蝴蝶兰离体培养不定芽高效增殖研究

蝴蝶兰(Phalaenopsis ssp.)属热带兰花,因花型奇特,色彩艳丽,花期持久,素有"兰花皇后"的美称,在国内外市场极受欢迎.蝴蝶兰是单茎性气生兰,极少发育侧枝,种子形成少而且困难,不易进行常规繁殖,所以组织培养成为蝴蝶兰高效繁殖的重要手段.有关蝴蝶兰组织培养的研究,多数集中在利用种子、花梗腋芽、茎尖、叶片、花梗节间、根尖等组织和器官为外植体,在一定条件下诱导形成原球茎,再通过原球茎进行增殖,或者通过愈伤组织分化不定芽.     

大量元素、有机添加物、激素对蝴蝶兰原球茎增殖的影响

蝴蝶兰属热带亚热带兰科植物，花形奇特，姿态高雅，色彩鲜艳，花期持久，素有兰花皇后之称。但蝴蝶兰为单性气生兰，分株繁殖系数低，种子繁殖发芽率又差，难以满足市场需求，故多采用组培繁殖种苗。1974年Intuwong和Sagawa利用蝴蝶兰茎尖诱导产生原球茎，再由其分化幼芽，形成植株。近年来国内外关于蝴蝶兰原球茎发生的研究都有报道，     

蝴蝶兰的组织培养和遗传转化体系的研究进展

蝴蝶兰是观赏价值和经济价值很高的著名盆栽植物,用种子、茎尖、茎段、根尖、叶、花梗等外植体进行组织培养均获得了成功。不同外植体、不同培养基和不同激素种类及配比、不同浓度的6-BA和NAA组合对蝴蝶兰原球茎诱导率有显著影响。在兰花的转基因研究中,以基因枪法成功转化的报道最多,其次是农杆菌介导法,其它转化方法还有PEG法、电激法、花粉管通道法等。但仍需进一步探索和完善蝴蝶兰遗传转化体系,为以后目的外源基因的转入奠定基础,同时对于蝴蝶兰转基因技术的研究以及生物技术在兰花上的应用也具有重要的现实意义。     

应用正交设计法探讨蝴蝶兰叶片类原球茎的诱导

6-BA是蝴蝶兰诱导类原球茎必不可少的因素,本试验在明确6-BA剂量(10 mg·L-1)的前提下,利用正交设计方法L16(45)探讨培养基中NAA、肌醇、维生素B1、维生素B6、琼脂粉等5种因素对蝴蝶兰叶片诱导类原球茎的影响。结果表明:NAA是影响蝴蝶兰叶片诱导类原球茎的主要因素,维生素B1、维生素B6及琼脂粉次之,肌醇的影响程度较弱。蝴蝶兰叶片诱导类原球茎的最优组合是NAA 1 mg·L-1、肌醇100 mg·L-1、维生素B15 mg·L-1、琼脂粉8 g·L-1。     

以蝴蝶兰种子萌发的原球茎为受体的遗传转化体系构建

以蝴蝶兰种子萌发的原球茎为试材,研究了蝴蝶兰遗传转化过程中不同植物生长调节剂、抗生素对蝴蝶兰原球茎增殖和转化效率的影响,并对转基因后代进行了检测。结果表明,适用于蝴蝶兰原球茎的增殖培养基,即蝴蝶兰原球茎遗传转化的共培养培养基配方为:3.0 g/L花宝1号+2.0 g/L活性炭+2.0 g/L水解酪蛋白+15 g/L蔗糖+3.0 mg/L 6-BA+0.6 mg/L 2,4-D+6.5 g/L琼脂,pH=5.5~5.6;适用于蝴蝶兰遗传转化过程中的筛选培养基配方为:增殖培养基+8.0 mg/L潮霉素+50 mg/L头孢霉素,pH值为5.5~5.6。蝴蝶兰转基因后代的PCR分子检测及GUS活性组织化学检测结果表明,外源基因成功整合到了蝴蝶兰基因组中。     

蝴蝶兰组培再生体系的建立初探

本试验通过对影响蝴蝶兰组织培养中培养基、原球茎诱导及增殖、培养条件、抑制褐变等几个关键因素进行试验比较，建立蝴蝶兰离体培养再生体系。结果表明，H培养基比MS、VW培养基更适合于蝴蝶兰的培养；叶片较根尖易诱导出原球茎；在温度24℃、光照时间为12小时/天的培养条件下利于原球茎的生长；BA2.0mg/L的浓度利于原球茎的增值；适量的活性炭可有效地抑制褐变的产生；BA0.5mg/L、NAA0.1mg/L有利于试管苗生成；NAA1.0mg/L利于试管苗瓶内生根。     

中国兰花远缘杂交及杂交种子萌发的研究

以兰属，文心兰属，蝴蝶兰属的兰花为材料，对中国兰花远缘杂交及其杂交种子的萌发进行了研究，结果表明：（1）国兰类各种间杂交易成功，结果率为80％以上；（2）墨兰和大花蕙兰杂交，结果率和杂交种子数量胡品种和正反交不同而异；（3）兰属和其他属兰花杂交，结果率较低，且的杂交种子量很少；（40兰花杂交种子萌发形成的中间繁殖全的种类和数量，随杂交组合不同而不同，墨兰和大花蕙兰的杂交种子萌发后形成原球茎，其余组合产生根状茎，通过原球茎和根状茎途径已生产兰共杂种试管苗近万株，并对中国兰花远缘杂交育种和杂种试管苗生产进行了讨论。     

快中子辐射对蝴蝶兰的诱变效应

利用快中子脉冲堆对蝴蝶兰原球茎进行辐照处理,结果表明:原球茎的存活率、增殖系数及分化率随辐照注量的增大幅度均呈下降趋势,过高注量(35 000亿cm-2)的辐照会使原球茎的生长完全受到抑制甚至大量死亡。初步确定蝴蝶兰原球茎的半致死注量在2 500亿~3 500亿cm-2。     

基本培养基及激素对蝴蝶兰不同品种叶片诱导原球茎形成的影响

研究不同基本培养基及激素配比对不同花色品种蝴蝶兰叶片诱导原球茎形成的影响。通过观察不同基本培养基及激素配比对不同品种蝴蝶兰叶片原球茎诱导形成率的差异,找出适合不同品种的最佳诱导培养配方。试验表明,不同蝴蝶兰品种叶片诱导原球茎形成的易难程度不同,高浓度的BA与一定浓度的NAA和Ad组合适合3个品种的蝴蝶兰叶片原球体的诱导,不同品种适宜诱导的基本培养基不同。     

蝴蝶兰快速繁殖关键技术研究

以蝴蝶兰嫩叶、茎尖、花梗侧芽、花梗节间为外植体,进行原球茎诱导,探求蝴蝶兰组织培养的最适外植体;通过不同培养基及各种激素配比组合进行原球茎诱导、增值及试管苗生根试验,探索各阶段最优培养基配方。结果表明：茎尖和花梗腋芽是蝴蝶兰形成原球茎的较佳外植体;MS＋0.5 mg/L NAA＋1.0 mg/L 6-BA＋100ml/L椰乳是蝴蝶兰原球茎增殖的最佳培养基,增殖系数达8.98;1/2 MS培养基最利于侧芽萌发形成丛生芽;生根最适培养基为1/2MS＋1.0mg/LIBA＋0.5 mg/LNAA。     

脱落酸预处理对蝴蝶兰类原球茎及其脱水耐性的效应

[目的]了解脱落酸(ABA)溶液预处理对蝴蝶兰类原球茎(PLB)的影响及对其耐脱水性的效应。[方法]观测H2O浸泡PLB对其耐脱水性的效应,H2O、ABA溶液预处理对PLB的影响,以及ABA溶液预处理PLB的耐脱水性。[结果]浸水PLB的含水率和成活率较新鲜PLB明显提高。H2O或ABA溶液浸泡1 h后的PLB重量(浸泡重)差异不显著,H2O或ABA溶液浸泡不能明显改变PLB干物质重量、相对电导率和成活率。较H2O浸泡,80μmol/L ABA溶液预处理使PLB脱水处理后的脱水重/鲜重提高24.8%,成活率提高51.5%。[结论]ABA溶液短时间预处理蝴蝶兰PLB并不能改变其重量和造成损伤。ABA预处理能稍提高脱水处理后PLB含水率,可能只是脱水耐性提高的原因之一。     

6-BA、2,4-D诱导蝴蝶兰类原球茎外植体的研究

分别以含6-BA、2,4-D及其组合培养基诱导蝴蝶兰完整类原球茎、初代类原球茎切块及继代类原球茎切块外植体。主要结果:6-BA或与2,4-D组合从外植体诱导出胚性愈伤组织或类原球茎。2,4-D诱导出愈伤组织或畸形类原球茎,它们均无法继续分化发育。     

秋石斛原球茎液体增殖培养研究

以秋石斛‘三亚阳光’幼芽茎尖诱导形成的原球茎为增殖培养材料,采用液体培养方式及正交设计法研究基本培养基、噻重氮苯基脲(TDZ)、椰汁和白糖4种因素对秋石斛原球茎增殖的影响,以期筛选出各因子的最佳水平,建立秋石斛‘三亚阳光’原球茎液体增殖培养技术。结果表明:各试验因素对秋石斛原球茎增殖影响的主次关系为基本培养基TDZ白糖椰汁;筛选出秋石斛PLB适宜增殖培养基配方为改良HM2+TDZ 0.5mg·L~(-1)+NAA 0.1mg·L~(-1)+椰子汁20.0mL·L~(-1)+白糖30.0g·L~(-1),增殖培养35d平均增殖系数达6.65。     

大花蕙兰原球茎增殖、分化与离体保存的研究

以大花蕙兰原球茎为材料,从培养时间、基本培养基、糖浓度、培养方式及切割方式5个方面探讨了原球茎增殖、分化及离体保存的问题。结果表明,2个月内随着培养时间的延长,原球茎增殖与分化越显著,但培养2个月后,原球茎增殖不明显,分化却持续增加;1/2MS基本培养基利于原球茎增殖与分化,而3MS基本培养基利于原球茎保存;糖浓度的高低对原球茎增殖与分化影响显著,20 g·L~(-1)蔗糖适于原球茎保存,50 g·L~(-1)蔗糖适于原球茎增殖,而原球茎分化成苗应选用30 g·L~(-1)白糖;在3种培养方式中,固体培养利于原球茎分化,液体振荡培养利于原球茎增殖,液体静置培养利于原球茎离体保存;片状切割法利于原球茎增殖与分化,整体剥离接种法利于原球茎保存。即以2.0 mg·L~(-1) 6-BA+0.1 mg·L~(-1) NAA为激素组合时,以片状切割法接种原球茎于1/2MS+50 g·L~(-1)蔗糖的培养基中并以液体振荡方式培养时利于原球茎增殖;以片状切割法接种原球茎于1/2MS+30 g·L~(-1)白糖的培养基添中并以固体方式培养时利于原球茎分化成试管苗;以整体剥离法接种原球茎于3MS+20 g·L~(-1)蔗糖培养基中并以液体静置方式培养时利于原球茎保存。上述结论为大花蕙兰试管苗快速繁殖与离体保存提供了有效的技术支持。     

大花蕙兰原球茎增殖条件研究

采用原球茎（PLB）进行繁殖是大花蕙兰-种重要的再生方式。本研究以大花蕙兰原球茎为外植体进行研究，比较不同基本培养基（1／3MS、1／2MS、MS）、有机添加物（椰乳、香蕉泥、苹果汁）、活性炭和植物激素（6-BA、NAA）等因子对大花蕙兰原球茎增殖效果的影响。结果表明：1／2MS为基本培养基有利于PLB的增殖；有机添加物对PLB的增殖也有影响，其中，以椰乳的增殖效果最好，其次为香蕉泥、苹果汁；1．5g·L。活性炭可以有效减少褐变的发生；低水平的NAA（O．2mg·L-1）和较高水平的6-BA（1．0mg·L-1）对大花蕙兰PLB的增殖具有显著的促进作用。     

杂交兰原球茎增殖及分化研究

[目的]对杂交兰原球茎的增殖及分化进行研究。[方法]采用L9(34)正交试验设计,研究培养基、6-BAI、BA和AC对杂交兰原球茎增殖的影响;设置几种不同培养基对原球茎的分化进行探讨。[结果]培养基和6-BA对原球茎的增殖影响不大,IBA浓度为0.1 mg/L、AC浓度为1.0 mg/L时,原球茎增殖效果最好;1/2 MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L对原球茎的分化效果最好。[结论]在培养基中添加NAA有利于原球茎的分化。     

高分子树脂膜培养容器在文心兰原球茎增殖中的应用

以薄叶系文心兰 (Oncidium)品种‘AlohaIwanaga’茎尖诱导形成的原球茎 (protocorm likebody ,PLB)为外植体 ,采用树脂膜培养容器 (CP)和三角瓶 ,分别以MS、1 2MS为基本培养基 ,比较 5种不同培养方式 (三角瓶固体方式、三角瓶液体方式、三角瓶液体振荡方式、CP固体方式、CP液体静置方式 )、CO2 施肥和 4种不同糖浓度 (5、10、2 0、30g L)对文心兰原球茎 (PLB)增殖效果的影响 .通过对PLB增殖后的鲜重、干物重和PLB分化幼苗等主要指标分析后表明 :①以 1 2MS为基本培养基、应用CP作培养容器的液体静置培养方式是该实验研究中文心兰PLB增殖的最佳培养方式 ;②CO2 施肥在一定程度上增加了PLB增殖后的鲜重和干物重 ,表明培养容器内的CO2 浓度提高 ,能够促进文心兰PLB的增殖 ;③培养基中 4种不同糖浓度处理中 ,2 0g L糖浓度下 ,增殖后PLB鲜重和干物重均高于其他处理 .糖浓度在 2 0g L以下时不利于PLB的快速增殖 ,高于 2 0g L时对PLB的增殖有一定的抑制作用 .     

蝴蝶兰类原球茎的诱导

以蝴蝶兰优良杂交组合NoⅡ(♀)×No2(♂)和优良品种EA2003无菌苗的叶片为试材,对影响类原球茎(PLB)的发生、增殖等因子进行系统研究。结果表明:1/4MS+6-BA10 mg·L-1+椰子汁100 g·L-1是蝴蝶兰PLB诱导最适宜的培养基;100 g·L-1椰子汁对PLB诱导有明显的促进作用;适宜PLB增殖的培养基是1/4MS+2,4-D1.0 mg·L-1+6-BA2.0 mg·L-1;活性炭可以有效防止NoⅡ(♀)×No2(♂)叶片的褐化死亡,但活性炭对蝴蝶兰优良品种EA2003 PLB的诱导有阻碍作用;叶片基部PLB的发生优于叶片的其他部位。     

Potato late blight caused by Phytophthora infestans: From molecular interactions to integrated management strategies

Over 170 years after the infamous Irish Potato Famine, potato late blight (PLB) caused by Phytophthora infestans remains the single most devastating disease of global potato production, causing up to 10 billion USD in yield loss and management costs. Through decades of research, growers and agronomists in the field as well as laboratory scientists have made significant progress in understanding the molecular pathogenesis process of this critical pathosystem and effective management strategies to control PLB. Yet, the need to feed an ever-increasing global population under changing climate demands continued improvement in efficient and sustainable PLB management schemes that can be implemented across a broad economic spectrum. In this review, we briefly summarize the current understanding of the molecular interaction between P. infestans and its host plants, highlight the current integrated pest management strategy to control PLB on local and continental scales, and discuss the potential of further improvement of sustainable PLB control through genetic enhancement of crop resistance and emerging crop protection technologies.     

蝴蝶兰花梗腋芽组培再生技术体系的研究

通过蝴蝶兰花梗腋芽诱导出营养芽,营养芽茎尖诱导出原球茎状体,建立了植株再生技术体系;筛选出了花梗腋芽诱导营养芽,茎尖诱导原球茎状体,增殖、分化和生根以及过渡培养等培养基配方,对过渡移栽技术进行了研究。花梗腋芽出芽率高达90%,原球茎状体诱导率高达100%,生根率高达100%,过渡移栽成活率达90%。