四种主栽切花菊品种的养分吸收特征

【目的】为明确不同切花菊品种的养分需求特性,本研究选取4种引进主栽品种对其养分需求特性进行比较,以期为设施切花菊科学施肥提供理论依据和指导。【方法】采用切花菊品种蒙娜丽莎白、乒乓白、罗马红和丹特紫为材料,在云南富民丰岛花卉设施大棚中进行田间试验。于菊花移栽后15 d (根生长期)、30 d (茎生长期)、45 d (花芽分化期)、60 d (现蕾期) 和80 d (收获期) 进行采样,测定植株干重及氮磷钾含量,于收获期测定观赏性状。【结果】四种切花菊品种干物质累积和养分吸收存在显著差异。罗马红和丹特紫的地上部干物质累积平均为634.63 g/m2,显著高于其他2个品种;丹特紫的地下部干物质累积量和鲜重显著高于其他3个品种,分别为50.5 g/m2、67.10 g/plant;乒乓白地下部干物质累积量相对较低,为丹特紫的61.9%,鲜重以蒙娜丽莎白相对较低,为47.32 g/plant。蒙娜丽莎白和罗马红氮、钾累积量均显著高于乒乓白和丹特紫。罗马红磷累积量显著高于蒙娜丽莎白和丹特紫,而乒乓白磷累积量略低于罗马红,差异不显著。四个菊花品种的N、 P₂O₅、 K₂O阶段累积速率最快的时期均出现在30～45 d (茎生长期～花芽分化期) 和45～60 d (花芽分化期～现蕾期),养分需求量平均为N 4.40 g/m2、P₂O₅ 2.08 g/m2、K₂O 7.35 g/m2和N 4.53 g/m2、P₂O₅ 1.35 g/m2、K₂O 3.62 g/m2;在80 d (收获期),养分需求量平均为N 2.84 g/m2、P₂O₅ 0.69 g/m2、K₂O 1.31 g/m2,分别占总需求量的19.4%、13.5%、7.8%。【结论】不同品种切花菊氮磷钾的吸收、累积和分配存在着显著性差异,4个主栽切花菊品种养分需求量以罗马红最高,乒乓白最低。蒙娜丽莎白和罗马红氮、钾累积量均显著高于乒乓白和丹特紫。罗马红磷累积量显著高于蒙娜丽莎白和丹特紫,而乒乓白与罗马红的磷素累积量差异不显著。对于切花菊罗马红,尤其应重视花芽分化期的养分供应。     

红比利时杜鹃愈伤悬浮颗粒瞬时转化体系构建及植株再生

为建立红比利时杜鹃花愈伤悬浮颗粒瞬时转化体系,以嫩叶为材料,探讨了愈伤组织诱导与增殖的条件,构建并评价了愈伤悬浮颗粒瞬时转化体系,同时诱导愈伤颗粒出芽、生根,并获得组培小苗。结果表明,在2.41 g·L^-1木本植物基本培养基(WPM)+20 g·L^-1蔗糖+10 g·L^-1麦芽糖+7.0 g·L^-1琼脂+0.050 mg·L^-1植物组培抗菌剂(PPM)为基本培养基的条件下,嫩叶愈伤组织诱导的生长调节剂最优方案为:0.3 mg·L^-1 2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)+0.3 mg·L^-1 噻重氮苯基脲(TDZ),此时愈化率可达97.78%;愈伤组织继代增殖的生长调节剂方案为:0.61 mg·L^-12,4-二氧苯氧乙酸(2,4-D)+0.65 mg·L^-1 6-苄基腺嘌呤(6-BA)+1.37 mg·L^-1 TDZ,此时增殖率可达167%。将继代5次后呈疏松状的愈伤颗粒接种于液体继代培养基中,大约4~12 d后愈伤颗粒进入指数生长阶段,增殖率为45%。含有GUS基因的pRI 101-AN与含有GFP基因的pCAMBIA1301-GFP分别在农杆菌GV3101介导下转化处于指数生长期的愈伤悬浮颗粒,OD₆₀₀为0.6的农杆菌侵染液侵染15 min后,愈伤颗粒的GUS染色效率为26.28%,愈伤颗粒的GFP荧光表达效果明显。另外,以2.41 g·L^-1 WPM+7 g·L^-1琼脂+20 g·L^-1 蔗糖为基本培养基,添加2.0 mg·L^-1TDZ + 0.5 mg·L^-1 2,4-D时,可诱导愈伤组织不定芽;以1/2 Read为基本培养基,添加0.5 mg·L^-1 IBA+1 g·L^-1活性炭可诱导出芽的愈伤颗粒生根。本研究结果为进一步开展红比利时杜鹃花稳定遗传转化研究和转基因植株培育奠定了基础。     

4个鲜食葡萄品种组培快繁体系的建立

为加快鲜食葡萄苗木的繁殖速度,提高苗木品质,以鲜食葡萄品种夏黑、红地球、巨峰和玫瑰香为试验材料,通过对无菌外植体的消毒、继代和驯化等环节技术的探究,建立适用于不同鲜食葡萄品种的组培快繁体系。结果表明,以葡萄茎段作为外植体在低浓度(0.3%～0.5%)次氯酸钠溶液中消毒15 min后,接种在MS+0.2 mg·L^-1IBA+1.0 mg·L^-16-BA+0.5 mg·L^-1KT+4.0 mg·L^-1腺嘌呤+30 g·L^-1蔗糖+8.2 g·L^-1琼脂的培养基上,成活率达到87.5%;以培养基WPM添加0.2 mg·L^(-1 )IBA增殖培养兼生根诱导,组培苗生长健壮,生根效果好。采用水培方法炼苗3周后4个品种组培苗移栽成活率均达到100%。综上,完整的基础组培快繁体系可应用于科学研究及工业化大规模生产。本研究为加快鲜食葡萄的繁殖速度、提高苗木质量提供了理论依据。     

复合诱变选育高产赤藓糖醇解脂亚罗酵母及其发酵工艺优化

为获得赤藓糖醇高产菌株，以解脂亚罗酵母WT5为出发菌株，采用⁶⁰Co-γ射线和常压室温等离子体(ARTP)对其进行复合诱变处理。为进一步提高赤藓糖醇产量，采用单因素筛选结合Plackett-Burman(PB)试验方法优化培养基组成，同时对培养模式进行改进。结果表明，复合诱变能有效提升解脂亚罗酵母性能，其中⁶⁰Co-γ射线最佳辐射剂量和ARTP最优处理时间为1 200 Gy、60 s。诱变处理后获得优良菌株CA20，其赤藓糖醇产量为60.80 g·L^-1，是出发菌株WT5的2.41倍。此外，PB拟合结果确认发酵最优培养基组分为：43 g·L^-1葡萄糖、1.92 g·L^-1酵母浸出粉、2.98 g·L^-1蛋白胨、4.70 mg·L^-1硫酸铵、6.85 g·L^-1氯化钠、3.30 mg·L^-1磷酸二氢钾、0.65 mg·L^-1维生素B1、49 mg·L^-1     

马来甜龙竹种胚培养增殖芽芽尖再生体系建立

为建立马来甜龙竹高效稳定的再生体系,本研究以马来甜龙竹种胚培养增殖芽的芽尖为试验材料,研究不同植物激素、有机添加物以及弱光处理对其再生体系建立的影响。结果表明,马来甜龙竹芽尖愈伤组织诱导较适宜培养基为添加0.5~1.0 mg·L^-1 NAA和3 mg·L^-1 2,4-D的MS培养基,致密颗粒状愈伤组织诱导率达61.7%;较适宜的分化培养基为添加1 mg·L^-1 6-BA、1 mg·L^-1 KT和0.25 mg·L^-1 NAA的MS培养基,10 μmol·m^-2·s^-1弱光处理6 d,分化率达46.67%,再生苗伸长生长良好;较适宜的生根培养基为添加3 mg·L^-1 IBA的1/2 MS培养基,生根率为55%,根较粗,其中部分根长有侧根。试管苗移植到混合基质中,成活率为83.33%。本研究初步建立了马来甜龙竹种胚培养增殖芽芽尖再生体系,为马来甜龙竹遗传转化体系的研究和应用奠定了基础。     

茶菊病毒检测与脱除技术研究

为了检测茶用菊品种病毒感染情况,并研究产业面积较大的福白菊的脱毒技术。本试验采用巢式PCR方法对24个茶用菊品种进行菊花常见8种(类)病毒的检测,比较了5种不同浓度6-苄基腺嘌呤(6-BA)和萘乙酸(NAA)组合的MS培养基对福白菊茎尖的诱导效果,并用筛选出的激素配比结合4℃低温和利巴韦林处理对福白菊进行脱毒;采用SRAP分子标记技术检测福白菊的脱毒株与非脱毒株,并检测植株生长指标、花朵产量以及花朵总黄酮、绿原酸、木樨草苷、异绿原酸A含量,比较脱毒苗与非脱毒苗的差异。结果表明,24个茶用菊品种中感染较为普遍的有两种病毒(CVB、TAV)和两种类病毒(CSVd和CChMVd),其中,感染率最高的为CSVd,高达100%,其次是TAV(91.67%)、CVB(87.50%),而CChMVd的感染率为66.67%。福白菊单株则感染了CVB和CSVd,福白菊茎尖在1 mg·L^-1 6-BA和0.1 mg·L^-1 NAA的MS培养基中生长健壮且出愈率最高。脱毒后的福白菊保持了遗传稳定性,采用脱除病毒的福白菊母本扦插繁育的种苗生产较源自非脱毒种源生产的花朵产量、品质等指标都有显著提高。综上所述,茶用菊品种普遍感染各种病毒,利用茎尖培养可以对福白菊为代表的茶用菊脱毒,脱毒之后福白菊花朵产量和品质均明显提高。本研究结果为茶用菊的脱毒和种源复壮提供了有效方法。     

粗毛纤孔菌产胞外黑色素发酵条件优化及其抗氧化活性研究

为提高天然黑色素的产量,本研究通过探索碳氮源、转速、pH、温度等单因素对粗毛纤孔菌产黑色素的影响,并利用正交试验筛选产胞外黑色素的最适发酵培养基配方和发酵条件。结果表明,优化后的最佳发酵培养基配方为甘露醇20 g·L^-1、牛肉浸膏5 g·L^-1、碳氮比4∶1、维生素B₁ 10 mg·L^-1,最适发酵条件为发酵温度25℃、发酵初始pH值6、转速180 r·min^-1、发酵时间10 d。在此培养条件下,粗毛纤孔菌胞外黑色素(IHEM)含量高达3.29 g·L^-1,较优化前提高了17.32倍。IHEM体外化学抗氧化活性检测结果显示,IHEM具有良好的抗氧化活性,其对ABTS自由基的清除效果较佳,半最大效应浓度(EC₅₀)为0.019 mg·mL^-1。本研究结果为深层发酵高产黑色素的开发提供了技术支持。     

铜胁迫对人参生理参数和品质的影响研究

为探讨铜胁迫对人参(Panax ginseng C. A. Mey)生理参数及品质的影响机制,以三年生人参种苗为材料,水培处理21 d后研究铜对人参幼苗生长、各部位及对应细胞壁铜含量、生理特性及总皂苷含量的影响。结果表明,高浓度铜胁迫抑制人参生长,破坏细胞正常结构,干重鲜重较对照显著下降。随着铜处理浓度增大,人参各部位铜离子含量显著上升,根、茎、叶最高铜离子含量达48.30、68.58、130.77 mg·kg^-1,铜离子主要分布在细胞壁内,根、茎、叶细胞壁所含铜量占总铜量均在150μmol·L^-1 CuSO₄处理时最高,分别为57.74%、43.33%和37.24%。木质素含量随铜胁迫浓度增加而上升,相关合成酶活性也显著增强,在500μmol·L^-1 CuSO₄处理时达到最大值。人参根和叶H₂O₂及丙二醛(MDA)含量随铜处理浓度增大而上升;过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性在300μmol·L^-1...     

匍匐型地被菊再生及遗传转化体系的建立

为构建有效的地被菊再生和遗传转化体系,本研究以匍匐型地被菊雨花落英叶片为外植体,研究不同苗龄和激素配比对叶盘再生的影响;通过农杆菌介导法将外源基因导入野生型植株中,研究预培养、延迟培养、抗生素浓度等遗传转化条件对转化效率的影响。结果表明,雨花落英叶盘转基因最适再生条件为,以苗龄为30 d的组培苗幼嫩叶片为外植体,设置再生培养基配方为MS+6-BA 1.5 mg·L^-1+NAA 0.8 mg·L^-1,此时再生率高达91.11%,平均芽数为5.90;最优遗传转化组合为预培养2 d,侵染5 min,共培养2 d,延迟培养5 d,之后进行选择培养。羧苄青霉素在延迟培养阶段最适抑菌浓度为400 mg·L^-1;潮霉素叶盘筛选的最适选择压为8~10 mg·L^-1,生根筛选最适浓度为11 mg·L^-1;培养后期加入6-KT可以有效提高抗性芽的再生率;调节6-BA浓度为1.0 mg·L^-1,蔗糖浓度为40 g·L^-1,可以将得到的玻璃化苗转化为正常苗。分子鉴定结果表明,15株抗性苗中有10株阳性苗,阳性苗概率为67%;与野生型植株相比,9个株系的CmERF12基因均受到了明显的抑制表达。本研究建立了地被菊雨花落英再生和遗传转化体系,为进一步进行基因功能研究和遗传改良奠定了一定的理论基础。     

氮磷配施和化肥减施对小麦生长、养分利用及产量性状的影响

为明确氮磷配施和化肥减施对小麦生长、养分利用及产量性状的影响，以8个晋南主栽品种为材料，于2019—2021年开展水培和大田定位试验，水培试验设置4个氮磷水平(N 0.2 mmol·L^-1+P 0.1 mmol·L^-1、N 0.2 mmol·L^-1+P 2.5 mmol·L^-1、N 4 mmol·L^-1+P 0.1 mmol·L^-1、N 4 mmol·L^-1+P 2.5 mmol·L^-1)，对不同小麦品种苗期性状进行初步考察筛选；大田试验设置常规施肥(CF)、化肥减施(FR)和不施肥(CK)3个处理，研究不同年型下化肥减施对小麦生长发育、养分利用及产量的影响。结果表明，水培条件下，不同氮磷水平品育8161株高、根长、植株干重、根干重及根冠比均最低；良星67在低磷时正常氮较低氮植株干重增幅仅为17.07%，根干重反而降低，且在正常氮磷时根冠比较低。大田生产条件下，2019—2020年度(丰水年)化肥减施处理下以品育...     

谷子高效离体再生基因型和培养基的筛选

谷子离体再生和遗传转化困难,极大地限制了其作为模式植物在功能基因组学研究和品种遗传改良中的应用。为筛选高效离体再生的谷子基因型,选取90份国内外的谷子种质资源,利用其成熟胚作为外植体进行离体再生培养。结果表明,不同基因型谷子出愈率、芽分化率和再生率差异较大;不同基因型的谷子出愈率在17.67%~93.67%之间,芽分化率在0%~78.89%之间,再生率在0%~40.00%之间。从中筛选出3份高效离体再生种质资源,分别为Y41、Y176和Y145,其离体再生效率分别为40.00%、37.33%和36.00%。3份种质资源在CIM3培养基上的出愈率最高,且愈伤质量较好,CIM3培养基配方为4.43 g·L^-1MS + 30 g·L^-1蔗糖 + 4 g·L^-1phytagel + 2 mg·L^-12,4-D + 0.5 mg·L^-1KT。本研究结果为谷子离体再生和遗传转化,以及推动谷子作为C₄禾谷类模式植物的进程奠定了一定的理论基础。     

风兰丛芽高效诱导及植株再生研究

为了建立高效、稳定的风兰(Neofinetia falcata)丛芽诱导体系,以非共生性萌发所获得的风兰愈伤组织和原球茎(PLB)混合物为材料,改良的MS为基本培养基,附加不同植物激素及天然附加产物,进行单因素试验,选取适宜风兰生长的各因素种类和质量浓度范围,进而通过正交及完全组合试验,研究不同植物激素种类及其质量浓度和天然附加产物对其愈伤组织诱导和增殖、丛芽发生及植株再生的影响。结果表明,较适宜的非共生性萌发培养基为改良的MS+活性炭(AC)0.5 g·L^-1,在该培养基中种子培养75 d即可获得大量原球茎;原球茎在改良的MS+6-苄氨基嘌呤(6-BA) 0.5 mg·L^-1 +萘乙酸(NAA) 0.5 mg·L^-1 + 苹果泥30 g·L^-1 + AC 0.5 g·L^-1中培养70 d,诱导出的愈伤组织大量增殖,随后由原球茎产生大量丛芽,愈伤增殖系数6.84,丛芽发生率98.96%;将诱导出的丛芽转接至相同培养基中,以“芽繁芽”方式增殖,其增殖系数可达4.36。无菌苗生根则在改良的MS + NAA 1.0 mg·L^-1 + AC 0.5 g·L^-1 + 苹果泥70 g·L^-1 中进行,生根率100%。生根苗移栽至消毒后的碎松树皮中,保温保湿培养90 d后,成活率100%。本研究建立了风兰体外高效快速繁殖体系,为进一步开展其人工繁育和栽培提供了技术支持和理论基础,同时也为其他兰科植物的离体快繁提供了技术参考。     

欧洲缬草不定根悬浮培养及其有效成分的测定

为高效生产欧洲缬草有效成分,通过分析培养基pH值、碳源、糖浓度、盐浓度、总氮(N)浓度、总磷(P)浓度等因素对其不定根悬浮培养生长的影响,确定欧洲缬草不定根悬浮培养的适宜条件,并测定在该培养条件下不定根的生长状况,同时比较正常不定根、褐化不定根、无菌苗根中缬草三酯、乙酰缬草三酯和缬草烯酸3种有效成分的含量。结果表明,欧洲缬草不定根的最佳培养条件为2倍大量元素浓度、48.46 mmol·L^-1总N浓度、1.5 mmol·L^-1总P浓度的RCM培养基,添加40 g·L^-1蔗糖、0.5 mg·L^-1 萘乙酸(NAA),pH值5.7,温度25±2℃,转速100 r·min^-1暗培养,28 d后收获。最佳培养条件下的欧洲缬草正常不定根中缬草三酯、乙酰缬草三酯、缬草烯酸的含量均最高,分别为7.222、0.355、4.016 mg·g^-1,褐化不定根中成分含量显著降低,无菌苗根中成分含量最低。本研究结果可为欧洲缬草不定根及其有效成分的规模化生产提供参考。     

黑木耳发酵菌质总黄酮体外抗氧化活性研究

为满足黑木耳营养功能食品开发需求并实现葛渣的综合利用,本试验对黑木耳固体发酵培养基原料进行筛选,并采用正交试验优化添加葛渣的固体发酵培养基,研究发酵菌质中总黄酮的体外抗氧化活性。结果表明,黑木耳固体发酵最优培养基为50 g玉米糁,添加4.5%葛渣及50 mL优化的液体发酵培养基。发酵菌质总黄酮含量为5.645 mg·g^-1,菌质总黄酮还原力较弱,但对DPPH自由基清除率可达94%,当总黄酮浓度为600μg·mL^-1时对羟基自由基和超氧阴离子自由基清除率最高,分别为97%和98%,表明菌质总黄酮具有较高的体外抗氧化活性。本研究结果为葛渣综合利用及黑木耳新食品的开发提供了科学依据。     

木薯同源四倍体的离体诱导及鉴定

为获得木薯新品种四倍体种质资源,以木薯主栽品种南植199组培苗单芽茎段为试验材料,利用秋水仙素诱导同源四倍体,统计不同浓度秋水仙素对外植体成活率和诱导效果的影响,并对二倍体与同源四倍体进行形态学、解剖学和生理生化方面的比较。结果表明,外植体成活率随秋水仙素浓度升高而降低,0.05~0.10 g·L^-1是秋水仙素诱导木薯同源四倍体的适宜浓度范围。本研究获得了10个同源四倍体株系和1个嵌合体株系。与二倍体木薯相比,四倍体木薯叶片增厚,叶型变宽,保卫细胞增大,叶绿素含量增加。本研究拓宽了木薯种质资源,并为诱导鉴定木薯四倍体提供了一套高效的技术方法。     

盐胁迫下表油菜素内酯对沟叶结缕草愈伤组织生长和再生的影响

表油菜素内酯(EBL)在促进植物生长发育及提高植物抗逆性方面发挥着重要作用。本研究以沟叶结缕草[Zoysia matrella (L.) Merr.]胚性愈伤组织为材料,采用不同浓度NaCl进行盐胁迫处理,并在不同盐胁迫下加入不同浓度的EBL,分析EBL对沟叶结缕草愈伤组织生长和再生,以及愈伤组织和再生植株叶片中过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧岐化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明,当NaCl浓度≥0.6%时,沟叶结缕草愈伤组织生长受到抑制;当NaCl浓度≥0.4%时,沟叶结缕草愈伤组织再生受到抑制。在盐胁迫下,加入0.05 mg·L^-1EBL对愈伤组织生长的促进效果最显著,加入0.02 mg·L^-1EBL对愈伤组织再生的促进效果最显著。当NaCl浓度为0.6%时,经0.05 mg·L^-1 EBL处理,沟叶结缕草愈伤组织的直径增长率升高51.74%,鲜重增长率升高49.73%;当NaCl浓度为0.4%时,经0.02 mg·L^-1EBL处理,愈伤再生成苗数提高38.14%,根长≥5 mm数提高20.12%。本研究获得了耐盐性更强的沟叶结缕草植株,表明离体条件下添加EBL可有效缓解盐胁迫,促进沟叶结缕草愈伤组织的生长和再生。该研究结果为沟叶结缕草更广泛地应用于盐碱地改良提供了基础依据。     

川东獐牙菜体外高效再生体系的建立

为了构建川东獐牙菜(Swertia davidii Franch.)高效稳定的再生体系,以川东獐牙菜带叶茎尖、带芽茎段和叶片为材料,在单因素试验的基础上,通过完全组合及L₉(3⁴)正交试验,探究不同激素对其离体培养的影响。结果表明,川东獐牙菜3种外植体中,叶片适宜作为间接器官发生材料,在MS+2.0 mg·L^-1 6-BA+1.5 mg·L^-1 KT培养条件下,培养7 d便可见愈伤组织从切口处产生,培养30 d后即可分化出大量丛芽;不定芽在相同培养基中培养30 d后,增殖系数可达8.75。带芽茎段则适宜直接器官发生途径,其在MS +2.0 mg·L^-1 6-BA+1.0 mg·L^-1 NAA中培养7 d后,节上腋芽开始萌动,培养30 d后腋芽发生系数可达4.06;试管苗适宜的生根培养基为MS + NAA 0.05 mg·L^-1,培养30 d后即可获得再生植株,生根率为100%;生根苗经过炼苗,移栽30 d后成活率达90%以上。在川东獐牙菜的离体培养中,间接器官发生途径较直接器官发生途径效率更高。本研究通过叶愈伤组织-不定丛芽途径建立了川东獐牙菜高效再生体系,为保护其野生资源和种苗繁育提供了技术支撑,也为其遗传转化奠定了试验基础。