甘蓝类植物小孢子培养及植株再生研究

对3个甘蓝类植物(甘蓝、青花菜、羽衣甘蓝)19个品种小孢子胚胎发生和植株再生的影响因素进行了研究,结果表明,基因型不仅影响供试材料的小孢子胚状体发生频率,也影响胚状体的质量;4℃低温预处理0 ～2d结合32.5℃热激1d,能显著提高供试基因型小孢子出胚率.胚状体先在NLN-13液体培养基中培养25d,有利于胚状体分化成苗;后在B5固体分化培养基中添加1％ ～1.2％琼脂,可有效促进胚状体萌发和植株再生.小孢子再生植株先使用流式细胞仪在生长初期鉴定倍性,后对单倍体植株采用200mg·L-1秋水仙碱浸根处理20h,并用流式细胞仪鉴定,此方法可快速、有效地获得双单倍体植株.     

菜苔小孢子培养及再生植株的倍性鉴定*

以早熟菜苔(Brassica rapa ssp．parachinensis)品种油青四九为供体材料，研究了更新培养液和秋水仙碱分别直接处理分离的菜苔小孢子对胚发生频率的影响。分离小孢子先用NLN-17培养液32℃热激培养2d，换成NLN-10培养液后在24℃继续培养，比不换培养液直接用NLN-10培养液处理的胚状体产量明显提高，更新培养液并能改善胚状体质量。用秋水仙碱0．8mg／L直接处理分离小孢子能明显增加胚状体产量，秋水仙碱浓度过高不利出胚和胚状体萌发。流式细胞仪(FCM)鉴定菜苔小孢子再生植株的染色体倍性表明，有较高的自发二倍体率(70％)和四倍体率(8％)，而其它多倍体和混倍体比率相对较少。     

小孢子培养获得松花型花椰菜DH再生植株

对5个松花型花椰菜(Brassica oleraceavar.botrytisL.)杂种一代的小孢子培养研究表明,小孢子胎胚发生主要依赖于基因型,庆农65天的每花蕾胚状体产量最高,平均达15.5个。松花菜的胚状体萌发率一般在30%左右,并有效地获得了大量的DH再生植株。冷激预处理能显著地影响花椰菜小孢子的胚胎发生,但供体材料间存在不同的结果。结球期和开花结角期再生植株的生育期与育性出现较大分离,可育且能正常结角的比例约占全部小孢子再生植株的50%以上,因而不再需要加倍处理。     

遗传背景及活性炭对白小孢子胚胎发生能力的影响

探讨了白材料类型、球型、熟性等不同遗传背景以及培养基中添加活性对小孢子胚胎发生能力（MEA）的影响。结果表明：结球白菜比不结球白菜、结环白菜中的叠抱类型比合抱类型、早熟类型比中晚熟类型具有更高的MEA。培养基中添加一定浓度的活性炭明显促进培养小孢子的的胚胎发生及发育，特别对低MEA材料的促进作用促进作用更为显著。     

小孢子培养有效获得松花型花椰菜DH再生植株

对5个松花型花椰菜杂种一代的小孢子培养研究表明，小孢子胎胚发生主要依赖于基因型，庆农65天的每花蕾胚状体产量最高，平均达15.5个。松花菜的胚状体萌发率一般在30%左右，并有效获得了大量的DH再生植株。冷击预处理能显著影响花椰菜小孢子的胚胎发生，但供体材料间存在不同的结果。结球期和开花结角期再生植株的生育期与育性出现较大分离，可育且能正常结角的比例约占全部小孢子再生植株的50%以上，因而不再需要加倍处理。     

离体诱变对大麦游离小孢子培养影响的初步研究

本文研究了离体诱变对大麦游离小孢子培养的影响。结果表明，大麦花药预培养３６后，经５００ｒａｄγ射线辐照，加快了小孢子的出愈速度，对小孢子分裂启动的比率影响不大，对胚状和愈伤组织的形成则有不利影响，其出愈率为２５．３％，比对照３７．１％低，但该处理产生的胚状体有一定的绿苗分化能力。在挑取花药前，穗子经５００ｒａｄγ射线辐照，不仅延缓了出愈时间，而且严重降低了孢子分裂启动的比率，从而使胚状体和愈伤组织的形成数大幅度下降，出愈率从对照３７．１％下降到２．８％。     

番茄游离小孢子培养形成胚状体的初步研究

对４个番茄栽培及一个野生种进行了直接游离小孢培养的初步研究,所有供试材料均得到了胚状体,早粉二号同时获得胚状及愈伤,美味樱桃番茄得到了球形胚。类心型胚等胚状体。对一些诱导因素进行了初步探索,发现供体植株的基因型及生长环境对培养结果有影响,其中供体植株所处的生长环间的影响较为重要。     

抗生素在甘蓝类蔬菜小孢子胚胎发生中的双重作用

为克服甘蓝类蔬菜游离小孢子培养中的细菌污染,以1个青花菜纯合系和2个结球甘蓝纯合系为试验材料,研究培养基中分别添加2种抗生素——头孢噻胯和羧苄青霉素对小孢子培养中细菌污染、胚胎发生和胚植株再生的影响。结果表明,2种抗生素的添加(25、50、100、200 mg·L~(-1))能够显著降低小孢子培养中的细菌污染;50 mg·L~(-1)头孢噻胯和羧苄青霉素的添加显著促进了结球甘蓝、青花菜胚胎发生和植株再生频率;抗生素处理高于50 mg·L~(-1)时,小孢子死亡率升高,同时小孢子的发育受到抑制。本研究报道了抗生素在小孢子培养中的双重作用,尤其是对于胚胎发生的促进作用,这对加快单倍体育种进程具有重要意义。     

茄子游离小孢子培养中小孢子发育的细胞学观察

本文以茄子（Solanum melongena L.）杂交F1代的植株为试验材料，通过游离小孢子的培养，对小孢子脱分化、再分化形成再生植株的发育途径，进行了较为详细的形态细胞学观察。其结果如下：（1）小孢子进行均等分裂和营养细胞分裂两种方式都能形成胚状体或愈伤组织。生殖细胞仅分裂1-2次。（2）多细胞小孢子从花粉沟或萌发孔突出来脱掉花粉壁。（3）花药组织在胚状体形成过程中起着重要作用。（4）从获得的再生植株中，随机取37株进行根尖细胞染色体观察发现，22株为单倍体，14株为二倍体，1株为四倍体。     

结球甘蓝小孢子胚诱导与植株再生

以4个结球甘蓝品种为试材,研究不同条件对小孢子胚诱导和植株再生的影响.结果表明:基因型是限制小孢子胚发生的主要因素.适宜取材的花蕾大小为2.5～4.0mm,瓣药比为2/3 ～7/6,盛花期是取蕾的适宜时期;培养基大量元素减半和添加适量活性炭均可显著提高胚状体诱导率,但对于难出胚基因型没有起到诱导出胚的作用;胚状体的诱导和萌芽需要植物生长调节剂NAA和6-BA的参与,适宜的胚状体诱导培养基为NLN-13+0.2mg· L-1 6-BA+0.1mg·L-1 NAA,胚状体诱导率为38胚/10蕾,适宜的胚状体生芽培养基为MS+0.4mg·L-16-BA +0.1mg·L-1 NAA+3％蔗糖+0.7％琼脂,芽诱导率达46.7％.     

矮紧型、抗病同源四倍体不结球白菜矮桩秋冠新材料创制

为创制矮紧型、抗病同源四倍体不结球白菜矮桩秘冠新材料,使用浓度为0.2%的秋水仙素处理二倍体不结球白菜矮桩秋冠植株子叶期生长点,通过形态学、解剖学、细胞学特征和使用流式细胞仪进行鉴定,筛选出同源四倍体植株,并进行农艺性状、营养指标、光合能力和抗病性测定。形态学鉴定结果显示,四倍体植株的种子、花器官、荚果表现出巨大化,但整体株型和叶片变小。解剖学鉴定结果发现,四倍体植株气孔变大但单位面积密度减小,花粉粒变大且形状不规则。细胞学鉴定中,二倍体植株细胞染色体数为20条,四倍体为40条,是二倍体的2倍。流式细胞仪鉴定结果表明,二倍体细胞核DNA相对含量峰值在50处,四倍体细胞核DNA相对含量峰值在100处,与细胞学鉴定结果一致。农艺性状中,四倍体植株的单叶质量、十叶厚有所增加,但叶柄长、株高、叶长等有一定程度的降低。营养品质中,四倍体可溶性糖、纤维素、叶绿素含量减少,氨基酸、有机酸含量增加。光合特性分析结果发现,与二倍体相比,四倍体的最大净光合速率、表观量子效率、暗呼吸速率分别增加了29.192%、16.071%和14.0947,光饱和点降低,说明四倍体植株比二倍体具有更强的光合效率。抗病测定结果发现,四倍体植株叶片对灰霉病的抗性明显增强。经选育获得了矮紧型、抗病不结球白菜同源四倍体矮桩秋冠新材料,为不结球白菜种质创新和新品种培育奠定了基础。     

高产、抗病同源四倍体不结球白菜黄心乌新材料的创制

不结球白菜黄心乌是长江中下游流域特别是安徽地区的主栽品种之一。为获得品质优良的黄心乌新材料,本研究使用0.2%(w/v)的秋水仙素溶液点滴处理二倍体黄心乌幼苗的子叶生长点,通过形态学和细胞学的方法筛选到同源四倍体黄心乌植株,并对二、四倍体黄心乌的农艺性状以及品质进行分析。形态学研究结果表明,四倍体植株的株型、叶片、花、种荚表现出巨大型;四倍体叶片的气孔变大,气孔密度变小;花粉粒体积比二倍体变大且呈现出棒状。细胞学分析结果发现,四倍体植株的根尖染色体数目是二倍体的2倍。流式细胞仪分析结果表明,四倍体植株的荧光强度为二倍体的2倍。营养品质方面,与二倍体相比,四倍体纤维素、有机酸含量显著上升,叶绿素、硝态氮含量显著下降,可溶性糖及可溶性蛋白含量无显著变化。此外,结合光响应曲线分析结果发现,强光条件下,四倍体对光强的适应能力更强。在抗病性检测中发现,四倍体的灰霉菌抗性明显优于二倍体。本研究获得了高产、抗病的同源四倍体不结球白菜黄心乌新材料,为不结球白菜育种工作提供了新的种质资源。     

青梗不结球白菜耐热性的抗氧化指标评估体系建立

为发掘耐热性不结球白菜种质资源并为生产推荐耐热性优良品种,本试验采用多元统计的方法对高温胁迫处理的19个青梗不结球白菜品种的幼苗抗氧化相关指标进行综合分析。结果表明,高温胁迫5 d后,不同品种各指标的平均变异系数为33.26%,品种间除超氧阴离子自由基(O■)产生速率差异显著,其他指标均差异极显著。各指标相关性达显著、极显著的有6个,其中O■产生速率与过氧化氢(H₂O₂)含量呈极显著正相关。将13个指标降维成5个主成分,解释了74.5%的差异来源。根据主成分得分计算隶属函数获得综合指标D值,对供试材料进行排序,筛选出耐热性前三位的品种分别为青16、青20、青2,后三位品种为青1、青8、青15。并根据D值将19种青梗不结球白菜聚为三类,聚类结果综合评价中APX、AsA、MDA、POD耐热系数和HII均与耐热性成反比,将各指标进行多元回归分析,获得精度高的综合评价模型D=0.752 75-0.021 90APX-0.042 48MDA-0.034 08AsA-0.079 84POD-0.225 61HII,可作为青梗不结球白菜耐热性综合评价模型。...     

不结球白菜BcLBD37基因的克隆及其对硝酸盐吸收的调节

LBD转录因子是高等植物特有的一类转录因子。为研究不结球白菜LBD基因对硝酸盐吸收的影响,以紫色不结球白菜自交系NJZX3-4为材料,采用同源克隆的方法克隆BcLBD37基因;通过构建PRI101过表达载体,异缘转化拟南芥,实现BcLBD37基因的过表达;同时借助病毒介导的基因沉默技术(VIGS),使不结球白菜中的BcLBD37基因沉默;并利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析BcLBD37基因过表达以及沉默后对硝酸盐吸收相关基因表达量的影响。结果表明,该基因片段长度为840 bp,编码279个氨基酸。与野生型相比,转基因拟南芥中硝酸盐代谢相关基因NIA1、NIA2、NRT1.1、NRT1.7、NRT2.1、NRT2.5的表达量均显著下调,硝酸还原酶活性和硝态氮含量亦显著降低。而在不结球白菜中沉默该基因后,沉默植株PTY-2/4中硝酸盐代谢相关基因的表达显著上调,硝酸还原酶活性和硝态氮含量亦显著提高。综上可知,BcLBD37基因通过抑制硝酸盐代谢相关基因的表达,调节硝酸还原酶的活性,进而抑制$\text{NO}_{3}^{-}$的吸收。本研究为提高不结球白菜营养品质提供了理论依据。     

甘蓝型油菜正季与反季材料小孢子的培养

本文以甘蓝型油菜Westar的F1代为供试材料,通过对8个正季和同样的8个反季材料进行小孢子培养对比实验。结果表明,相同材料（基因型）正季能获得胚状体的反季一样能获得胚状体,但是相同材料的出胚数反季要比正季少50%,并且出胚时间要晚5～8d。正季与反季材料的成苗百分率相同,平均达到93%,加倍率基本一样,达到80%。由此可见,用反季节材料培养小孢子同样能获得成功,对特殊材料可以利用此法进一步加速育种进程。     

不结球白菜新种质P70-203雄性不育细胞质类型的鉴定

本研究根据OguraCMS、PolimaCMS的不育性状相关的线粒体基因序列设计特异引物,对不结球白菜雄性不育系新种质P70-203及其保持系P60-27-1进行PCR分析。研究结果表明,Polima引物P3/P4,P5/P6在不育系与可育系中均无扩增条带;Ogura引物P1/P2在不育系中扩增出750bp的特异片段,但可育系中无扩增条带。将扩增的特异条带回收并测序,将得到的测序结果在NCBI中进行Blastn同源性比较,结果与青花菜Ogura（登录号：EU604643）和萝卜Ogura（登录号：AB055438）细胞质雄性不育同源性均达到99%。从分子角度初步推测：该雄性不育系新种质P70-203具有Ogura细胞质。