黄独冻后黑暗培养愈伤组织再生苗同工酶分析

本研究对黄独冻后黑暗培养胚性愈伤组织及其再生植株的同工酶进行比较分析。结果表明,与黄独冻后光周期培养胚性愈伤组织相比,黄独冻后黑暗培养胚性愈伤组织及其再生植株的CAT、SOD、POD和淀粉酶同工酶酶谱条带数不变,淀粉酶同工酶酶谱亮度和酶谱面积无变化,但CAT、SOD、POD和淀粉酶同工酶酶谱的亮度明显增加,酶谱面积显著增大;与黄独带芽茎段常温继代培养再生植株相比,黄独冻后黑暗培养胚性愈伤组织再生植株的CAT、SOD、POD和淀粉酶同工酶酶谱条带数也不变,淀粉酶同工酶酶谱亮度和酶谱面积也无变化,但CAT、SOD、POD和淀粉酶同工酶酶谱的亮度也明显增加,酶谱面积也显著增大。因此,冻后黑暗培养可以提高黄独胚性愈伤组织的抗氧化机能,且其超低温保存能保证黄独的遗传稳定性。     

黄独冻后培养胚性愈伤组织抑制消减杂交cDNA文库的构建与分析

为了初步探讨黄独胚性愈伤组织冻后黑暗培养修复超低温保存伤害的分子机理,本研究构建了黄独冻后黑暗培养胚性愈伤组织和冻后光周期培养胚性愈伤组织两个c DNA文库(正,反向抑制消减杂交),并对其阳性克隆进行序列测定和分析。结果表明:所构建的正、反向消减文库有效富集了差异基因,消减效率达到要求,插入片段集中于100~500 bp之间,插入片段大小符合要求,重组率大于95%,文库质量较好。正、反向消减文库在基因表达谱上存在一定的差异,黄独冻后黑暗培养胚性愈伤组织文库在山药储藏蛋白dioscorin、线粒体蛋白、衰老相关蛋白和水解酶等基因与冻后光周期培养胚性愈伤组织文库有较大差异。正、反向消减文库的建立为进一步了解黄独胚性愈伤组织冻后黑暗培养修复超低温保存伤害的分子机制提供帮助,有利于进一步分离和筛选差异表达基因,并克隆部分与黄独胚性愈伤组织冻后黑暗培养有关的全长基因。研究其表达模式,为探索黄独胚性愈伤组织超低温保存后植株再生的机制提供了理论依据。     

黄独冻后培养胚性愈伤组织DNA甲基化的MSAP分析

本研究利用MSAP技术来探明黄独冻后培养胚性愈伤组织DNA甲基化模式和水平的变化。结果表明,黄独冻后黑暗培养胚性愈伤组织DNA甲基化模式可分为四大类。类型A包含三个亚类,未发生DNA甲基化模式改变的类型占35.48%。类型B包含五个亚类,32.26%位点的DNA发生过甲基化。类型C也包含五个亚类,29.03%的位点发生DNA去甲基化,DNA甲基化水平下降。类型D包含两个亚类,DNA甲基化状态未知,位点数目不超过总检测位点的4%。冻后黑暗培养胚性愈伤组织和冻后光周期胚性愈伤组织的甲基化敏感扩增多态性分别为107.69和120.83,全甲基化率分别为88.46%和95.83%,半甲基化率分别为19.23%和25.00%。因此,在黄独胚性愈伤组织冻后黑暗培养过程中发生了较高程度的去甲基化,最终导致其DNA甲基化水平下降。本实验结果为从表观遗传学的角度解释冻后黑暗培养修复黄独胚性愈伤组织超低温保存伤害的机理提供了帮助。     

亚麻形态发生的生理生化特性

摘 要 研究了不同基因型亚麻形态发生过程中可溶性糖、可溶性蛋白、核酸等内容物及抗氧化物酶CAT、SOD和POD酶活性变化,探讨其形态发生过程生理生化变化规律。结果表明,在两个品种亚麻各阶段中,胚性愈伤中的CAT、POD、可溶性蛋白、核酸和可溶性糖含量均高于非胚性愈伤组织,这些物质含量和组分的变化与胚性的维持和细胞的旺盛分裂分化有关,而SOD在无菌苗和不定芽期含量高,初始愈伤组织中的含量是最低的,与其抗氧化能力密切相关。     

芦苇愈伤组织对渗透胁迫和ABA的若干生理响应

研究了沙生芦苇胚性愈伤组织 (SREC)和水生芦苇胚性愈伤组织 (WREC)对PEG 60 0 0的胁迫及外源ABA的生理响应。结果显示 :10 %～ 30 %的PEG胁迫使 2种愈伤组织的游离脯氨酸(Pro)含量升高、质膜透性增大、提高了保护酶 (SOD、CAT、POD)的活性 ,降低了细胞相对含水量 (RWC) ,SREC的游离Pro含量和保护酶活性的升高幅度大于WREC ,质膜透性和RWC的变化前者小于后者。外源ABA对WREC的作用大于SREC     

橡胶树胚性愈伤组织对添加外源抗氧化剂低温冷藏的响应

为探讨低温冷藏对橡胶树胚性愈伤组织的影响,以(25±2)℃、常规增殖培养的胚性愈伤组织为对照,测定在(6±2)℃、添加外源抗氧化剂的低温保存培养基上生长25 d的胚性愈伤组织的相对生长量、抗氧化酶活性、恢复生长、体细胞胚诱导和植株再生能力。结果表明:低温冷藏胚性愈伤组织的相对生长量比对照的显著降低83.1%,但细胞活力相对强;低温冷藏胚性愈伤组织的SOD、POD、CAT和APX等抗氧化酶活性与对照无显著差异,但GR酶活性比对照的显著增加4.21倍;恢复(25±2)℃、正常增殖培养,胚性愈伤组织的存活率、相对生长量、体细胞胚诱导率与对照的无显著差异,但植株再生能力提高47.2%。综上所述,低温冷藏条件下,外源抗氧化剂能有效保护橡胶树胚性愈伤组织,可进一步优化保存条件以延长保存时间,为今后利用低温保存橡胶树优质胚性愈伤组织,避免因频繁继代引起胚性愈伤组织生长和胚性的衰退,妥善保存橡胶树种质资源提供理论依据和技术保障。     

表油菜素内酯诱导下粗枝云杉胚性组织的生理响应

为了探索粗枝云杉胚性组织对表油菜素内酯的生理生化响应,本研究以粗枝云杉3个基因型未成熟胚为供试材料,通过在诱导培养基中添加不同浓度EBR(0,0.5μmol/L,1.0μmol/L),经诱导后获得胚性组织,然后进行增殖培养,在同一增殖周期的第0 d和第10 d时,比较胚性组织中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性以及丙二醛(MDA)和可溶性蛋白含量的变化,结果表明,实验组与对照组相比,在第0天时,胚性组织中POD活性、CAT活性、MDA含量以及可溶性蛋白含量均升高了,而SOD活性降低了;在第10天时,胚性组织中SOD活性、CAT活性、MDA含量以及可溶性蛋白含量均升高了,而POD活性降低了。研究结果为探讨粗枝云杉胚性组织的生理生化变化建立基础资料,也为提高粗枝云杉胚性组织诱导率提供参考依据。     

水稻愈伤组织分化培养过程中保护酶活性及其同工酶的变化

以湘早籼33号、01早5202和V20B为供试品种,研究了水稻愈伤组织分化培养过程中保护酶活性及其同工酶酶谱的变化。结果表明：在水稻愈伤组织分化过程中,可溶性蛋白质分别在第6天和第12天出现峰值,而这正是胚性细胞形成和绿苗分化的时期。过氧化物酶活性则在接种后12d出现峰值,分化前期,SOD活性变化趋势与POD活性变化趋势相反,推测这两种酶活性的差异与细胞分化决定有关。此外,POD、SOD同工酶酶谱的变化与水稻愈伤组织分化进程紧密相关     

2,4-D对椰枣合子胚愈伤组织诱导的影响

为探究不同浓度2,4-二氯苯氧基乙酸(2,4-D)对椰枣合子胚诱导形成愈伤组织生理特性的影响,以椰枣品种‘Fard’的合子胚为外植体,分析合子胚在4个2,4-D浓度(0, 25, 75, 100 mg/L)处理下培养物的形态和生理指标的差异性。结果表明100 mg/L 2,4-D是诱导合子胚形成愈伤组织的适宜浓度,愈伤组织中的可溶性蛋白含量和总糖含量均显著高于其他形态组织培养物(P<0.05),愈伤组织中的POD活力、CAT活力、GR活力和H2O2含量显著高于幼苗。相关性分析结果表明：组织培养物中的可溶性蛋白含量与总糖含量、SOD活力、CAT活力、GR活力;总糖含量与CAT活力、GR活力呈极显著正相关(P<0.01)。本研究从生理水平上揭示了2,4-D对合子胚诱导形成愈伤组织的影响,有助于为进一步优化椰枣愈伤组织诱导培养基配方,提高愈伤组织诱导率,缩短诱导时间提供依据。     

苏玛栎胚性愈伤组织诱导及体胚发生

取苏玛栎成熟大树基部萌条进行离体培养,利用无菌苗茎段成功诱导出胚性愈伤组织,并进一步诱导出子叶期的体细胞胚胎。试验结果表明:苏玛栎茎段置于添加2 mg/L 2,4-D和0.2 mg/L KT的MS培养基上,黑暗培养30 d后,诱导出愈伤组织;将胚性愈伤组织置于添加3 mg/L BA和0.5 mg/L NAA的MS培养基上,黑暗培养40 d,有利于胚性愈伤的增殖;转入添加0.5 mg/L ZT和0.1 mg/L NAA的MS培养基中,黑暗培养60 d后,原胚团经历球形胚、心形胚、鱼雷形胚,发育至子叶胚阶段,但诱导率最高仅为10%。本研究为苏玛栎种质资源保存、无性繁殖和遗传改良提供了一定的科学依据。     

沙地云杉胚性愈伤组织诱导

沙地云杉(Picea mongolica)是内蒙古特有的珍稀树种,种子生产受到大小年、倒春寒及重齿小蠹等虫害的严重影响,有性繁殖受到阻碍。本研究以沙地云杉成熟胚为外植体进行胚性愈伤组织诱导,对影响胚性愈伤组织诱导的调控因子进行了研究。结果表明:(1)沙地云杉成熟胚接于培养基中培养,5 d后子叶和胚根部位膨大,10 d后胚根均明显愈伤化,40 d后愈伤呈水渍状,60 d后愈伤呈白色丝状;胚性愈伤的发生始于非胚性愈伤的表面,且长成的胚性愈伤呈细胞核大、细胞排列紧密的特点;研究结果明确了沙地云杉胚性愈伤形态学和细胞学的变化过程。(2)确定了沙地云杉胚性愈伤组织诱导的最适培养基和最佳激素组合。胚性愈伤诱导培养基为LM,激素组合为2,4-D 6 mg/L、6-BA 2 mg/L和KT 0.5 mg/L最佳培养条件为暗培养,且胚性愈伤诱导率46%。沙地云杉胚性愈伤诱导的成功可为沙地云杉资源的保护、开发、利用提供了理论依据和技术保障。     

超低温保存诱发百子莲胚性愈伤组织延迟性细胞死亡特征

为了探究超低温保存诱发延迟性细胞死亡(cryopreservation-induced delayed-onset cell death, CIDOCD)对冻后细胞活性的影响,本研究以百子莲(Agapanthus praecox ssp. orientalis)胚性愈伤组织为试验材料,通过TTC染色法、伊文思蓝法定性定量检测超低温保存冻后恢复培养阶段细胞活性;采用TUNEL检测分析PCD变化规律;实时荧光定量PCR检测PCD相关基因表达。结果发现恢复培养6 h较0 h细胞存活率下降约8.29%,至24 h活性逐渐回升,30 h后细胞活性再次降低(较24 h降低约10.43%)。同时检测到明显的TUNEL阳性荧光变化,PCD发生比例在恢复培养0～36 h后期增多(30 h较24 h增加11.79%左右)。表明百子莲胚性愈伤组织超低温保存冻后发生CIDOCD,影响恢复培养实际冻存效率,6 h和30 h是活性下降关键时间点。Caspase、DAD1等PCD相关基因的差异性表达也证明了延迟性PCD在恢复培养阶段的发生。本研究为进一步完善超低温保存诱发PCD的分子网络及优化冻后恢复培养基以提高冻...     

脱落酸对棉花体细胞胚胎发生的影响

【目的】研究脱落酸(Abscisic acid, ABA)对棉花体细胞胚胎发生过程中下胚轴脱分化和再分化的影响,优化体细胞胚胎发生体系和初步解析脱落酸调控棉花体细胞胚胎发生分子机制。【方法】以棉花品种中棉所24(CCRI 24)下胚轴为外植体,设置5个ABA浓度0、0.02、0.04、0.06、0.08μmol·L~(-1),分别以A0、A1、A2、A3、A4表示,添加至MSB(MS培养基+B5维生素)培养基诱导愈伤和胚性愈伤,研究ABA对棉花下胚轴初始细胞脱分化、愈伤组织诱导和胚性愈伤组织诱导的影响。【结果】ABA促进下胚轴初始细胞脱分化;显著提高愈伤组织的脱分化率和增殖率;0.02μmol·L~(-1)ABA显著提高胚性愈伤分化率,0.04～0.08μmol·L~(-1)ABA显著降低胚性愈伤分化率。ABA处理后胚性愈伤和非胚性愈伤的增殖率均显著提高且质地受到影响。0.02～0.08μmol ABA处理下,LBD和LBD在愈伤起始期上调表达。0.02μmol·L~(-1)ABA处理下,在愈伤增殖早期和中期BBM、LEC1和AGL15上调表达,愈伤增殖后期FUS3、LEA、ABI3基因上调表达。【结论】脱落酸调控的棉花体细胞胚胎发生与相关标记基因的时空性表达密切相关,这些基因表达水平的增加是ABA调控愈伤和胚性愈伤分化的分子基础。     

高丛蓝莓品种‘薄雾’愈伤组织高效诱导及胚性转化

以高丛蓝莓‘薄雾’试管苗为外植体,探讨不同激素配比、培养条件和培养方式等对诱导蓝莓愈伤组织类型及其胚性转化的影响。结果表明:(1)获得了表面致密型、瘤状和松散型3种愈伤组织。其中松散型为可继代增殖的胚性愈伤组织,组织学观察表明该类型组织胚状体特征明显且与母体无微管组织联系,其他类型愈伤组织胚状体特征不明显,不能保持原态增殖。(2)激素对愈伤状态保持的主效应依次为氯苯脲(CPPU)>玉米素核苷(ZT)>异戊烯腺嘌呤(2-IP)>噻苯隆(TDZ),诱导并保持愈伤组织状态的最佳激素配比是CPPU0.25 mg/L+ZT 0.5 mg/L。(3)固体培养基、低温(19±1)℃和全光(2 000~4 000 lx)培养可实现愈伤组织的胚性转化。本研究获得了高丛蓝莓胚性愈伤组织,建立了胚性愈伤组织高效诱导、胚性转化技术体系,增加了蓝莓种苗扩繁途径,为诱变育种、遗传转化、种质资源离体保存等提供了良好的中间体材料。     

PBU和6-BA对尾叶桉愈伤组织POD基因表达及酶活性的影响

为了探讨脲类细胞分裂素PBU和嘌呤类细胞分裂素6-BA对尾叶桉愈伤分化、愈伤组织POD基因表达及酶活性的影响,将尾叶桉幼苗下胚轴切段接种在添加PBU+IAA、6-BA+IAA和PBU+6-BA+IAA三种激素组合的SPCa培养基中,通过统计愈伤组织分化情况、检测POD基因表达差异和酶活性变化来开展研究。6-BA+IAA的组合条件下,愈伤组织褐化率高达84.71%;PBU+IAA组合下,愈伤组织褐化率为30.56%;PBU+6-BA+IAA组合时,褐化率最低,为24.09%,胚性愈伤组织时的比例最高,达47.73%。与6-BA相比,PBU诱导出的愈伤POD酶活性显著升高。通过实时定量PCR (real-time quantitative PCR, qPCR)检测6个POD基因的表达变化,设6-BA+IAA诱导所得愈伤的相对表达量为1,PBU+IAA诱导所得愈伤中BP1,BP4,BP5表达上调,分别为1.88、1.63、2.01;PBU+6-BA+IAA诱导所得愈伤中BP3、BP4、BP6表达上调,分别为1.88、1.96、1.93。从实验结果分析,PBU和6-BA有协同效应,通过增强POD酶活性,减轻褐化、促进胚性愈伤分化。PBU和6-BA对不同POD同工酶表达的影响不同。本研究可为深入研究PBU和6-BA协同作用的分子机理提供参考。     

大麦原生质体培养再生胚性愈伤组织和白化苗

从来自春大麦品种“如车”成熟胚的愈伤组织中,挑选出适于悬浮培养的松脆型胚性愈伤组织,在短期内建立胚性细胞悬浮系。此系酶解后分离出的原生质体在修改的MS培养基上能够持续分裂形成愈伤组织。将其直接转至分化培养基上获得结构紧密的胚性愈伤组织并再生白化苗.     

叶面肥喷施宝对芥蓝菜农药残留及抗氧化酶活性的效应

为探明叶面肥喷施宝对蔬菜农药残留及抗氧化酶活性的效应,以芥蓝(Brassica albograbra)为材料,在室外栽培条件下研究叶面肥喷施宝对芥蓝菜叶片3种杀虫剂（吡虫啉、毒死蜱和高效氯氰菊酯）残留及其超氧歧化酶(SOD)、过氧化氢酶、过氧化物酶(POD)活性的影响。结果表明,与对照相比,喷施宝能促进芥蓝菜吡虫啉、毒死蜱和高效氯氰菊酯残留的降解,但受使用时间与浓度的影响。叶面肥喷施宝能提高高效氯氰菊酯使用后芥蓝菜过氧化氢酶(CAT)与超氧歧化酶(SOD)的活性和毒死蜱胁迫下芥蓝菜CAT的活性,对过氧化物酶(POD)的影响不显著。喷施宝能明显提高吡虫啉胁迫下芥蓝菜POD的活性,对CAT的影响受使用浓度与取样时间的影响,但对SOD的影响不显著。     

脱落酸对棉花体细胞胚胎发生的影响

【目的】研究脱落酸(Abscisic acid, ABA)对棉花体细胞胚胎发生过程中下胚轴脱分化和再分化的影响,优化体细胞胚胎发生体系和初步解析脱落酸调控棉花体细胞胚胎发生分子机制。【方法】以棉花品种中棉所24(CCRI 24)下胚轴为外植体,设置5个ABA浓度0、0.02、0.04、0.06、0.08μmol·L^-1,分别以A0、A1、A2、A3、A4表示,添加至MSB(MS培养基+B5维生素)培养基诱导愈伤和胚性愈伤,研究ABA对棉花下胚轴初始细胞脱分化、愈伤组织诱导和胚性愈伤组织诱导的影响。【结果】ABA促进下胚轴初始细胞脱分化;显著提高愈伤组织的脱分化率和增殖率;0.02μmol·L^-1ABA显著提高胚性愈伤分化率,0.04~0.08μmol·L^-1ABA显著降低胚性愈伤分化率。ABA处理后胚性愈伤和非胚性愈伤的增殖率均显著提高且质地受到影响。0.02~0.08μmol ABA处理下,LBD和LBD在愈伤起始期上调表达。0.02μmol·L^-1ABA处理下,在愈伤增殖早期和中期BBM、LEC1和AGL15上调表达,愈伤增殖后期FUS3、LEA、ABI3基因上调表达。【结论】脱落酸调控的棉花体细胞胚胎发生与相关标记基因的时空性表达密切相关,这些基因表达水平的增加是ABA调控愈伤和胚性愈伤分化的分子基础。     

玉米成熟胚胚性愈伤组织的诱导、高频再生及转化的研究

以玉米自交系CML295、CML304和18-599R的成熟胚为外植体, 结合幼胚离体培养方法, 探讨并优化了成熟胚来源的胚性愈伤组织诱导及继代培养方法。对其愈伤组织的形态和组织切片的研究结果显示, 继代过程可产生良好的Ⅱ型胚性愈伤组织。在分化培养中分别获得68.6%、75.4%和84.8%的高频再生率, 每愈伤组织块成苗数分别为2.45、2.43和2.75。利用基因枪法转化pCAMBIA1301质粒后的GUS瞬时表达效率分别为57.9%、62.5%和73.1%, 转化pCAMBIA1303质粒后检测GFP的瞬时表达效率分别为23.3%、40%和45.5%。以上3种基因型成熟胚来源的愈伤组织转化率与其对应的幼胚来源的胚性愈伤组织转化率相似。这一技术体系为玉米的遗传改良和功能基因组研究提供了重要的技术平台。     

甲基磺酸乙酯对草莓愈伤组织的生理效应

用不同浓度甲基磺酸乙酯对草莓愈伤组织进行诱变处理,测定了愈伤组织中的保护酶和氧化酶活性、总酚含量、MDA含量的变化以及愈伤组织的死亡率。结果表明,随着EMS处理浓度的增加和时间的延长,愈伤组织死亡率呈上升趋势;随着EMS处理浓度的增加,保护酶SOD,CAT和氧化酶PPO,POD活性升高,而后快速下降;随着处理时间的延长,SOD活性逐渐下降,CAT,PPO活性先上升后下降,POD活性则表现为先降后升再降;随着处理浓度的增加和时间的延长,总酚含量变化为先升后降,但上升和下降都比较缓慢,而MDA含量则逐渐上升;处理后的愈伤组织在培养过程中,PPO,POD活性迅速下降并维持在相对稳定的水平,总酚和MDA含量逐渐下降,而总酚含量与PPO,POD活性呈显著正相关。由此认为,在用EMS对草莓愈伤组织进行诱变时,较适宜的剂量为0.1%~0.2%浓度处理1.0~1.5 h,在处理完成后的前12 h培养中,应采取措施以减轻褐变。