部分农艺性状进行观察测定,结果显示,花生胚小叶经平阳霉素离体诱变和NaCl定向筛选获得的再生植株后代表现型存在广泛变异,如主茎高、侧枝长、分枝数、单株结果数、荚果形状和大小、种皮颜色等均发生明显的变异。从后代变异规律可以看出,利用高效低毒的平阳霉素作为诱变剂与组织培养结合可作为创造花生新种质的一种有效手段。     

PEG模拟干旱胁迫下花生品种萌发特性与抗旱性评价

为了解新疆8个主栽品种的耐旱性,本试验采用不同浓度的PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,对9个花生品种的萌芽期耐旱性进行综合评价。结果表明,9个花生品种不同测定指标中均存在一定差异性,平均隶属函数值表现为花育25号(0.8144)花育51号(0.6444)花育52号(0.4694)花育951号(0.4616)山花7号(0.4597)中花16号(0.4036)山花9号(0.2928)花育22号(0.2296)花育33号(0.1227)。由此可见,花育25号的抗旱性较强,花育33号的抗旱性最差。本研究结果对新疆选育抗旱花生品种具有一定指导意义。     

利用CAPS标记推测花生品种(系)FAD2位点基因型的研究

以5个高油酸含量花生品种(系)和2个普通油酸含量花生品种为试材,利用CAPS标记对这些品种(系)的FAD2位点基因型进行分析.结果表明:5个高油酸含量花生品种(系)的油酸含量均在80％以上,普通油酸含量品种花育22号和花育28号油酸含量分别为51.62％和41.38％.基于CAPS标记在7个品种(系)中的扩增产物及酶切带型分析推测,AhFAD2A位点花育28号为野生型,其他6个品种(系)符合448 G＞A突变类型;AhFAD2B位点花育28号和花育22号为野生型,开农H03-3、花育32号、P76和F18符合441-442insA突变类型,而06B16在该位点不符合441-442insA突变类型.     

不同花生品种对干旱胁迫的响应

为明确花生抗旱适应性机理, 筛选抗旱品种(系), 在人工控水条件下, 以北方花生产区推广种植的29 个花生品种(系)为试验材料, 对中度土壤水分胁迫下花生植株生长发育状况和光合色素含量等指标进行了研究。结果表明, 不同花生品种(系)对土壤水分胁迫程度和胁迫时间的响应不同, 水分胁迫程度和时间显著影响花生的植株形态、生物量积累和生理指标, 且表现出明显的种间差异。中度土壤水分胁迫明显抑制花生植株地上部生长, 主茎高、地上部生物量显著降低, 且随胁迫时间延长主茎高度降低明显; 至成熟期, 一些品种(系)主茎高和生物量累积胁迫指数降幅达65%~70%。土壤水分胁迫使花生结荚期和饱果期根/冠比、光合色素含量和比叶面积增大, 随胁迫时间延长上升趋势明显; 结荚期的各指标除分枝数和类胡萝卜素外均可作为鉴定品种(系)抗旱性的依据。“冀花4 号”、“花育22 号”、“花育24 号”、“花育20 号”、“花育21 号”、“花育25 号”、“唐科8 号”、“花育17 号”、“花育27 号”等9 个品种具有较强的抗旱性。     

大麦离体诱变效应的研究

以二稜皮大麦品种舟麦2号和秀四的幼胚及其愈伤组织为离体诱变材料,研究了γ射线不同剂量辐照后的离体培养反应、生理损伤及诱变效应。结果表明,用γ射线辐照离体大麦幼胚及其愈伤组织的适宜剂量是10—20Gy,MR_2代的突变频率可比常规诱变技术(300Gy γ射线辐照干种子)分别提高33.9％—82.1％和32.7％—229.6％;比离体培养技术分别提高84.0％—150.3％和82.4％—352.9％,而且仍可维持相对较好的培养反应。用30Gy辐照幼胚的诱变效果则可提高9—13倍,但严重抑制了离体培养物的再生能力,并导致了MR_1代严重的生理损伤。     

EMS诱变选育花生新品种-花育40号

花育40号是山东省花生研究所将浓度为0.3%的化学诱变剂甲基磺酸乙酯(EMS)注入花生品种花育16号开放的花朵内,育成的高产稳产、高出米率、适宜机械化收获的花生新品种。该品种具有广泛的适应性,于2011年通过安徽省非主要农作物品种鉴定委员会鉴定,2012年通过吉林省农作物品种审定委员会非主要农作物品种登记,2013年通过全国农作物品种鉴定委员会鉴定。     

两花生品种对镉胁迫的生理响应及其差异

根据本实验室前期的水培实验,利用盆栽培养,研究了外加土壤Cd处理浓度为12 mg kg-1时花生植株的生理毒害反应及其品种间差异。以两个不同的花生品种花育22和花育20为实验材料进行对比研究,分别测定三个不同时期花生叶片叶绿素含量和细胞膜透性、根系和叶片丙二醛含量、抗氧化酶体系活力及花生产量。结果表明:在外加土壤Cd处理浓度为12mg kg-1时,叶片叶绿素含量和抗氧化酶体系活力随着处理时间的增加而降低,Cd处理组相对于对照组都有所下降,且花育20下降幅度要远大于花育22,尤其在成熟期,镉处理组中花育20的SOD、POD和CAT活力显著低于对照组;而细胞膜透性和丙二醛含量则是随着处理时间的增加而增加,且Cd处理组相对于对照组都有所增加,花育20增加幅度要大于花育22。产量测定结果显示,花育22下降13.14%,花育20下降26.98%。结合各指标的变化情况分析可知,花生对Cd污染存在着较大的品种间差异;其中过氧化物岐化酶(SOD)、丙二醛(MDA)和叶绿素三个指标变化幅度较大,为初步筛选选育抗Cd花生品种的参考指标和花生Cd污染的诊断指标提供依据。     

高能混合粒子场辐照对花生胚小叶组织培养及植株再生的影响

采用不同剂量的高能混合粒子场(0、67、105、150和196Gy)辐照花生鲁花11号干种子,取其胚小叶外植体,先后置于添加10mg/L 2,4-D的MSB5诱导培养基和添加4mg/L BAP的MSB5培养基上进行培养,研究了不同剂量辐照对外植体存活率、体胚诱导率和植株再生率的影响。结果表明:外植体存活率,除67Gy辐照组和对照无显著差异外,其他处理随辐照剂量的增大而显著下降;体胚诱导率,辐照剂量为67Gy时和对照无显著差异,当辐照剂量分别增加至105Gy和150Gy时,其体胚诱导率显著低于67Gy时的体胚诱导率,而二者之间无显著差异,当辐照剂量再增加至196Gy时,未观察到体胚的形成;植株再生率,除105Gy和150Gy剂量时无显著差异外,其他处理随辐照剂量的增大而显著下降。在辐照剂量为105Gy时,外植体存活率、体胚诱导率和植株再生率均约为对照的一半,因此推断105Gy可作为鲁花11号适宜的诱变剂量。再生苗嫁接后移栽于试验田正常结实。     

小麦×玉米诱导小麦单倍体高效系统的建立

为建立一套高效的小麦×玉米单倍体诱导系统用于构建小麦DH群体,采用杂交后剪穗进行人工控制环境条件的室内离体培养法和田间常规杂交法诱导小麦×玉米单倍体,研究了不同培养环境、离体培养时环境温度、常规杂交法时T>10℃有效积温对单倍体成胚率和成苗率的影响。结果表明:就平均成胚率而言,离体培养法(23.6%)>常规杂交法(18.1%),获得最高成胚率的环境温度为21℃~23℃,T>10℃有效积温为188℃;就平均成苗率而言,离体培养法(18.7%)高于常规杂交法(15.1%),获得最高成苗率的环境温度为23℃,T>10℃有效积温为188℃。并在此基础上建立了一套高效、可靠、重复性好的小麦×玉米单倍体诱导系统。实验还表明大田条件下,授粉后12~14d的培养时间不宜作为小麦×玉米单倍体剥胚的时间标准,而应以授粉后外界环境提供的T>10℃有效积温作为剥胚的时间标准可能更准确。     

快中子辐照对花生胚小叶体细胞胚胎发生的影响

以花生品种鲁花11号成熟干种子为试材,经快中子0、9.7、14.0和18.0Gy辐照后,取胚小叶外植体接种于添加10.0mg/L 2,4-D的MSB5诱导培养基上诱导体细胞胚胎发生。培养4周后,将其转移到添加4.0mg/L BAP的培养基上进行培养。结果表明,快中子辐照处理对胚小叶组织培养及体细胞胚胎发生有很大影响。未...     

INDUCTION OF SOMATIC EMBRYOS AND REGENERATION OF PLANTLETS FROM RICE ROOTS

<正> The number of somatic embryos and regenerated plantlets were directly induced from irra-diated rice roots of the variety Taipei 309(Oryza sativa L.).For the induction of somatic em-bryos,the suitable age of roots was no more than 7 days after seed culture on the medium and thesections near tip were more vigorous than those near base of a root;the number of somatic em-bryos induced by the media with 1.11mg/L2,4-D plus 0.47mg/L NAA and 2.21mg/L 2,4-Dplus 1.86mg/L NAA was much higher than that induced by 1.11mg/L 2,4-D alone;10～20 Gyand 40 Gy of γ irradiation were the most favourable for increasing somatic embryo number onthe media of 2.21mg/L 2,4-D plus 1.86mg/L NAA and 1.11mg/L 2,4-D plus 0.47mg/L NAAor 1.11mg/L 2,4-D alone respectively.The highest number of regenerated plantlets was fromthat cultured on the medium of 1.11mg/L 2,4-D plus 0.47mg/L NAA and irradiated with 30～40 Gy of γ rays.     

不同品种、外植体和光照条件对花生体细胞胚诱导的影响

用11个不同花生品种的胚轴为外植体，接种于含2，4－D的MS培养基进行体细胞胚的诱导。结果表明，不同的花生品种对花生体细胞胚的诱张每个外植体产生的体细胞胚的数目影响很大。此外还对不同外植体来源及不同的光照条件对花生体细胞胚诱导进行了研究。结果认为，成熟胚轴最适合于体细胞胚的诱志；不同品种最适合体细胞胚产生的光照条件不一样，汕油71要求在黑暗的条件下培养，泉花10号则要求有一定的光／暗比。     

紫花苜蓿组织培养体系的建立

通过外植体类型、生长素和细胞分裂素浓度等因素对紫花苜蓿愈伤组织诱导、分化影响的试验,建立了高效的紫花苜蓿组织培养体系,即以真叶为外植体,在MS+0.2mg/L2,4-D+0.01mg/LNAA+0.2mg/LKT培养基上进行愈伤组织的诱导,诱导率可达到100%,愈伤组织继代2～3次,然后在MS培养基上分化,分化率可达90%。分化苗转入1/2MS培养基进行生根,形成完整的组培苗。愈伤组织诱导的正交试验表明,2,4-D浓度是影响苜蓿愈伤组织诱导率的主要因素,其次是外植体类型、NAA浓度、6-BA浓度和KT浓度;对苜蓿愈伤褐化率影响较大的因素是外植体类型,其次是KT、2,4-D、6-BA、NAA浓度。外植体类型对愈伤组织诱导率和褐化率的影响均达到极显著水平(P0.01);生长素(2,4-D、NAA)对苜蓿愈伤组织的诱导作用大于细胞分裂素(6-BA、KT)。分化试验表明,紫花苜蓿愈伤组织分化的主要决定因素是愈伤诱导培养基的激素配比。     

苹果体细胞无性系变异的RAPD评估

以苹果栽培品种Gala试管苗叶片为材料 ,将叶片刺伤后接种于附加了BA1mg L、2 ,4 D 0 5mg L和NAA 5mg L的MS培养基 ,黑暗培养 7d后转移至附加BA1mg L的MS培养基 ,继续暗培养 40d ,97%叶片发生直接类型体细胞胚胎 ,单位叶片平均再生体细胞胚胎 2 5个。对来自同一植株上的前 3片展开叶中的 1片叶进行组织培养 ,再生得到 1 5株直接体细胞胚胎发生、植株再生后代。应用随机扩增多态性DNA(RAPD)分析技术 ,以供体 (原初供体 )为对照进行了供体和再生体间及再生体彼此之间体细胞无性系变异研究 ,没有观察到供体和再生体间及再生体彼此之间有DNA多态性 ;接着用同样的方法对上述 1 5株体细胞胚胎植株随机抽取 7个单株单叶进行培养 ,得到二代直接体细胞胚胎植株 ,分别从 7个单株单叶再生的二代植株中各随机抽取 1株 ,再次用RAPD方法进行原初供体和二代再生体间及二代再生体之间体细胞无性系变异分析 ,结果二代直接体细胞胚胎植株 5和引物OPF 0 6组合中出现一条多态带 ,其分子量约为 90 0bp,命名为OPF 0 690 0 ,重复 3次多态性稳定。结果表明 ,苹果离体叶片直接体细胞胚胎发生途径再生植株的体细胞无性系变异率接近自然变异率     

日本臭菘体细胞胚胎发生及植株再生体系的建立

以日本臭菘幼叶为外植体,应用均匀设计法筛选其最适合的胚性愈伤组织及胚性细胞复合体诱导、体细胞胚胎发育及植株再生的培养基配方,建立日本臭菘体细胞胚胎发生体系。结果表明,LS+6-BA 1.0 mg/L+2,4-D 2.0 mg/L+IAA 0.1 mg/L适宜日本臭菘幼叶胚性愈伤组织及胚性细胞复合体诱导,诱导率为98%;LS+6-BA 0.50 mg/L+NAA 0.10 mg/L+IAA 0.10 mg/L最适宜体胚发育及植株再生,体胚萌发率为100%,萌发的体胚在发育培养基上继续培养42 d后全部发育成完整植株。对不同阶段培养材料的形态结构及超微结构的观察证明,成功建立了日本臭菘体细胞发生及植株再生体系。     

铁炮百合的胚性愈伤组织诱导和植株再生

以铁炮百合(又称麝香百合)杂种系品种‘White heaven’的组培苗叶片为外植体,研究了不同种类和浓度的激素对愈伤组织诱导和植株再生的影响,并通过叶片位置、接种方式以及光暗等不同处理进一步优化胚性愈伤组织的诱导。结果表明:以组培苗基部叶片为外植体,采用叶片近轴面向上的接种方式,在MS+1.0mg.L-12,4-D+0.1mg.L-16-BA的培养基上暗培养可诱导出胚性愈伤组织,诱导率可达65.74%;经石蜡切片鉴定可观测到球形胚和心形胚。最佳分化和生根培养基分别为MS+0.1mg.L-1NAA和1/2MS+0.5mg.L-1IBA,分化率达81.48%,生根率达91.67%。结果还显示2,4-D在百合胚性愈伤组织的诱导中起到了关键作用。     

苹果叶柄体细胞胚胎发生

以苹果栽培品种嘎拉试管苗带柄叶片为材料,接种于附加不同浓度BA和蔗糖及不同氨基酸的MS培养基上,诱导叶柄产生体细胞胚和再生嫩梢。研究显示,附加BA 1.5mg/L的MS培养基是叶柄形成体细胞胚进而发育成嫩梢的适宜培养基。培养基中蔗糖浓度调控叶柄的分化类型,浓度在5～10g/L时,叶柄由体细胞胚途径分化嫩梢,浓度为20g/L时,叶柄同时由体细胞胚和器官发生途径形成嫩梢,浓度30g/L以上时,叶柄由器官发生途径分化嫩梢。4种氨基酸中,L-脯氨酸和谷氨酰胺促进叶柄体细胞胚形成,以L-脯氨酸促进效果最好。     

糯性和半糯性水稻品种成熟胚组织培养力的比较

为建立江苏优质糯性水稻品种的成熟胚再生技术体系,以非糯粳稻南粳44为对照,选择糯稻品种苏御糯和半糯性品种南粳5055为研究材料,以其成熟胚为外植体,分别从愈伤组织的诱导、继代、分化和植株再生进行了比较,研究糯性水稻的成熟胚再生技术。结果表明,以M8为基本培养基,添加同样的激素组合(蔗糖3%,琼脂0.8%, 2,4-D 3mg/L,KT 0.1mg/L,ABA 0.2mg/L),诱导20d,苏御糯出愈率为98.81%,南粳5055为81.00%,均比对照南粳44的 99.32%略低,而且3品种的出愈快慢有差异,与对照南粳44相比,苏御糯的和对照相当,表现出愈较快,而南粳5055则比较慢。在分化过程中,以MS为基本培养基,添加不同浓度的激素组合(蔗糖3%,琼脂1%,山梨醇1.5%,2,4-D 0.1~0.4mg/L,6-BA 1~2mg/L),苏御糯和南粳5055在0.1mg/L 2,4-D和2mg/L 6-BA组合中分化率达到最高,分别是86.54%和56.5%,而对照南粳44只有21.42%,但南粳44在0.2mg/L 2,4-D和3mg/L 6-BA组合中的分化率最高,达到了66.67%。不同基因型的最高再生率分别为:苏御糯87.5%,南粳44 78.38%,南粳5055 65.3%。     

空竹悬浮细胞系的建立

竹子悬浮细胞培养比较困难,本研究首次获得空竹悬浮细胞.以空竹种胚为材料诱导愈伤组织,建立稳定的悬浮细胞培养体系;通过固体培养法获得悬浮细胞来源的愈伤组织,可为竹类悬浮细胞系遗传转化或诱变后单克隆的筛选提供材料.空竹种胚在3/4MS+500mg/L脯氨酸+500mg/L谷氨酰胺+300mg/L胰蛋白胨+3.0mg/L 2...