假俭草耐寒变异体的筛选及其生理鉴定

对假俭草(Eremochloa ophiuroides(Munro)Hack.)胚性愈伤组织进行反复间歇低温处理并结合长期继代,诱导体细胞无性系变异的发生。通过人工气候箱低温筛选,在再生群体中获得5个耐寒性提高的变异植株。结果表明:低温处理前各耐寒变异植株及其对照植株间最大光化学效率(Fv/Fm)、相对电导率、丙二醛(MDA)含量、超氧物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性差异不显著。低温处理后所有植株的Fv/Fm均下降,相对电导率和MDA均升高,但耐寒变异体植株的Fv/Fm高于对照植株,相对电导率和MDA含量低于对照植株,表明耐寒植株受低温冷害程度较轻。SOD和CAT的活性在低温处理后均升高,但耐寒变异体植株的SOD和CAT活性均高于对照。因此,耐寒突变体的耐寒性与其SOD和CAT对低温的响应更敏感有关,并首次初步表明体细胞无性系变异技术在假俭草抗寒性改良育种中具有可行性。     

假俭草抗旱变异体的筛选及其生理鉴定

通过长期继代(24个月)假俭草胚性愈伤组织,诱发体细胞无性系变异的发生,从再生植株中筛选抗旱变异体,获得了5个变异体植株。生理检测结果表明,干旱处理后所有植株叶片的相对含水量下降,相对电导率和丙二醛(MDA)含量升高,但抗旱变异体植株的相对含水量显著高于对照植株,相对电导率和MDA含量显著低于对照植株,表明变异体植株受干旱伤害程度较轻,提高了抗旱性。干旱处理前变异体植株与其对照植株间脯氨酸含量、SOD活性和CAT活性差异不大,干旱处理后所有植株的脯氨酸、SOD活性和CAT活性均升高,但变异体植株的脯氨酸含量低于对照植株,SOD和CAT活性高于对照植株。结果表明,变异体植株的抗旱性与在干旱条件下维持更高的SOD和CAT活性有关。     

假俭草种源抗寒性鉴定及其变异分析

为了进一步鉴定和发掘假俭草抗寒遗传资源,为假俭草抗寒育种和遗传研究提供材料和有价值的信息,本研究采用电解质渗透法对搜集的有代表性的110份假俭草种源进行了抗寒性鉴定。结果表明,我国假俭草不同种源之间的抗寒性存在较大变异,它们的半致死温度的变异范围为-2.55℃～-8.01℃,极差为5.46℃,平均半致死温度为-4.89℃,变异系数为18.01%;进一步对假俭草的半致死温度与地理因子（纬度,经度和海拔）进行了回归分析,结果发现假俭草的半致死温度与纬度,经度和海拔均无线性关系;根据假俭草的半致死温度进行系统聚类分析,可以将110份假俭草种源分为3个类群。     

假俭草体细胞抗寒突变体的获得及其SRAP分子鉴定

假俭草抗寒性差是限制其广泛应用的主要因素之一。本研究目标是以优良假俭草选系E-126为材料,经低温诱导和筛选获得体细胞抗寒突变体。结果表明,假俭草种子诱导的愈伤组织在继代培养的过程中,经0℃的低温条件下培养26 d,获得了2块存活的愈伤组织,该愈伤组织经过继代增殖后,进行分化、生根和移栽,获得株系1和株系2。苗期外部形态观察结果表明,假俭草低温诱导的株系1、株系2和对照在叶色、叶毛、叶长和叶宽上均没有显著性差异。半致死温度分析结果表明,株系1、株系2以及对照叶片半致死温度(LT₅₀)分别为-6.646,-6.546和-5.351℃,处理与对照之间差异显著,且都低于对照,但株系1和株系2之间无显著性差异。SRAP的结果表明,假俭草低温诱导的株系1和株系2在110,230以及240 bp处均存在相同特征带,表明假俭草体细胞突变体植株的变异稳定且在分子水平与对照存在差异,但株系1和株系2无差异。因此,株系1和株系2可作为同一体细胞抗寒突变体株系加以利用。     

不同土壤基质对峨眉假俭草营养元素及植物量的影响

以峨眉假俭草为材料,种植在石骨质土、紫色土、垃圾、河滩土、粗砂5种不同的基质上。采用随机区组设计,研究不同基质对峨眉假俭草营养元素及植物量的影响,结果表明:当假俭草植株体内K含量小于5.55g/kg时,植株叶片表现出缺K现象,应在7,8月对假俭草追施一定量的K肥。以石骨质土处理的峨嵋假俭草地上、地下植物量最小。     

中国假俭草居群遗传多样性研究Ⅱ:三种等位酶证据

选择产自我国不同地域的6个假俭草(Eremochloa ophiuroides (Munro) Hack)居群,利用垂直平板丙烯酰胺凝胶电泳技术分析了过氧化物同工酶(POD)、酯酶同工酶(EST)和苹果酸脱氢酶同工酶(MDH)酶谱的9个等位酶位点.结果表明:中国假俭草的基因多样性为0.336,其中居群内为0.176,占总变异的52.4%,居群间为0.16,占总变异的47.6%;居群间遗传一致度为0.945～1.000,其中连云港和贵州2个居群间的遗传一致度明显低于其余4个;中国假俭草居群内的遗传多样性大于居群间遗传多样性,种内遗传差异很小.     

日本结缕草体细胞变异表型和分子标记的研究

结缕草（Zoysia japonica）是重要的暖季型草坪草。本研究以1粒种子诱导的愈伤长期继代后的再生植株为材料,在大田中分小区种植,测量其植株表型数据,并同时利用ISSR标记对遗传变异进行分析。在形态和遗传上研究日本结缕草的体细胞变异水平和特征。结果显示,日本结缕草体细胞表型变异中匍匐茎数量和绿色期变异系数较大。10个表型性状经过主成分分析发现,重要表型指标分散,前5个主成分可以代表整体坪用表型,其中第1主成分可以代表直立茎指标,第2主成分代表匍匐茎蔓延能力和生殖枝高度。ISSR标记分析遗传多样性显示,再生植株多态性条带率83.6%,特异性条带15.1%,具有丰富的遗传多样性。本研究可为日本结缕草获得丰富优异变异提供快捷途径,并有利于根据结缕草体细胞变异特点确定育种方向,快速培育新品种。     

假俭草杂种Ｆ１抗寒性遗传分析

 本研究选用抗寒性存在差异的假俭草品种Ｅ１４２和Ｅ０２２为亲本配制杂交组合,获得了杂种Ｆ_１群体;利用电解质渗透法对Ｆ_１ 群体及其亲本进行抗寒性鉴定,利用植物主基因＋多基因遗传分离分析方法分析假俭草抗寒性遗传特征。结果表明,１）杂种Ｆ_１群体不同单株间的抗寒变异较大,变异范围为－９．６３～ －１．４５℃,变异系数为－２９．２７％。２）Ｆ_１ 群体的抗寒性呈连续的混合正态分布,符合植物主基因＋多基因遗传模型。３）假俭草的抗寒性状最适遗传模型为Ｂ-１,即抗寒性状受２对主基因加性－显性－上位性控制,主基因的遗传率为９１．２８％。本研究明确了假俭草抗寒性状的遗传规律,为假俭草抗寒育种提供了科学依据,也为假俭草抗寒育种创造了材料。     

假俭草杂种F1抗寒性遗传分析

本研究选用抗寒性存在差异的假俭草品种E142和E022为亲本配制杂交组合,获得了杂种F₁群体;利用电解质渗透法对F₁群体及其亲本进行抗寒性鉴定,利用植物主基因+多基因遗传分离分析方法分析假俭草抗寒性遗传特征。结果表明,1) 杂种F₁群体不同单株间的抗寒变异较大,变异范围为－9.63～－1.45℃,变异系数为-29.27%。2)F₁群体的抗寒性呈连续的混合正态分布,符合植物主基因+多基因遗传模型。3)假俭草的抗寒性状最适遗传模型为B-1,即抗寒性状受2对主基因加性－显性－上位性控制,主基因的遗传率为91.28%。本研究明确了假俭草抗寒性状的遗传规律,为假俭草抗寒育种提供了科学依据,也为假俭草抗寒育种创造了材料。     

正交设计优化假俭草SRAP-PCR反应体系及引物筛选

以假俭草叶片DNA为模板,采用正交试验设计,以Mg2 、dNTP、引物和Taq DNA聚合酶4种因素3个水平,对假俭草SRAP反应体系进行研究,并比较了不同浓度模板DNA对扩增效果的影响,建立了假俭草的SRAP最佳反应体系.结果表明,假俭草SRAP-PCR最佳反应体系为:2 μL 10譖CR buffer、60 ng模板DNA、Mg2 1.50 mmol/L、dNTP 260 μmol/L、引物0.25 μmol/L、Taq DNA聚合酶0.5 U,总体积为20 μL.各因素对扩增反应结果均有不同影响,其中以Mg2 浓度影响最大,Taq DNA聚合酶的影响最小.运用该体系对4份假俭草种源进行验证,证明该体系稳定可靠,并从45个SRAP引物组合中筛选出扩增条带清晰、多态性丰富的26个引物组合.这一体系的建立及多态性引物组合的筛选为今后利用SRAP标记技术进行假俭草分子遗传学研究提供了科学依据.     

皇竹草组织培养再生植株研究

以皇竹草腋芽或顶芽作外植体，接种在脱分化培养基上培养，可获得胚性愈伤组织。将愈伤组织转接在再分化培养基上即可产生胚状体再生植株，获得的再生植株经多次切割后其基部又能产生不定芽形成再生植株，由此可获得大量的皇竹草再生植株建立起皇竹草快繁体系，为牧草生产提供优质种苗。     

紫花苜蓿离体培养植株再生及其RAPD分析

对苜蓿(品种农宝)的下胚轴外植体进行离体培养建立了再生体系。结果表明,子叶和下胚轴切段在附加0.2~1.0 mg/L IAA和2.0 mg/L 6-BA或2.0 mg/L KT的MS培养基上培养,均能诱导出愈伤组织,但子叶所诱导的愈伤组织不具有分化能力。下胚轴切段培养5~7 d即可诱导出愈伤组织,并分化出绿色芽点,在原培养基上进而可分化出大量的丛生芽。在含0.2 mg/L IAA和2.0 mg/L 6-BA的MS培养基上,其分化率最高可达到42.6%。这些芽在含0.2 mg/L IAA和0.5 mg/L KT的MS培养基上长成2 cm左右的幼苗时,将其切下转至1/2 MS0培养基上,培养10 d即可诱导生根,得到再生植株。随机选取实生苗和下胚轴愈伤组织再生苗进行RAPD分析,结果表明,所用的50个随机引物中有5个扩增出差异性条带,甚至再生植株之间也有1条引物扩增的条带有差异,这说明经组织培养所得到的再生植株与实生苗相比,在DNA水平上发生了一定程度变异,并且这种变异也存在于再生植株之间。     

γ射线对沟叶结缕草愈伤组织再生和耐盐性的影响

以沟叶结缕草匍匐茎诱导的胚性愈伤组织为材料,分别进行0Gy(对照)和10Gy的⁶⁰Coγ射线辐照处理,比较愈伤组织的再生能力以及再生植株的过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性和脯氨酸含量,并对辐射材料进行不同浓度(0%,0.5%,1.0%,1.5%和2.0%)的NaCl筛选。结果表明,10Gy⁶⁰Coγ射线处理对愈伤组织的再生分化有显著的促进作用,分化形成3个以上小苗的外植体比率提高11.25%,但是愈伤组织再生率下降8.75%;再生植株的CAT活性提高16.02%,脯氨酸含量提高1.20倍;同对照相比,10Gyγ射线处理的愈伤组织获得的再生植株中SOD和POD活性没有显著变化。10Gy⁶⁰Coγ射线辐射处理能显著提高愈伤组织对NaCl的抗性;外植体的生长速度和存活率随着NaCl浓度的提高而下降;愈伤组织经过10Gy⁶⁰Coγ射线处理后,在含1.0%NaCl的再生培养基上获得最多的耐盐植株(成苗率为9.60%),这些植株转移到含1.0%NaCl的生根培养基上后保持旺盛生长。     

假俭草杂交后代部分外部性状的遗传分析

选用假俭草2份外部性状存在差异的种源材料E102和E092(1)进行杂交,获得F₁分离群体,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析方法对F₁群体的叶片长度与宽度、节间长度与直径及草层高度等外部性状进行遗传分析,以初步明确假俭草上述性状的遗传特性。结果表明,1)在调查的杂交后代5个外部性状中,变异系数由大到小依次为叶片长度(23.39%)＞节间长度(21.89%)＞草层高度(15.32%)＞节间直径(7.41%)＞叶片宽度(6.77%),变异系数最大的为叶片长度,最小的为叶片宽度。2)叶片长度的最佳遗传模型为A-1模型,即1对主基因模型,该主基因表现为加性和部分显性或超显性, 主基因遗传率为68.98%;节间长度的最佳遗传模型为A-4模型,1对主基因模型,该主基因表现为负向完全显性,主基因遗传率为47.37%;草层高度的最佳遗传模型为B-6模型,即2对主基因模型,主基因表现为等显性模型,主基因遗传率为47.20%;叶片宽度和节间直径的最佳遗传模型均为A-0模型,即无主基因模型。     

多年生黑麦草高频再生体系的建立及农杆菌介导PEPC基因的转化

以多年生黑麦草(Lolium perenne L.)成熟种子作为外植体,建立其高频再生体系,通过农杆菌介导法将磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)基因转入,为多年生黑麦草的抗逆转基因工作奠定基础。结果表明:种子充分灭菌后在附加6.0 mg·L^-1 2,4-D的培养基中诱导愈伤组织,诱导率可达61.33%。愈伤组织在2,4-D浓度减半的培养基上继代培养长势良好,分化培养基为MS培养基附加1.0 mg·L^-16-BA,分化率最高达到61.33%,在1/2 MS+0.5 mg·L^-1 NAA培养基中进行生根培养,生根率达100%。以该再生体系为基础,将获得的愈伤组织作为外植体进行遗传转化,经筛选培养后得到再生植株,通过PCR及实时荧光定量(Real-Time)PCR验证表明PEPC基因已成功转入,转化率为8.67%。试验结果将为多年生黑麦草抗性品种的研究奠定基础。     

B9对假俭草抗寒性和绿期的影响

用不同浓度比久(B9)(0、1、3、57、g/L)对盆栽假俭草品系E-126进行喷施处理,研究其对假俭草抗寒性和绿期的影响。结果表明,在低温条件下,B9处理的假俭草与对照相比,可溶性糖、脯胺酸含量升高,电导率降低,喷施低浓度的B9可以提高假俭草叶绿素含量,降低叶绿素分解,从而提高其抗寒性。其中效果最好的处理为喷施1 g/L B9,可延长假俭草绿期4-5 d。     

多年生黑麦草组织培养与植株再生研究

对多年生黑麦草种子为外植体的植株再生过程进行系统研究,结果表明,在改良的MS培养基(MSM),以MS无机盐+9.9mg/L维生素B₁+9.5mg/L维生素B₆+4.5mg/L尼克酸+1mg/LCH+30g/L蔗糖+琼脂8g/L为基本成分,附加5mg/L2,4-D和0.05mg/LKT时,适合种子的愈伤组织诱导;继代培养基附加2mg/L2,4-D和0.1mg/LKT;分化培养基附加1mg/L2,4-D和1mg/LKT;生根培养基为无激素的MS培养基。完成植株再生约需12周,愈伤组织分化率为70%。     

硝酸钾对假俭草抗寒性和草绿期的影响

用硝酸钾(0、2.5、5.0、7.5和10.0 g/L)对盆栽假俭草(Eremochloa ophiuroides(Munro.)Hack)优良品系E-126进行处理,通过测定叶中叶绿素、可溶性糖和脯胺酸的含量及相对电导率,研究其对假俭草抗寒性和绿期的影响,结果表明:在低温条件下,硝酸钾处理的假俭草与对照相比,不仅降低了电导率,提高了叶绿素的含量、抑制了叶绿素的分解,而且提高了可溶性糖、脯胺酸的含量,从而提高了抗寒性.其中效果最好的处理为7.5 g/L,可延长假俭草草绿期12～13 d.     

In vitro regeneration of Digitaria eriantha

Abstract

Embryogenic callus was obtained from immature regions of the leaf of Digitaria eriantha when grown in the dark on a MS medium supplemented with 1,0 or 2,0mg/dm³, 2,4‐D and 3–9 % sucrose. Plantlet regeneration occurred when the calli were transferred to MS medium containing 0,1 mg/dm³, 2,4‐D and 7–8 % sucrose, and placed under 16 hour photoperiod. The regenerated plantlets were successfully planted out into a mixture of sand and potting soil.