日本结缕草成熟种子愈伤组织诱导及植株再生的影响因子分析

 【目的】优化日本结缕草的组织培养体系，提高其植株再生率，建立高频植株再生体系。【方法】以日本结缕草的成熟种子为外植体，分析激素、基本培养基、培养条件、脯氨酸、Cu2+等因子对愈伤组织诱导及植株再生的影响。【结果】（1）培养基中添加脯氨酸能提高愈伤组织诱导率，而BA降低愈伤组织的诱导率，低浓度的NAA(0.1～0.2 mg·L-1)能促进愈伤组织的形成，愈伤组织诱导的最佳培养基为ND＋2,4-D 3.0 mg·L-1＋NAA 0.2 mg·L-1+L-Pro 500 mg·L-1，愈伤组织诱导率达57.3%；（2）愈伤组织继代的最佳培养基为MSD+ 2,4-D 1.0 mg·L-1；（3）愈伤组织分化的最佳培养基为MSD＋NAA 0.3 mg·L-1+KT 0.5 mg·L-1+BA 0.05 mg·L-1 + L-Pro 500 mg·L-1，分化率达36.7%。【结论】优化了日本结缕草的组织培养体系，初步找到了影响其成熟种子愈伤组织诱导及植株再生的主要因子。     

百合愈伤组织的诱导及植株再生

试验以东方百合(Oriental hybrids)"bernini"的花柱、花丝、花瓣为外植体,利用组织培养技术,探讨不同外植体愈伤组织的诱导、胚状体发生及植株的再生状况。结果表明,三种外植体均能诱导愈伤组织,花柱和花瓣诱导的愈伤组织为绿色致密的非胚性组织,而花丝诱导的愈伤组织为黄色疏松的胚性组织,将胚性愈伤组织继续培养一个月可发生胚状体。花丝愈伤组织诱导率、分化率以及分化速度均高于花柱和花瓣。诱导愈伤组织的最佳培养基为改良MS(盐酸硫胺素的浓度为4mg·L~(-1))+2,4-D2mg·L~(-1)+水解乳蛋白300mg·L~(-1);最佳分化培养基为MS+KT0.1mg·L~(-1)+BA 0.5mg·L~(-1)+NAA 1mg·L~(-1);最佳生根培养基为MS+IBA 0.5mg·L~(-1)。     

茶树不同儿茶素含量愈伤组织的蛋白差异分析

【目的】建立适合于茶树愈伤组织的蛋白质双向电泳技术,并比较不同愈伤组织间的蛋白表达差异,为深入开展茶树儿茶素生物合成的蛋白质组学研究奠定基础。【方法】在优化蛋白质提取技术的基础上,分别对"云茎63X"(儿茶素含量低)、"云茎63Y"(儿茶素含量较高)和光照诱导的"云茎63Y"(儿茶素含量最高)三类愈伤组织的蛋白质进行双向电泳分析,并对表达差异的蛋白质点进行质谱(LTQ-ESI-MS/MS)分析。【结果】通过对蛋白得率和SDS-PAGE单向电泳图谱的比较,发现TCA-丙酮法最适合茶树愈伤组织中蛋白质的提取;从三类愈伤组织的蛋白双向电泳图谱中,分析检测出14个差异较大的蛋白质;经质谱分析和数据库检索,14个蛋白中包括有谷胱甘肽S-转移酶、WD40蛋白、咖啡酸-O-转甲基酶、S-腺苷甲硫氨酸合成酶、果胶甲酯酶等。【结论】这些蛋白可能参与了苯丙烷及类黄酮途径的合成及其调控、乙烯合成、细胞壁代谢、糖酵解和信号转导等生理作用。     

地被菊幼嫩花瓣组织培养研究

以地被菊幼嫩花瓣为试材,进行了组织培养的研究,结果表明地被菊幼嫩花瓣是诱导愈伤组织的良好材料。当培养基中2.4-D和NAA浓度为0.5～2mg·L-1时,愈伤组织诱导率均达87.2%以上,并且诱导出的愈伤组织结构疏松,易于分割。在分化培养基MS+KT2mg·L-1+IAA0.5mg·L-1上,芽分化率可达92.5%。不同接种方向对地被菊花瓣不定芽形成无显著影响。地被菊花瓣培养芽的分化率以基部组织为最高(94%),中部和上部组织分化率则逐渐变低。经培养得到的再生植株与原品种相比在形态上产生了一系列变化。     

胡萝卜悬浮细胞系及高效再生系统的建立

以胡萝卜块根为材料诱导愈伤组织,并建立悬浮细胞系,然后将悬浮细胞和愈伤组织分别转入分化培养基进行分化培养。结果表明,胡萝卜块根形成层愈伤组织诱导率为100%,最佳激素种类和用量为2,4!D0.1mg/L;根据外观可将愈伤组织大致分为4种类型,I型是直接建立悬浮细胞系的良好来源,Ⅲ型经继代培养后可用于悬浮细胞系的建立;静止法是胡萝卜悬浮细胞系简单而有效的继代方法;胡萝卜愈伤组织分化的最佳培养基是MS或B5基本培养基,MS培养基上的再生苗可直接生根,而B5培养基上的再生苗在原培养基上很难生根,需要转移到MS培养基上才能生根。     

蔗糖对茶树儿茶素生物合成的影响

儿茶素是茶树重要的次生代谢产物,也是茶叶的重要功能物质,具有多种药理活性。因此正确评价茶叶及其制品中儿茶素含量,了解儿茶素生物合成及其调控手段具有重要的意义。利用香草醛盐酸比色法、HPLC等方法,研究蔗糖诱导子处理对茶儿茶素生物合成的影响,并通过qRT-PCR技术分析蔗糖处理对茶树儿茶素生物合成过程中基因表达的影响。结果显示,无论是茶树愈伤组织还是茶树幼苗经蔗糖处理后其儿茶素含量及组分都有所增加,但是高浓度的蔗糖会抑制茶树愈伤组织的生长,特别是在液体培养的早期添加蔗糖。添加适当浓度的蔗糖能增加茶树愈伤组织中非酯型儿茶素C和EC的含量;蔗糖处理后茶树幼苗中非酯型儿茶素EGC和EC含量明显上升,而酯型儿茶素 EGCG相对含量有所下降。qRT-PCR分析显示蔗糖诱导了茶树幼苗中C4H、CHS、CHI、F3H、LAR、ANR、DFR、F3’H、F3’5’H基因表达,其中变化最明显的是F3H,其次是ANR、CHS。这进一步证实了F3H、ANR为茶树儿茶素合成的关键基因。     

冰草种间杂种蒙农杂种组织培养再生和遗传转化体系的建立

 以冰草属(AgropyronGaertn.)中的1个优质种间杂种——“蒙农杂种”冰草(A.cristatumA.desertorumcv.‘Mengnong’)为材料,以幼穗为外植体,建立了组织培养再生与遗传转化体系。试验中所用诱导愈伤组织的培养基为改良MS+2,4-D2.0～3.0mg·L-1,愈伤组织诱导率平均为83.4%;分化培养基为MS(无附加成分),分化率达59.6%;在1/2MS培养基上生根后得到完整小植株。在此基础上,以抗除草剂基因bar为目标基因,用基因枪法转化幼穗诱导的愈伤组织,并对再生植     

亚麻愈伤组织诱导最佳培养基的筛选

利用组织培养技术,采用正交设计方法,以“双亚6号”亚麻种子为材料,对亚麻不同外植体、不同植物激素及不同浓度组合诱导愈伤组织的最佳培养基进行了筛选。结果表明,以B5培养基加入4 mg/LIAA、2 mg/LKT和200 mg/LLH诱导子叶和下胚轴形成的愈伤组织最好,诱导率可达100%;通过细胞学观察发现,该愈伤组织的胚性细胞最多,并可诱导产生再生植株。     

小麦成熟胚培养条件的优化及高效基因型筛选

为了提高小麦成熟胚的分化率、研究小麦成熟胚的组培特性及筛选出高效再生的小麦品种,选取了36个小麦品种为供试材料,研究了不同愈伤诱导时间对成熟胚组培特性的影响、在分化培养基中添加不同浓度KT对成熟胚分化的影响,以及愈伤组织进行不同时间干燥处理后对愈伤分化的影响;并对30个参试品种中具有高效再生率的基因型进行了筛选。结果表明,出愈率随诱导时间呈正向变化,但分化率则表现先增加后降低的变化趋势,且在12 d左右 可以达到较为理想的分化效果;当KT浓度为0.5 mg·L^-1时分化效果最好;转入分化培养基之前对愈伤进行8～12 h干燥处理可显著提高分化率;在供试的30个地方品种中,有15个小麦品种的分化率达到30%以上,其中泰山1389、淮麦20及泛麦5号的分化率依次达到41.5%、41.2%及39.6%。因此,在小麦成熟胚培养过程中愈伤诱导12 d,转接至分化培养基前干燥处理8～12 h及分化培养基中添加0.5 mg·L^-1 KT可以达到较为理想的愈伤分化数。本研究从不同地方品种中筛选出的一些高效再生的小麦品种可以作为遗传转化的受体材料。     

黄山松成熟胚培养与植株再生技术研究

以黄山松(Pinus taiwanensis Hayata)成熟胚为试验材料,进行离体培养与植株再生条件的初步研究。结果表明,黄山松成熟胚外植体表面灭菌以75%的乙醇处理1 min,3%的次氯酸钠处理10 min为适宜;愈伤组织诱导培养基以MS + 1.0 mg·L^-1 6-BA + 0.2 mg·L^-1 NAA为最佳;适宜的不定芽分化培养基为DCR + 1.0 mg·L^-1 6-BA + 0.05 mg·L^-1 NAA;不定芽伸长以DCR + 0.1 mg·L^-1 6-BA + 0.05 mg·L^-1 NAA为适宜;生根培养基以1/2 DCR + 2.0 mg·L^-1 IBA + 0.05 mg·L^-1 NAA为适宜。建立的植株再生体系为黄山松种质资源的保存、遗传改良及优质种苗繁殖等研究提供了参考。     

全球茶与咖啡生产和研究现状的分析

基于世界粮农组织、汤森路透公司Web of Science等公开数据库,系统分析了2000年以来全球茶(Camellia sinensis)与咖啡(Coffea arabica L)的生产和研究情况。结果表明,2000—2013年,累计产茶与咖啡最多的国家分别是中国(总量的29.1%)和巴西(总量的30.6%)。2011年至2015年茶与咖啡的研究论文数量年增长率分别是4.3%与5.6%。美国茶与咖啡的研究论文无论总量还是质量上为最高,自2011年起中国的年产论文量已超过美国;茶与咖啡研究领域呈现出多学科交叉的特性;热点研究领域是生物化学、营养学以及与医学交叉的学科。     

茶树类黄酮合成与积累的组织器官特异性研究

类黄酮是茶树的主要次生代谢产物,对决定茶叶品质及其健康功效具有重要作用。利用LC-TOF/MS、qRT-PCR等技术研究了茶树类黄酮合成积累的组织器官特异性。结果显示,茶树不同器官中,鲜叶中的酚酸、儿茶素和黄酮醇化合物种类较多且含量较高,原花青素含量低但种类多,而在根中则相反。从基因表达差异上看,从鲜叶到茎到根,4CL、CHI、F3H and F3’5’H表达依次降低。酶学实验显示,从鲜叶到茎到根,DFR/LAR和ANR酶活在鲜叶和茎中无明显差异,而在根中只检测到微弱的DFR/LAR活性。在不同发育时期鲜叶中,儿茶素含量在一叶中最高,芽其次;黄酮醇的含量在一叶和二叶中较高;花青素的含量随着鲜叶发育依次减少。qRT-PCR结果显示,PAL、C4H、CHS、F3’H、 F3''5''H、DFR、LAR和ANR基因的表达与不同发育时期鲜叶中儿茶素和黄酮醇积累规律一致。酶学实验显示,随着鲜叶的发育,DFR/LAR的活性依次降低,ANR的活性呈增高趋势,它们的变化与酯型C和EGC含量趋势相吻合。     

茶树精油抗沙门氏菌活性研究

【目的】研究茶树精油对沙门氏菌的生长、碱性磷酸酶含量、胞外蛋白含量、电导率、生物膜形成、鞭毛动力等的影响,初步探讨其抑菌机理。【方法】分别检测茶树精油和多种抗生素对沙门氏菌最小抑菌浓度（minimum inhibitory concentration,MIC）及茶树精油对沙门氏菌最小杀菌浓度（minimum bactericidal concentration,MBC）。检测不同质量浓度茶树精油对沙门氏菌生长曲线、碱性磷酸酶活性和胞外蛋白质量浓度、电导率、生物膜、鞭毛动力的影响。【结果】茶树精油对沙门氏菌的MIC和MBC均为10 540 μg/mL。2 635,5 270,10 540 μg/mL茶树精油对沙门氏菌的生长均有抑制作用,且随着茶树精油质量浓度的增加,其对沙门氏菌的抑制作用增强,沙门氏菌的碱性磷酸酶活性和胞外蛋白质量浓度增加,电导率增强,生物膜形成受到抑制,鞭毛动力下降。【结论】茶树精油通过影响沙门氏菌的生长、碱性磷酸酶活性和胞外蛋白质量浓度、电导率、生物膜形成、鞭毛动力而发挥抑菌作用。     

茶园花蓟马种群数量与茶叶中生化物质关系的数学分析

为明确茶园花蓟马种群数量与茶叶中生化物质的相关性,利用HPLC-ELSD法测定茶叶中生化物质的含量,再通过对茶园9种茶叶上花蓟马的数量进行Pearson相关性分析、通径分析和回归分析得出不同生化物质含量与花蓟马数量关系的密切程度,并进行综合比较与分析。通过Pearson相关性分析得出,花蓟马种群数量与茶叶中糖类含量呈显著正相关,与儿茶素类呈显著负相关;通过通径分析得出,低聚原花青素类与花蓟马的通径系数绝对值最大,其次为糖类和儿茶素类,其中低聚原花青素和糖类的通径系数为正数,儿茶素类为负数;通过回归分析得出,糖类与儿茶素类仍然是与花蓟马数量相关性最显著的2类生化物质。因此,栽植时为了避免花蓟马危害,可以选择糖类含量低或者儿茶素类含量高的茶树种类。研究结果为花蓟马抗虫育种提供了科学依据。     

氮素形态和水平对茶树生理特性的影响

以一年生舒茶早(C. sinensis cv.‘Shuchazao’)扦插苗为材料研究不同氮素形态和氮素水平对茶树叶片光合作用、叶片含氮量和氮素利用相关基因的影响。结果表明,在氮素形态上,铵硝比例3:1和2:2处理茶树叶片光合作用能力显著高于其他处理组;铵硝比例3:1组叶片含氮量显著高于其他组;铵硝比例2:2的谷氨酰胺合成酶基因(GS)的表达量最高,全铵处理组表达量最低,只有铵硝比例2:2处理组的66.67%。铵硝比例2:2的谷氨酸合成酶基因(GOGAT)的表达量最高,铵硝比例1:3表达量最低,只有铵硝比例2:2组的20%。在氮素水平上,正常氮素营养液培养下,茶树叶片的光合作用和叶片含氮量显著高于不含氮和4倍氮处理组;茶树叶片的GS和GOGAT基因的表达量也最高,分别是4倍氮素处理组的1.3倍和2.1倍,是不含氮素处理组的5.2倍和5.0倍。综合来看,茶园施肥需要铵硝配比施肥并适当提高铵态氮含量,同时不宜过度施肥,不仅造成肥料浪费还可能不利于茶树生长。     

茶愈伤组织实时定量PCR分析中内参基因的选取

为了选取合适的内参基因来分析培养基中前体物诱导及对照的茶愈伤组织中茶氨酸代谢相关基因的差异表达,利用GenBank上登录的茶树基因序列以及通过构建文库测序所得的基因（具有完整的阅读框）共7个持家基因设计引物。在分析这些引物的扩增效率和特异性后,测定了它们在茶愈伤组织生长过程中（对照和愈伤培养基中添加含氮外源物的情况下）的表达水平。利用geNorm 和NormFinder软件分析了这些持家基因的稳定性,确定在该条件下合适的内参基因为β-actin和GAPDH。     

茶树根系耐铝内生真菌的筛选鉴定

茶树是典型的喜铝耐铝植物,其根系微生物在铝元素的吸收转化中起重要作用.从茶树根系分离鉴定出一株耐铝的内生真菌,进行了显微镜形态鉴定及18S rDNA序列分析,分析了该菌株对不同重金属的耐受程度,研究铝对该菌生长的影响,并利用电感耦合等离子原子发射光谱仪(ICP-AES)对该菌株耐受A13+进行了研究分析.结果 发现,显微镜形态观察及18S rDNA序列表明该菌为粘红酵母属粘红酵母(Rhodotorula glutinis),命名为A3.粘红酵母A3对不同重金属的耐受性为:Al3+＞ Mn2+＞ Cu2+,其中铝浓度可达250 mmol·L-1.当培养基中添加了150 mmol·L-1的Ap+,菌液pH值为2.0～-3.0,粘红酵母A3生长良好.ICP-AES结果显示该菌株铝离子含量与培养基中Al3+浓度呈正相关,说明该菌株在一定范围内对Al3+具有吸附作用;同时测定该菌株的含水量随培养基中铝含量增加而增大,揭示该菌株对铝毒害的规避与其通过含水量的增加平衡细胞液有关系.分离的耐铝真菌为茶树的耐铝机制提供新的思路,并为其定殖到其他作物规避铝胁迫提供微生物资源,以提高植物的抗性,增加产量.     

茶树CsCBF1基因表达载体的构建及其转基因烟草的抗寒性分析

【目的】通过转基因烟草验证茶树CsCBF1基因抗寒性功能,为发掘、筛选茶树重要功能基因提供理论依据。【方法】 利用根癌农杆菌介导法将构建的表达载体pBI121-CsCBF1导入烟草,通过PCR、RT-PCR和GUS活性染色鉴定外源CsCBF1基因是否导入并整合到烟草基因组上转录表达。然后将转pBI121-CsCBF1型、转pBI121型和野生型烟草分别置于25,4和0 ℃下处理48 h后,检测其膜质通透性、丙二醛（MDA）含量和叶绿素荧光参数Fv/Fm,并将0 ℃处理3 d的转pBI121-CsCBF1型和野生型烟草置于25 ℃下培养1周后观测恢复表型和统计死亡率。【结果】 成功构建表达载体pBI121-CsCBF1,PCR、RT-PCR和GUS活性染色证明,CsCBF1已整合到烟草基因组中并转录表达。25 ℃处理下,转pBI121-CsCBF1型、转pBI121型和野生型烟草的膜质通透性、丙二醛含量和Fv/Fm均无显著差异,而在4和0 ℃处理下,转pBI121-CsCBF1型烟草的膜质通透性和丙二醛含量均显著低于转pBI121型和野生型烟草,但Fv/Fm显著高于转pBI121型和野生型烟草。生长恢复试验中,转pBI121-CsCBF1型的存活率为66.7％,而野生型仅为23.3％。【结论】 茶树CsCBF1基因能够显著增强非低温驯化植物烟草的抗寒性,说明茶树CsCBF1基因存在于细胞抗寒的分子调控途径中,从而提高植物细胞的低温防御能力。     

茶枯饼乙醇抽提物对爪哇根结线虫的毒杀活性

【目的】研究了茶枯饼乙醇抽提物对爪哇根结线虫(Meloidogyne javanica)的毒杀活性,以及茶枯饼粉末拌土处理对空心菜和落葵爪哇根结线虫病的盆栽防治效果,为线虫病的生物防治提供理论依据。【方法】以茶枯饼为材料,采用药液直接浸泡法和粉末拌土盆栽法,分别研究了茶枯饼乙醇抽提物对爪哇根结线虫2龄幼虫的毒杀活性、对卵的孵化抑制性,以及茶枯饼粉末拌土处理对空心菜和落葵爪哇根结线虫病的防效。【结果】茶枯饼乙醇抽提物对爪哇根结线虫2龄幼虫有较强的毒杀活性,以50,100,150mg/mL茶枯饼乙醇抽提物处理72h,经清水复苏24h后,校正死亡率分别为39.94%,58.80%,70.68%;对爪哇根结线虫卵的孵化表现出较强抑制活性,以50,100,150mg/mL茶枯饼乙醇抽提物处理5d后,抑制孵化率均达到58%以上。茶枯饼粉末拌土处理对空心菜(9g/L)及落葵(11g/L)爪哇根结线虫均有较好的防治效果,茶枯饼粉末拌土能显著降低根结数及雌虫产卵量,并使植株地上部鲜质量显著增加。【结论】茶枯饼中存在杀线虫成分,可作为潜在的防治根结线虫病资源用于线虫病的防治。     

危害陕西茶区茶树的小绿叶蝉种类订正及对我国茶树小绿叶蝉的再认识

【目的】通过对危害陕西茶区茶树的小绿叶蝉进行鉴定,明确陕西茶区该类害虫的学名和特征,并对危害我国茶树的小绿叶蝉种类进行了探讨。【方法】运用网捕法采集小绿叶蝉成虫,用显微照相机(CCD)拍摄成虫照片,在解剖镜下观察其一般形态和雄性外生殖器特征,并对小绿叶蝉种类进行鉴定。【结果】采自陕西茶区茶园的小绿叶蝉的外部形态和雄性外生殖器特征与小贯小绿叶蝉Empoasca(Matsumurasca)onukii相同,而与该地已有报道的小绿叶蝉的特征不同。【结论】危害陕西茶区茶树的小绿叶蝉应为小贯小绿叶蝉(Empoasca(Matsumurasca)onukii),我国茶树小绿叶蝉的种名有待进一步明确。