中间偃麦草、长穗偃麦草及其杂种F1代同工酶研究

通过对过氧化物酶(POD)、酯酶(EST)、超氧化物歧化酶(SOD)和多酚氧化酶(PPO)同工酶谱的分析,探讨中间偃麦草(Elytrigia elongata(Host)Nevski)、长穗偃麦草(E.intermedia(Host)Nevski)及其杂种F₁代的酶谱特征和亲缘关系。结果表明:亲本同工酶酶带数目、迁移率、着色程度等差异不大,二者亲缘关系较近。与亲本相比,杂种F₁代存在POD、SOD、PPO酶带丢失现象,但正、反交植株中均产生了一些亲本没有的新生带。杂种F₁代EST酶谱与亲本基本相同,仅着色程度略有差异。杂种F₁代植株的POD、PPO酶谱特征有偏向中间偃麦草的倾向,而SOD酶谱特征倾向于长穗偃麦草。杂种F₁代同工酶具有多态性,可作为遗传标记用于杂种鉴定和后代株系目标性状的选择。     

长穗偃麦草成熟种胚高频再生体系

以长穗偃麦草(Elytrigia elongata)成熟胚为外植体,在MS基本培养基的基础上,附加不同浓度的2,4-D、6-BA和NAA等植物生长调节剂,开展对其愈伤组织诱导、绿苗分化和生根等的试验研究。结果表明,适宜愈伤组织诱导的培养基为MC (MS+30 g·L~(–1)麦芽糖+1 g·L~(–1) CH+200×5 mL·L~(–1) VB+0.5 g·L~(–1) L-Pro+3 g·L~(–1)植物凝胶)+3 mg·L–12,4-D+0.025 mg·L~(–1) 6-BA,诱导率达77.78%,4周后可见淡黄色愈伤组织;最佳分化培养基为MC (MS+30 g·L~(–1)麦芽糖+1 g·L~(–1) CH+200×5 mL·L~(–1) VB+0.5 g·L~(–1) L-Pro+3 g·L~(–1)植物凝胶)+0.1 mg·L~(–1) 2,4-D+3 mg·L~(–1) 6-BA,分化率达66.67%,4周后出现芽点,同时伴随根毛发生;最佳生根培养基为MR(1/2MS+15 g·L~(–1)麦芽糖+3 g·L~(–1)植物凝胶)+0.5 mg·L~(–1) NAA,移栽后全部成活。从而建立了一套从长穗偃麦草"成熟种胚–诱导愈伤组织–绿苗分化–生根–移栽"的组培再生体系,为进一步研究其抗逆分子机制奠定了重要基础。     

草地早熟禾午夜2号植株再生研究

以草地早熟禾(Poa pratensis L.)品种午夜2号成熟种子为外植体,进行植株再生研究,建立高频再生体系,为草地早熟禾进行原生质体培养和细胞融合奠定基础。结果表明:诱导愈伤组织的最佳培养基为MS+2,4-D(1mg/L)+6-BA(0.1 mg/L)+3%蔗糖+0.7%琼脂,其诱导率为52.3%;最佳继代培养基为MS+2,4-D(1mg/L)+6-BA(0.3mg/L)+3%蔗糖+0.7%琼脂;最佳分化培养基为MS+NAA(0.5 mg/L)+6-BA(1 mg/L)+3%蔗糖+0.6%琼脂、分化率为57.5%;生根培养基同分化培养基,供体材料经100d的培养后获得再生植株。     

四种偃麦草光合特性日变化分析

用LI-6400型便携式光合测定仪观测4种偃麦草光合特性。结果表明:供试材料净光合、蒸腾作用日变化均为双峰型,有明显的光合“午休”现象,其中中间偃麦草(Elytrigia intermedia)和偃麦草(E.repes)的“午休”是叶肉细胞光合能力下降所改^[5-7],而长穗偃麦草(E.elongcata)和毛偃麦草(E.trihophora)则因气孔导度下降所致;蒸腾速率“午休”主要由于光辐射强、叶温高、湿度低、叶片缺水和气孔部分关闭所致;长穗偃麦草具有较高的光能利用率和较低水分利用率,因此在灌溉地区可以获得高产;在少水地区偃麦草则是理想的高产草种;通过合理密植毛偃麦草和中间偃麦草也有望获得高产。     

短芒大麦草组织培养体系的建立

以短芒大麦草幼穗为外植体,建立了比较稳定高效的组织培养体系.研究结果表明,在含有3.0～4.0mg/L 2,4-D的MS+ 300mg/L CH+3％蔗糖+0.7％琼脂(pH5.8)培养基上,短芒大麦草幼穗切段愈伤组织诱导率可达到80.0％以上;经MS+ 300mg/LCH+0.5mg/L 2,4-D +3％蔗糖+0.7％琼脂(pH5.8)培养基上继代培养后,其胚性愈伤组织在MS+ 300mg/LCH+ 0.5mg/L 2,4-D +0.1 mg/L 6-BA +3％蔗糖+0.7％琼脂(pH5.8)分化培养基上的分化率为62.9％;短芒大麦草组培苗在1/2MS+ NAA0.1mg/L+蔗糖1％+琼脂0.7％ (pH5.8)培养基上生根后,移栽成活率可达到98.0％以上.     

蒙农杂种冰草成熟胚愈伤组织的诱导及植株再生

以蒙农杂种冰草成熟胚为外植体,通过胚性愈伤组织的诱导进行植株再生,结果表明:在附加甘露醇(0.2mol/L)和2,4-D(2.0mg/L)的MS培养基中,冰草成熟胚可诱导产生愈伤组织,诱导率为87.6%,但质量较差;将其在降低2,4-D浓度和添加6-BA的继代培养基中继代改造,可明显改善愈伤组织质量,增加胚性愈伤;将筛选改良的愈伤组织置于分化培养基MS+ZT(3.0mg/L)+NAA(1.0mg/L)中,分化率为82%;分化小苗在1/2MS培养基上可生根并得到完整植株.本研究还建立了一套有效的以成熟胚为外植体的蒙农杂种冰草组织培养再生体系.     

三份偃麦草种质的染色体核型分析

选用产地来源不同的3份偃麦草的种子为试验材料,采用根尖压片法进行细胞染色体核型分析,旨在为其细胞学特性和演化趋势的研究奠定科学基础。结果表明,来源于俄罗斯列宁格勒的偃麦草种质ER044染色体数目为2n=6X=42,染色体相对长度组成为:4L+14M₂+20M₁+4S,核型公式为:K(2n)=6X=42=2M+32m+8sm。来源于阿富汗喀布尔的偃麦草种质ER058染色体数目为2n=6X=42,染色体相对长度组成为: 2L+20M₂+16M₁+4S,核型公式K(2n)=6X=42=30m+12sm(2sat)。采自于中国新疆的偃麦草种质ER132染色体数目为2n=6X=42,染色体相对长度组成为:4L+16M₂+16M₁+6S,核型公式为:K(2n)=6X=42=32m+8sm(4sat)+2st。3份偃麦草种质的染色体核型均属于“2B”类型。     

高羊茅胚性愈伤组织诱导及植株再生

对高羊茅2个品种(新秀和夜明珠2号)的再生技术进行了研究,建立了高频再生体系,为遗传转化奠定了基础.该试验以成熟的种子为外植体,诱导胚性愈伤组织.结果表明,2品种胚性愈伤组织诱导的最佳培养基为MS+2,4-D5.0mg/L+6-BA0.1 mg/L;愈伤组织分化的最佳培养基:新秀为MS+6-BA 2.0ms/L,夜明珠2号为MS+6-BA 1.0mg/L;生根最佳培养基为MS+NAA 0.5 mg/L.     

野生结缕草成熟胚愈伤组织诱导及再生体系的研究

以野生结缕草(Zoysia japonica)的成熟胚为外植体,通过胚性愈伤组织诱导进行植株再生。试验结果表明,不同的预处理方法对愈伤组织的诱导有较大的影响,经研钵研磨去除种子颖壳,30%NaOH浸泡1min,流水冲洗30 min处理的成熟胚在MS+2,4-D(3 mg/L)+6-BA(0.1 mg/L)为最佳,愈伤组织诱导率达82.67%。将愈伤组织在2,4-D(2 mg/L)和6-BA(0.2~0.5 mg/L)的继代培养基中继代1~2次,可明显改善愈伤组织状态,增加胚性愈伤数。筛选继代后的胚性愈伤组织置于分化培养基MS+KT(1 mg/L)+NAA(0.1 mg/L)中,分化率达86%。分化后的簇状植株移栽成活率达100%。     

两个高羊茅品种成熟种子再生体系的建立

以2个高羊茅品种(“Plantation”和“沪坪1号”)的成熟种子为外植体,在MS培养基上分别添加不同浓度的2种植物生长调节剂,探索其愈伤组织的诱导、继代和分化的最佳激素配比及其相互间的影响,以建立简便高效的再生体系。结果表明,完整高羊茅种子最佳的愈伤诱导培养基为MS+2,4-D 3 mg/L,诱导率为71%;而把成熟种子进行纵切后得到的半粒种子的较优的愈伤诱导培养基为MS+2,4-D 2.5 mg/L,诱导率占半粒种子外植体的60%,占完整种子(2个半粒种子)外植体的90%以上;在最优诱导培养基上产生的愈伤组织的最佳继代培养基为MS+2,4-D 3 mg/L,其胚性愈伤诱导率为70%,而添加6-BA则抑制2,4-D对胚性愈伤组织的诱导;不同品种的最优的分化培养基不同——“Plantation”的最优分化培养基为MS+2,4-D 1 mg/L+6-BA 1 mg/L,而“沪坪1号”的最佳组合是MS+2,4-D 2 mg/L+6-BA 1 mg/L,分化率分别达到50%和56%。生根培养基采用已报道的组合1/2MS+NAA 0.5 mg/L,生根率达100%。     

白羊草成熟胚组织培养及植株再生体系的建立

以白羊草(Bothriochloa ischaemum(L.)Keng)成熟胚为外植体,研究不同激素及其不同配比对愈伤组织诱导发生与生长状态及其绿苗分化能力的影响。从而建立了白羊草植株再生体系,为开展生物技术育种提供参考。结果表明:在愈伤组织诱导培养基中添加2.0 mg/L 2,4-D诱导频率为86.7%,MSB和MS培养基对愈伤组织诱导效果相近;在其继代培养基中添加1.0 mg/L 2,4-D愈伤组织增殖快,且保持胚胎发生能力;适宜的分化培养基为6-BA 0.1 mg/L+NAA 0.05 mg/L,分化率达61.3%;愈伤组织在不添加任何生长调节剂的培养基上即可生根。     

草地早熟禾成熟胚离体培养植株再生技术的研究

以大青山草地早熟禾和超级伊克利早熟禾的成熟种子为外植体材料,研究激动素和生长素及其不同配比组成的激素组合对愈伤组织诱导发生与生长状态及其绿苗分化能力的影响。结果表明,在愈伤组织诱导培养基中附加2.0mg/L2,4-D和0.2mg/LBA,诱导频率在30%-43%之间。在其继代培养基中添加1.0mg/L2,4-D和0.5mg/LBA,愈伤组织增殖速度快,且保持胚胎发生能力。在愈伤组织分化培养基中附加2.0mg/LBA或CPPU,经继代培养3代的愈伤组织的绿苗分化率保持在30%左右。在继代培养中,早代选择外表呈干燥、紧密、颗粒状愈伤组织是克服随着继代培养时间的延长愈伤组织再生植株的能力显著下降这一障碍的简易有效方法。     

应用正交试验法优化‘新农1号’狗牙根再生体系

以‘新农1号’狗牙根(Cynodon dactylon(L.)Pers.)成熟颖果为材料,通过正交法探讨激素、外源添加物等对狗牙根愈伤诱导、继代及分化的影响,优化‘新农1号’狗牙根再生体系。结果表明:各因子对‘新农1号’狗牙根愈伤诱导的影响程度为2,4-D6-BA脯氨酸;优化诱导培养基为添加2,4-D(2.0 mg·L~(-1))+6-BA(0.01mg·L~(-1))+脯氨酸(200mg·L~(-1))的MS培养基,此时愈伤诱导率达69.5%;对继代增殖而言,各因子对胚性愈伤诱导率、愈伤增殖率、褐化率的影响程度不同,对胚性愈伤诱导率的影响程度为2,4-DABA6-BA,对愈伤增殖率的影响程度为6-BAABA2,4-D,对褐化率的影响程度为2,4-D6-BAABA。综合3个指标结果认为,‘新农1号’狗牙根愈伤继代的优化培养基为2,4-D(2.0mg·L~(-1))+6-BA(0.20 mg·L~(-1))+ABA(2.0 mg·L~(-1))的MS培养基,其胚性愈伤率和愈伤增殖率分别可达71.67%和61.67%,且褐化率较低;对分化而言,优化的分化培养基为MS+6-BA(1.0mg·L~(-1)),小植株形成强度可达49.44%。     

不同外植体对多年生黑麦草愈伤组织诱导的影响

对多年生黑麦草的3个品种进行愈伤组织诱导,选取成熟种子、成熟胚、胚轴、胚根4种外植体。结果表明,胚轴、胚根诱导效果较差,成熟胚在愈伤组织的诱导率、鲜重及愈伤质量方面均优于成熟种子。2,4-D浓度在2~4mg/L,6-BA浓度为0.025mg/L时有利于成熟胚诱导产生愈伤组织;成熟种子为外植体时,2,4-D浓度在5~8mg/L,6-BA浓度在0.025mg/L或0.2mg/L有利于成熟种子诱导产生愈伤组织。2,4-D浓度为2mg/L,6-BA浓度为0.5mg/L时成熟胚和成熟种子诱导的愈伤组织鲜重均达到最大。特拉华在愈伤组织的诱导率、增殖速度及愈伤质量方面表现较优,托亚次之,尤文图斯较差。AC和LH有利于植株的再生。     

紫花苜蓿不同栽培品种植株再生的研究

离体培养条件下对紫花苜蓿地方栽培品种--陇东苜蓿、和田苜蓿、准格尔苜蓿以及引进品种Rambler苜蓿植株不同部位的再生进行了研究,结果表明,不同的苜蓿品种、外植体、外源激素种类及其浓度等因素均影响着植株的再生.陇东苜蓿下胚轴愈伤组织出愈率和体细胞胚形成率最高可达91.04%和63.75%;和田苜蓿下胚轴愈伤组织出愈率最高可达92.05%,体细胞胚形成率最高为56.82%.这2个品种在紫花苜蓿的组织培养植株再生中是较理想的试验材料;紫花苜蓿下胚轴是理想的受体材料.苜蓿愈伤组织的诱导、体细胞胚的形成以2.0 mg/L 2,4-D处理2周为最佳;在2.0 mg/L 2,4-D 0.5～2.0 mg/L 6-BA的作用下,外植体产生愈伤组织以及进一步发育的趋势较强.对体细胞胚的发育和幼苗的形成则以2.0 mg/L 6-BA 0.5 mg/L NAA的激素组合进行处理.适宜的生根培养基为1/2 MS 1.0 mg/L IBA 1%蔗糖 0.7%琼脂.     

2,4-D和6-BA对多年生黑麦草愈伤组织诱导影响的研究

以多年生黑麦草成熟种子作为外植体,MS为培养基,在不同的2,4-D和6-BA浓度下进行愈伤组织的诱导。实验表明:在2,4-D浓度为5mg/L,6-BA浓度为0.05mg/L时,多年生黑麦草各品种愈伤组织的质量和诱导率最高,在相同浓度的2,4-D或6-BA作用下,多年生黑麦草不同品种间愈伤组织诱导率存在显著差异。     

白羊草真叶愈伤组织诱导和植株再生

以7日龄白羊草(Bothriochloa ischaemum(L.)Keng)真叶作为外植体,进行愈伤组织诱导和植株再生研究,筛选较合适的激素组合,以建立白羊草再生体系。结果表明:在愈伤诱导阶段KT的作用明显,其与2,4-D的交互作用优于ABA与2,4-D,也高于单独使用2,4-D,在2,4-D1.0 mg/L+KT0.5 mg/L时诱导率最大,达到93.45%;分化阶段6-BA0.1 mg/L与NAA 0.04-0.06 mg/L的激素组合中分化率差异不明显。     

马蹄金子叶的愈伤诱导与植株再生研究

以不同植物生长调节剂组合和不同基本培养基,探讨了马蹄金子叶离体培养的方法和影响因素。结果表明,不同植物生长调节剂组合的培养基对愈伤组织的诱导频率有显著影响,出愈率为16%～100%;以MS或B5培养基作诱导愈伤组织的基本培养基效果较好;将子叶接种到MS+1.0mg/L2,4-D+0.2mg/L6-BA的诱导培养基中诱导愈伤组织,再用MS+0.1mg/L2,4-D+2.0mg/L6-BA+3.0mg/LAgNO3作分化培养基出苗效果最佳,愈伤组织分化频率高达20.7%。     

象草幼穗离体培养植株再生研究

以象草幼穗为外植体材料、改良的MS为基本培养基,研究了不同外源激素组合对不同发育时期幼穗愈伤组织诱导和植株再生能力的影响.结果表明,象草幼穗离体培养最适长度为2～5 cm;愈伤组织诱导培养基中添加4.0 mg/L 2,4-D 0.05 mg/L KT和4.0 mg/L 2,4-D 0.10 mg/L KT时,颗粒状愈伤组织诱导率分别为79.0%和72.6%;转入添加3.0 mg/L 2,4-D 0.2 mg/L 6-BA的继代培养基,分别有40.9%和74.0%的愈伤组织保持颗粒状结构;在添加2.0 mg/L CPPU 0.01 mg/L NAA和0.50 mg/L KT 0.5 mg/L IAA的分化培养基上,经过继代培养后的颗粒状愈伤组织的成苗率分别为36.4%和38.5%,总成苗率达50.2%和43.9%.3片叶大小的幼苗转入附加NAA 0.50 mg/L的1/2 MS壮根培养基,试管苗移栽成活率达95%以上.在继代培养过程中逐代选择外表呈白色、干燥、紧密、颗粒状的愈伤组织,是提高其植株再生能力的有效方法.