高产速生的橡胶树新一代种植材料——自根幼态无性系 中国热带农业科学院生物技术研究所热带作物生物技术国家重点实验室

橡胶树是异花授粉植物,实生树的橡胶产量株问差异甚大,平均产量不到芽接树的1/3。目前,生产上大部分种植芽接树(但砧木对接穗的影响达15%-40%),只有少部分缺乏种胶知识的胶农种植实生树。为了获得更高的橡胶产量,培育高产无性系的扦插苗成了各国橡胶树栽培育种研究者的共同课题。国内外大量研究资料表明;巴西橡胶树老态枝条扦插生根率极低。本研究组采用花药培养体细胞植株与离体微体繁殖结合的技术路线,率先解决了培育高产速生橡胶树自根幼态无性系这一世界难题。创立了分阶段昼夜多次变温的培养方法,改良了培养基,使花药植株诱导率从2%～2…     

3种橡胶树种植材料的抗旱性比较分析

为筛选出较强的橡胶抗旱种植材料,比较分析了常规芽接苗、籽苗芽接苗、自根幼态无性系3种橡胶种植材料的抗旱生长能力。结果表明,在干旱环境条件下,籽苗芽接苗叶片的丙二醛含量最低,成活率、可溶性糖含量最高,说明其抗旱生长能力最强。因此,在干旱植胶区可考虑推广种植籽苗芽接苗。但在水分较充足时,自根幼态无性系的生长速率明显,研究为2种新型种植材料的推广应用提供了理论参考。     

橡胶的组织培养:过去、现状及未来的展望

鉴于以未经选择的实生苗为砧木进行的嫁接繁殖使同一橡胶无性系的不同植株之间在产量及生势方面依然存在相当程度的异质性,故人们迫切希望通过离体微繁途径克服这一难题。在离体微繁中,来自成龄植株及种子实生苗的茎节及茎尖材料均是可供利用的外植体来源。就橡胶无性系的离体微繁而言,所存在的最大问题是难以诱导出具有良好支撑固定作用的直根系,而且外植体对培养基的反应也相对较差。目前,通过离体微型嫁接已使这一问题得到有效改善。近年来,橡胶树体细胞胚胎发生的研究也引起人们越来越多的关注和重视,而且有些基因型已成功诱导体细胞胚胎发生及植株再生。在橡胶树中,至今还没有任何一种组培技术(包括微型扦插及体细胞胚胎发生等)被用于无性系的大规模繁殖。不过,随着研究水平的不断提高,橡胶树的离体微繁殖有望逐步成为现实。     

甘薯体细胞胚胎发生遗传变异的RAPD分析

以“郑红５”等６个甘薯品种为材料,通过离体培养诱导体细胞胚胎发生与植株再生。利用ＲＡＰＤ分子标记方法,在ＤＮＡ水平上分析甘薯品种间遗传差异以及体细胞胚胎无性系的遗传变异。筛选了４５个随机引物,其中７个引物ＰＣＲ扩增后在品种间和体细胞胚胎无性系中表现ＲＡＰＤ多态性,并在相应胚性愈伤组织中检测到少数ＲＡＰＤ变异位点。证明利用ＲＡＰＤ分子标记方法鉴定甘薯体细胞胚胎发生遗传变异的可行性,以及为通过离体培养     

橡胶新型无性系简介

自1876年人工栽培橡胶树以来，曾使用了两种种植材料：实生树（幼态型）和芽接树（老态型）。两种材料各有优、缺点。实生树优点是生长快、抗逆性强、适应性广、经济寿命长，缺点是产量低。芽接树正好相反，即产量高、生长较慢、抗逆性较弱、适应性较差、经济寿命短。通过花药离体培养方法，诱导再生的花药体细胞植株经过脱分化和再分化过程，走过和合子胚十分相似途径发育而来，带有实生树的优点。同时，又具有与供体（原品种的传统芽接树，又叫老态无性系）完全相同的遗传信息，植株性状整齐一致，因而又带有芽接树的优点。     

橡胶树新型种植材料—体胚植株

通过组织培养技术培育高产、速生橡胶树的种植材料，是国内外自20世纪70年代以来竞相研究的课题。经胚胎途径和腋芽增殖途径培育的自根幼态无性系和芽接幼态无性系，除了比供体无性系（老态芽接树）产量高10％－40％，生长速度提高4％－20％外，还可能延长经济寿命，增强抗逆性和适应性；使用自根幼态无性系，还可免除传统的芽接工序，省去地播苗圃和增殖苗圃，使种植材料小型化，便于袋育，能提高定植成活率。     

橡胶树自根幼态无性系繁育技术

1技术概述橡胶树自根幼态无性系是新型种植材料,较老态芽接无性系速生、高产、高抗,是天然橡胶产业发展的主体种植材料。本技术以胚状体为繁殖材料,通过胚生胚的方式进行体胚循环增殖,再诱导体胚植株再生,从而实现橡胶树自根苗规模化繁殖。2技术要点本技术主要包括初生体胚诱导、循环次生体胚增殖胚状体、体胚植株再生和袋育苗等4个步骤,其中循环次生体胚增殖胚状体是此技术体系核心。     

巴西橡胶树的次生体细胞胚胎发生——一种新的长期性体细胞胚胎发生诱导方法

在橡胶树中,以未成熟种子的内珠被为外植体通过其胚性愈伤组织的继代增殖可以持续不断地诱导体细胞胚胎,该方法称为持久体细胞胚胎发生(Maintained Somatic Embryogenesis,MSE)。然而,直接利用内珠被组织诱导易碎型胚性愈伤组织系不但频率很低,而且迄今仅无性系PB260和RRIM703能够藉此途径实现体细胞胚胎的长期诱导。本研究以体细胞胚胎为外植体成功诱导和建立可增殖胚性愈伤组织系。组织学分析显示,体胚外植体切口边缘表皮及周维管细胞脱分化导致易碎型胚性愈伤组织的产生。所获愈伤组织经继代增殖和筛选最终得以建立胚性愈伤组织系。该新方法被称为间接次生体细胞胚胎发生(Indirect Secondary Somatic Embryogenesis,SSE)。我们还就体胚及内珠被2种外植体诱导胚性愈伤系的潜力进行了深入比较。结果表明,采用体胚外植体诱导胚性愈伤组织系其频率明显高于内珠被外植体。除了PB260和RRIM703之外,我们通过SSE途径还成功建立了无性系PB217的胚性愈伤组织系,而该无性系之前一直难以用MSE法获得其胚性愈伤系。此外,采用SSE法建立胚性愈伤系所需继代培养的次数也大为减少。对于不少仅实现初生体细胞胚胎发生的无性系而言,该方法无疑为其长期性体胚发生的诱导开辟了一条新的途径。     

橡胶树小筒苗种植技术

正1技术概述"橡胶树小筒苗种植技术"是在橡胶树小筒苗育苗技术(该技术采用的自主设计的小型单孔控根育苗容器,结合基质栽培和滴灌技术,于2014年6月通过农业部组织的科学技术成果鉴定(农科果鉴字[2014]第029号)为国际同类领先水平)。培育的橡胶树籽苗芽接小筒苗、橡胶树小苗芽接小筒苗、橡胶树自根幼态无性系小筒苗等类型橡     

巴西橡胶树花药体细胞胚胎发生的研究—培养基配方优化及体胚发生的组织学观察

利用来自巴西橡胶树(Hevea brasiliensis Muell.Arg)未成熟花药的愈伤组织进行了体细胞胚胎发生的研究。采用附加BAP、NAA及2,4-D各1mg/L的改良MS培养基诱导获得带有明显前胚结构的胚性愈伤组织。将这些愈伤组织再转移到含有1mg/L激动素及0.1mg/LIAA的培养基上进行培养继而获得体细胞胚胎。胚性愈伤组织的组织学研究结果显示,体细胞胚胎产生于愈伤组织外表的分生组织细胞。此外,在愈伤组织诱导及体细胞胚胎发生中均观察到克隆变异的发生。     

橡胶树芽接桩不同质种植材料生长试验初报

对橡胶树芽接桩7类不同质种植材料,即芽接桩砧木大小、紫芽（幼态）、绿芽（老态）、砧木刺检胶乳多少、生产常规种植材料,进行对比栽培试验研究,得到了大砧木比小砧木,紫芽比绿芽,砧木刺检胶乳多的材料比砧木刺检胶乳少的材料、常规种植材料比刺检胶乳少的材料生长速度快的结果,尤其紫芽种植材料生长表现较佳,由此提出合理选用无性系种植材料的建议。     

棉花遗传转化过程中外植体对卡那霉素敏感性的研究

文章研究了以下胚轴为转化的外植体材料,根癌农杆菌介导的棉花遗传转化过程中,下胚轴、胚性愈伤组织（EC）、体细胞胚胎（胚状体）三种外植体不同的生长阶段,对卡那霉素（Kan）的敏感性差异。结果表明：体细胞胚胎（胚状体）对卡那霉素（Kan）最为敏感,下胚轴次之,胚性愈伤组织（EC）则最不敏感。     

碳源对柑橘愈伤组织生长及体细胞胚胎发生能力的影响

为探讨继代多年的柑橘愈伤组织不能再生胚状体的原因,寻找碳源与柑橘愈伤组织体细胞胚胎发生之间的关系和选择柑橘愈伤组织快速生长的最佳碳源,本文就碳源对柑橘愈伤组织生长及体细胞胚胎发生能力的影响进行了探讨。结果表明:蔗糖和葡萄糖有利于柑橘愈伤组织生长,乳糖和甘油对柑橘愈伤组织的生长影响较小,而可溶性淀粉不利于柑橘愈伤组织的生长。不同碳源对具有体细胞胚胎发生能力的柑橘愈伤组织的影响各异,但对于失去再生能力的柑橘愈伤组织而言,不同碳源对其体细胞胚胎发生不起作用。     

柑橘愈伤组织体细胞胚胎发生能力的研究进展

在植物繁殖和遗传操作中,研究离体再生体系所面临的主要问题是胚胎发生能力和器官发生能力的丧失。愈伤组织体细胞胚胎发生能力的强弱对植物资源离体安全保存和生物技术遗传改良具有重要价值。对影响体细胞胚胎发生的外源因子、体细胞胚胎发生的分子基础,柑橘愈伤组织长期保存过程中DNA含量的变异和倍性的变化与体细胞胚胎发生能力的关系进行了综述。同时结合过去长期的研究经验、指出改变不同品种柑橘愈伤组织的基因型可能是提高其体细胞胚胎发生能力的有效途径。     

陆地棉愈伤诱导及胚胎发生能力的遗传分析

 在特定培养条件下对62个陆地棉（Gossypium hirsutum L.）品种进行了离体培养研究。结果表明，基因型对愈伤组织的诱导率没有明显影响，但对体细胞胚胎发生能力影响很大。仅27.4%的品种有体细胞胚胎发生能力，其中胚胎发生能力较强的品种占11.3%,多数品种(72.6%)在本试验中未观察到胚状体形成。在含有IAA及KT的培养条件下，基因型对愈伤组织的生长速度有明显影响。双列杂交结果表明，基因型间愈伤组织生长速度和体细胞胚胎发生能力存在显著差异。愈伤组织生长速度的一般配合力、特殊配合力和反交效应都达到极显著水平。无胚胎发生能力的品种与有胚胎发生能力的品种杂交所得20个组合都不能形成胚状体，且F#-2代呈3:1的分离比例，表明体细胞胚胎发生受一对隐性主效基因控制。在有胚胎发生能力的基因型中，胚胎发生能力还存在量的差异，这种差异可能受一些修饰基因的控制。     

不同棉花愈伤组织状态与胚胎发生及其植株再生的关系

研究结果表明,能够分化出体细胞胚胎并再生成植株的4种愈伤组织状态为:直接产生胚性愈伤组织或体细胞胚胎簇状胚状体、淡黄色且疏松结构胚性愈伤组织、颗粒状疏松结构愈伤组织及褐化、生长缓慢的愈伤组织;难以分化出体细胞胚胎的4种愈伤组织状态为:易发生体细胞胚再愈伤化的愈伤组织、翠绿色表面有硬块状的愈伤组织、易诱导出胚性愈伤组织但不分化成苗的胚性愈伤组织、疯长型愈伤组织。     

通过幼穗培养建立小麦缺体无性系

以阿勃小麦缺体植株未抽出的幼穗为外植体,通过离体培养获得了幼穗愈伤组织和再生植株,从而建立了这些缺体的体细胞无性系。不同缺体间在幼穗愈伤组织诱导率及分化率上表明明显差异,阿勃２Ｄ缺体的幼穗愈伤组织诱导率和分化率最高,缺体小麦幼穗愈伤组织诱导率和分化率与缺失的染色体有关。     

越南紫薯胚性愈伤组织诱导及体细胞胚胎形成

【目的】越南紫薯〔Ipomoea batatas（L.）Lam〕品质优良,薯块均匀,商品性好,但产量偏低,产量性状亟待遗传改良,体细胞胚胎发生是快速繁殖和保持种性稳定的基础,对紫薯的遗传改良有重要意义。采用激素处理越南小紫薯外植体,研究越南紫薯的体细胞胚胎再生途径,为通过体细胞无性系变异筛选紫薯高产优质新材料提供新方法。【方法】以市场销售的越南紫薯为材料,以叶片和茎段作外植体,探讨植物生长调节物质种类（6-BA、NAA、2,4-D、ABA）及配比对越南紫薯培养的影响,建立越南紫薯体细胞胚胎发生及再生植株体系。【结果】叶片和茎段诱导愈伤组织培养基相同,难易程度一致,诱导配方为 MS+6-BA 1.0 mg/L + NAA 0.2 mg/L;在普通愈伤组织诱导形成胚性愈伤组织过程中,2,4-D 起重要作用,其他激素起辅助作用,较好的诱导配方为 MS+6-BA 0.1 mg/L + 2,4-D 2.0 mg/L;在胚性愈伤组织诱导产生体细胞胚过程中,ABA 起着重要作用,并进一步发育和分化的适宜的培养基为 MS+6-BA 0.1 mg/L + NAA 0.2 mg/L + ABA 0.5 mg/L。【结论】叶片和茎段愈伤组织诱导最佳培养基为 MS+6-BA 1.0 mg/L+0.2 mg/L NAA,愈伤组织转化为胚性愈伤最佳培养基为 MS+6-BA 0.1 mg/L +2,4-D 2.0 mg/L;胚性愈伤形成体细胞胚胎最佳培养基为 MS+6-BA 0.1 mg/L + NAA 0.2 mg/L + ABA 0.5 mg/L。     

橡胶树老幼态芽接无性系幼苗表型特征比较分析

为找出鉴别橡胶树老幼态芽接无性系苗木的参考指标,并试图从形态和生理等参数解释橡胶树幼态无性系生长较快的原因,以1年生橡胶树芽接幼态无性系和老态无性系为试验材料,从苗木生长、叶蓬大小、叶片性状、光合特性和内源激素含量等方面进行了差异比较分析。结果表明:1）生长方面,橡胶树幼态无性系株高和地径极显著（P<0.01）大于老态无性系,参试的无性系株高幼态比老态植株大11.4%～13.3%,地径比老态植株大13.23%～32.04%;2）叶蓬和叶片性状方面,幼态无性系蓬高、蓬宽、叶长、叶宽、叶面积和比叶面积等均极显著（P<0.01）大于老态无性系,幼态无性系叶长、叶宽和叶面积分别约为老态的1.50、1.35倍和1.80倍,而叶脉密度和抽生角度极显著（P<0.01）小于老态无性系,老态无性系叶脉密度和抽生角度是幼态无性系的1.3倍和1.5倍以上;3）生理参数方面,幼态无性系叶片SPAD值、叶绿素含量、净光合速率、生长素及激动素含量均显著（P<0.05）高于老态无性系,脱落酸含量显著（P<0.05）低于老态无性系。表明橡胶树幼态无性系具有叶蓬宽而大、叶片长而大、茎干直立性好、净光合速率强、内源生长素含量高等优点,这些优点是决定其苗木生长较快的主要因素;同时建议将叶片大小、叶脉稀朗程度、接穗与砧木抽生夹角作为橡胶树花药体胚植株芽接无性系（幼态）及其供体芽接无性系（老态）苗木的鉴别指标之一。     

栽培稻体细胞无性系及其后代的性状与染色体变异

近年来,植物组织培养技术的应用,产生了新的遗传变异性,加速了植物改良和作物育种进程。Skirvin(1978)曾将愈伤组织产生的植株称为愈伤无性系(calli—clones)。Shepard等(1980)又将原生质体衍生的植株称为原生质体无性系(protoclones),而Scoweroft和Larkin(1982)认为,将离体培养再生的植株统称为体细胞无性系(somaclones)是合宜的。 农业上大多数重要物种,其体细胞无性系的变异要比其供体种子后代大得多。Burk和Matzinger(1976)首先以烟草二倍体自交15代的品种为材料,在获得的46个体