植物花粉超低温保存研究进展

花粉保存是种质资源保存的方法之一,近年来花粉超低温保存研究在许多种植物上取得了进展。本文收集了近二十年来国内进行超低温花粉保存研究的资料,对研究中的主要影响因素和遗传性变化进行了叙述。     

日本牡丹品种花粉超低温保存

为解决杂交育种工作中的时空不遇,延长花粉寿命,本文对23个日本牡丹品种花粉进行了超低温保存研究。对新鲜花粉及超低温保存花粉离体萌发率测定结果表明:不同日本牡丹品种新鲜花粉生活力存在差异,23个品种中,‘大藤锦’花粉萌发率最高,达到60.89%,而‘岛大臣’最低,仅3.49%;室温条件下,日本牡丹品种花粉寿命仅15d左右,而超低温保存可以使日本牡丹品种花粉寿命至少延长至2年。经超低温保存2年,花粉仍然具有较高的萌发率,有的甚至超过保存前水平,因此超低温保存技术可用于日本牡丹品种花粉的长期保存。     

玉蝉花花粉生活力检测和超低温保存研究

[目的]研究花粉超低温保存方法,对于解决植物杂交育种花期不遇问题以及实现种质资源的保存等都具有重要的现实意义。[方法]以鸢尾属植物观赏价值很高的耐寒种玉蝉花为研究对象,对其花粉悬滴法活力检测离体培养基筛选和超低温保存方法进行研究。[结果]玉蝉花花粉活力检测较适合的液体萌发培养基配方为蔗糖150 g/L+H_3BO_3200 mg/L+CaCl_2150 mg/L+Fe_2(SO_4)350 mg/L+KNO350 mg/L+MgSO_4·7H_2O 100 mg/L;超低温保存要采集活力较高的初花期花粉,较适宜含水量为15.0%~20.0%,超低温保存后选用自来水水冲化冻,花粉萌发率由保存前的56.04%提升到保存后的60.53%;玉蝉花花药也可作为超低温保存材料,保存后采用自来水水冲化冻其花粉萌发率为54.11%。[结论]保存后的花粉活力符合花粉使用活力要求,可用于指导实践。     

长期储藏芍药花粉生活力测定方法研究

采用I2-KI染色法和TTC染色法测定储藏于室温、4℃、-20℃条件下的芍药花粉生活力,同时用培养基萌发法测定花粉萌发率,研究I2-KI染色法和TTC染色法测定结果与培养基萌发法测定结果的相关性.结果表明:芍药花粉生活力和萌发率随储藏时间的延长逐渐降低,且储藏温度越高,萌发率下降速度越快,室温下花粉储藏7d后萌发率即降为0,4℃储藏6个月后花粉萌发率降为0,-20℃储藏9个月后花粉萌发率降至1.96%.不同储藏温度下,I2-KI染色法、TTC染色法测定结果与培养基萌发法测定结果间呈极显著、显著相关;与TTC染色法相比,4℃储藏4个月内及.20℃储藏七个月内的花粉用I2-KI染色法测定的结果更为精确.     

桂花花粉超低温保存和花粉管萌发研究

试验于桂花生长的初花期至盛花初期采集不同品种的桂花花粉,干燥后将花粉保存于超低温液氮中,采用反复冻存和常温解冻30min的方法于第15、30、60、90、180、360天时,用离体培养基萌发法测定花粉活力.结果表明:桂花花粉活力并不高,新鲜花粉活力最高只有31.4%,液氮贮藏可延长其活力,活力保持在10%~20%之间,贮藏180d后花粉基本失活.对比人工授粉和自然授粉花粉管萌发过程研究发现:自然授粉条件下,花粉在开花第3天部分开始萌发,第5~6天有花粉管进入子房;人工授粉后2h柱头上有少量花粉萌发,4h形成花粉管并进入柱头生长,24h到达子房顶部;人工授粉比自然授粉花粉萌发率高.     

密花石斛花粉的保存方法研究

研究了密花石斛花粉不同保存方法下的花粉寿命,并对密花石斛花粉的超低温保存技术程序进行了研究。 结果表明:1)密花石斛花粉采用室温（(27±2)℃）、冷藏（4℃）、冷冻（-20℃）保存,花粉寿命分别为5、23、17 d,超低温保存(-196℃)的花粉120 d后仍可检测到花粉萌发,且萌发率与新鲜花粉相同,超低温保存方法至少可以保存密花石斛花粉4个月;2)密花石斛花粉超低温保存的程序为新鲜花粉（含水量43.26%）直接投入液氮（LN）保存,需用时采用室温、自来水或水浴化冻即可。      

樟树成熟种子超低温保存研究

[目的]研究樟树成熟种子保存的最佳方法。[方法]利用正交试验对樟树种子进行超低温保存,探讨樟树成熟种子保存的最佳方法。[结果]樟树种子超低温保存过程中种子最佳含水量为26%;在樟树种子超低温保存过程中,15%二甲基亚砜是最好的冷冻保护剂之一;最利于樟树种子超低温保存的解冻方式是慢冻和慢解冻。[结论]该研究为研究樟树种子低温保存提供理论依据。     

花粉超低温保存研究进展

为满足种质资源保存和交换以及杂交育种工作的需求,花粉超低温保存研究日渐兴起并逐步深入,保存材料从农作物、果树逐渐扩展到药用植物、园林植物等各类植物花粉.花粉超低温保存研究最初主要集中在保存技术方面,随着研究工作的深入和完善,花粉超低温保存机理的研究也逐渐展开,超低温保存花粉效果的评价,也从花粉染色法、离体萌发法,逐渐发展到田间杂交育种的实际应用.该文对20世纪80年代以来成功进行了花粉超低温保存研究的植物材料进行了总结,重点介绍了花粉超低温保存技术程序,同时对保存效果的评价及超低温保存机理的研究进展进行了综述.      

不同花型芍药的花粉生活力测定和比较研究

对芍药单瓣型、金环型、台阁型、皇冠型和菊花型等不同花型的10个品种,采用TTC法和琼脂培养基发芽法分别进行花粉生活力的测定和比较研究.显微观察结果表明,单瓣型品种的花粉形态和其他几种花型芍药的花粉有所不同.TTC染色法结果表明,单瓣型品种的花粉生活力与金环型、台阁型、皇冠型、菊花型品种间存在极显著差异,菊花型与台阁型、金环型间有显著差异,金环型、台阁型和皇冠型之间均无显著差异;单瓣型品种花粉生活力最强,菊花型的最弱.琼脂培养基发芽法结果表明,以蔗糖10%、琼脂0.5%、硼酸10 mg/L培养基为佳;花粉生活力测定值较TTC法低,数据更为准确.     

芍药花粉活力测定方法的研究

鉴定花粉活力是杂交育种的重要环节,本试验研究了芍药花粉离体萌发的条件,并利用8个芍药品种,建立了新鲜花粉活力快速测定方法.试验表明,芍药花粉离体萌发的适宜条件为50mg/L硼酸、100g/L蔗糖、pH值7.0～7.5、25℃下培养6h,在此条件下可获得较高的萌发率.与TTC法和醋酸洋红法相比,I2-KI染色法的测定结果与离体培养萌发法的测定结果相近,并相关性显著,I2-K(I染色法适于芍药新鲜花粉活力较快捷、简便、准确的测定.     

培养基成分对芍药花粉萌发及花粉管生长的影响

以粉色花芍药和紫色花芍药的新鲜花粉为试材,研究培养基中不同浓度的蔗糖、硼酸、pH、NAA浓度、PEG6000对芍药花粉萌发和花粉管生长的影响.结果表明:两种芍药花粉的萌发率和花粉管长度都随着不同处理因素浓度的增加而先增大后减小,分别在蔗糖浓度为20 g/L、硼酸浓度为20 g/L、pH值为6～7、NAA浓度为0.5 g...     

芍药组织培养技术研究

以芍药休眠芽为外植体,进行组织培养试验。结果表明,外植体消毒的最佳方法是用0.1%HgCl2消毒10 min,适宜的启动培养基为1/2MS GA31 mg/L 6-BA 1 mg/L,最佳增殖培养基为1/2MS 6-BA 1 mg/L KT 0.5 mg/L。采用两步生根法,组培苗生根的适宜培养基为1/2MS IBA 1 mg/L。     

芍药花芽形态分化的解剖学观察初探

采用冰冻切片对芍药花芽形态分化进行观察研究,结果表明芍药花芽的形态分化分为5个时期:苞片原基期→花萼原基期→花瓣原基期→雄蕊原基期→雌蕊原基期.在扬州地区,芍药花芽的形态分化期:9月上中旬为苞片原基分化期,9月下旬至10月中旬是花萼原基分化期,10月下旬至翌年1月下旬为花瓣原基分化期,2月上旬为雄蕊原基分化期、雌蕊原基分化期.     

不同处理对芍药生长发育的影响

以早花、中花、晚花3个芍药品种为材料,以草炭∶蛭石∶珍珠岩=3∶1∶1为基质,研究了基质盆栽(处理1)与大田地栽(处理2,CK)对芍药生长、开花的影响.结果表明,芍药在草炭∶蛭石∶珍珠岩=3∶1∶1的基质能够正常生长开花,处理1不仅可以达到处理2(CK)的效果,而且提早开花近2个月,延长花期4-6d.处理1成功实现了芍...     

牡丹·芍药DNA提取方法研究

[目的]筛选一种适合牡丹、芍药基因组DNA的提取方法。[方法]以新鲜的牡丹、芍药叶片为材料,采用CTAB法和SDS法提取基因组DNA,通过紫外光谱分析法、琼脂糖凝胶电泳及PCR扩增等检测方法对牡丹、芍药基因组DNA的提取方法进行筛选。[结果]在牡丹、芍药基因组DNA的提取过程中,叶片内的酚类、色素、丹宁、糖类等物质与DNA结合,影响DNA的提取质量。在这两种DNA提取方法中,SDS法略好于CTAB法。SDS法DNA得率虽低,但其纯度高,去糖去蛋白等杂质比较干净,且在未加RNA酶的情况下,RNA污染较少,在进行PCR扩增时,能得到比较理想的产物。[结论]取材时间是影响DNA提取质量的关键因素之一。在提取牡丹、芍药基因组DNA时应该取完全展开的幼嫩叶片。     

亳芍产芍药苷内生真菌的筛选

[目的]筛选亳芍产芍药苷内生真菌。[方法]采用组织块法从亳芍的根部分离内生真菌;从内生真菌发酵液中抽提芍药苷;然后通过薄层层析、高效液相色谱分析和基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱对内生真菌所产芍药苷进行鉴定。[结果]从亳芍中分离到22株内生真菌,其中1株为产芍药苷内生真菌,经形态学初步鉴定为细脚棒束孢种(Isaria tenuipes)。[结论]从亳芍中分离到了一株产芍药苷内生真菌R12,可作为芍药苷药物工业化生产的候选菌株。     

芍药组培中抗外植体褐化相关问题的研究

以引种黑龙江省野生生境芍药Paeonia lactiflora为供试材料,对外植体取材部位、培养条件、抑褐剂几方面进行了褐化抑制的相关研究.结果表明,叶片接种于改良MS+2.4-D 0.5 mg·L-1+6-BA 0.5 mg·L-1+蔗糖30g·L-1+琼脂8 g·L-1培养基,叶柄和茎段接种于MS+6-BA 3.5 mg·L-1+蔗糖30 g·L-1+琼脂8 g·L-1培养基;并且在两培养基中添加1 g·L-1的PVP,就能够有效地抑制外植体的褐化.使褐化率降为0.     

芍药AP1(APETALA 1)基因密码子使用的偏好性分析

在前期克隆芍药AP1基因(登录号为KC354376)的基础上,运用CHIPS、CUSP和CodonW在线程序,分析芍药AP1基因的密码子偏好性,并与其他物种的AP1基因以及模式生物的基因组进行比较。结果表明,芍药AP1基因大部分偏好使用以A/T结尾的密码子,29种偏好密码子(RSCU值>1)中,偏好性较强的有CCA、AGG、TCA、GTT(RSCU值≥2);通过比较12种植物的AP1基因密码子偏好性,发现AP1基因在芒果和梨中的表达水平相对较高,而在芍药和牡丹等植物中的表达水平一般,并且大多偏好以A/T结尾的密码子,这可能与该基因的特殊功能有关;聚类分析结果表明,芍药科中芍药与牡丹聚为一类,梨和碧桃聚为一类;在密码子的使用频率上,芍药AP1基因与酵母基因组的差异小于与大肠杆菌和拟南芥基因组的差异,酵母真核表达更适合作为芍药AP1基因的外源表达系统。本研究结果可为芍药AP1基因在遗传改良中选择合适的受体植物、选择较佳的外源表达系统以及提高该基因的表达水平提供参考依据。     

芍药台阁品种和托桂品种花芽分化过程

采用石蜡切片的办法对比观察台阁品种‘大富贵’和托桂品种‘莲台’花芽分化的过程。研究表明,托桂品种‘莲台’花芽分化过程与前人报道的芍药花芽分化过程相似,分为苞片原基分化期、萼片原基分化期、花瓣原基分化期、雄蕊原基分化期、雌蕊原基分化期及雄蕊原基瓣化期共6个时期;而台阁型品种‘大富贵’花芽分化前期与‘莲台’相似,然而在雄蕊原基分化期以后,并不相继产生雌蕊原基,而是在此部位又出现花瓣原基,随后出现雄蕊原基、雌蕊原基,发育形成"上方花",最终上下两花重叠,形成台阁。