果树的体细胞胚胎发生与应用

体细胞胚胎发生在果树的繁殖、人工种子制作和遗传改良诸多领域具有应用价值,近二十年来,果树的体细胞胚胎发生研究有较大进展,本文在总结影响果树体细胞胚胎发生因素的基础上,对其应用途径和前景做了初步概括。     

荔枝体细胞胚胎发生的研究进展

荔枝体细胞胚胎发生体系的建立对于荔枝生物技术的发展是十分必要的。本文对荔枝体细胞胚胎发生的研究作了简单综述,并概括了荔枝体细胞胚胎发生的培养过程、影响因素以及出现的问题。     

籼稻体细胞胚胎发生形态鉴别的研究

以籼稻品种秋桂矮１１发芽种子的功芽基部为外植体，以Ｎ６培养基附加２，４－Ｄ２ｍｇ／Ｌ和脯氨酸０－４０ｍｍｏｌ／Ｌ诱导愈伤组织，对愈伤组织进行了立体解剖，扫描电镜观察和ＧＭＡ塑料薄切片观察。结果表明，愈伤组织可分为胚性、中间型和非胚性３大类，胚性愈伤组织与非胚性愈伤组织在外观特征和内部结构方面都存在显著差异，前者明显分化成６类细胞，其中包括传递细胞；后者分化程度低，且没有观察到传递细胞，中间型愈伤组     

烟草体细胞胚胎诱导发生初报

 以烤烟云烟85叶片诱导的愈伤组织为材料,通过不同的激素浓度配比进行试验,研究其体细胞胚胎的发生能力。结果表明:云烟85体胚诱导的最高频率为61.1%,其体细胞胚发生的最佳激素配比是NAA 2.0 mg/L,BA 0.2 mg/L,从诱导出的体胚中观察到体胚几个主要发育阶段。     

荔枝体细胞胚胎发生的研究进展

荔枝体细胞胚胎发生体系的建立对于荔枝生物技术的发展是十分必要的 .本文对荔枝体细胞胚胎发生的研究作了简单综述 ,并概括了荔枝体细胞胚胎发生的培养过程、影响因素以及出现的问题 .     

核桃叶柄体细胞胚胎发生及其细胞学观察

本试验采用组织培养方法诱导核桃叶柄体细胞胚胎发生，并对不同条件下产生的愈伤组织进行了细胞学观察。结果证明，核桃叶柄体细胞胚胎发生合适的培养基为：DKW附加KT2.0mg/L,IBA0.02mg/L,谷氨酰胺250mg/L,水解酪蛋白100mg/L、20%硫代硫酸钠5mL/L,蔗糖30g/L,琼脂7g/L。外植体接种方向以叶柄形态学上端露在空气中下端埋入培养基为宜。显微观察证明胚性细胞内出现大量油滴，非胚性细胞内则无油滴出现。     

巴西橡胶树的次生体细胞胚胎发生——一种新的长期性体细胞胚胎发生诱导方法

在橡胶树中,以未成熟种子的内珠被为外植体通过其胚性愈伤组织的继代增殖可以持续不断地诱导体细胞胚胎,该方法称为持久体细胞胚胎发生(Maintained Somatic Embryogenesis,MSE)。然而,直接利用内珠被组织诱导易碎型胚性愈伤组织系不但频率很低,而且迄今仅无性系PB260和RRIM703能够藉此途径实现体细胞胚胎的长期诱导。本研究以体细胞胚胎为外植体成功诱导和建立可增殖胚性愈伤组织系。组织学分析显示,体胚外植体切口边缘表皮及周维管细胞脱分化导致易碎型胚性愈伤组织的产生。所获愈伤组织经继代增殖和筛选最终得以建立胚性愈伤组织系。该新方法被称为间接次生体细胞胚胎发生(Indirect Secondary Somatic Embryogenesis,SSE)。我们还就体胚及内珠被2种外植体诱导胚性愈伤系的潜力进行了深入比较。结果表明,采用体胚外植体诱导胚性愈伤组织系其频率明显高于内珠被外植体。除了PB260和RRIM703之外,我们通过SSE途径还成功建立了无性系PB217的胚性愈伤组织系,而该无性系之前一直难以用MSE法获得其胚性愈伤系。此外,采用SSE法建立胚性愈伤系所需继代培养的次数也大为减少。对于不少仅实现初生体细胞胚胎发生的无性系而言,该方法无疑为其长期性体胚发生的诱导开辟了一条新的途径。     

西洋参体细胞胚胎发生及植株再生

西洋参不同外植体诱导愈伤组织的能力存在明显差异,以子叶的愈伤组织诱导率最高。愈伤组织的分化能力随继代培养而增强,5％聚乙二醇可促进西洋参体细胞胚胎的发生。去除硝酸铵有助于西洋参再生小植株根系的生长发育。     

植物体细胞胚胎发生的研究进展

体细胞胚胎发生在植物组织培养中是一种普遍现象。介绍了植物体胚发生的方式和起源,综述了体胚发生过程中多糖类物质、蛋白质和核酸的变化,体胚发生过程中内源激素的变化和外源激素的作用等研究进展。     

甘薯种质资源的遗传多样性分析

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,对109份甘薯种质资源进行超氧化物歧化酶（SOD）、酯酶（EST）、多酚氧化酶（PPO）等3种酶同工酶的测定和分析。结果表明：甘薯不同器官的同工酶酶谱具有特异性,叶片的同工酶最稳定且最具代表性。酶谱类型极丰富,具有良好的多态性。聚类结果显示：第一大类包含半数以上品种,其中以国内品种为主;所有农家种被聚在一个中等类群中;美国引进品种在聚类图中非常分散;日本引进品种大多独立聚在一类,亲缘关系较近。     

甘薯种质资源的遗传多样性分析

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,对109份甘薯种质资源进行超氧化物歧化酶(SOD)、酯酶(EST)、多酚氧化酶(PPO)等3种酶同工酶的测定和分析.结果表明:甘薯不同器官的同工酶酶谱具有特异性,叶片的同工酶最稳定且最具代表性.酶谱类型极丰富,具有良好的多态性.聚类结果显示:第一大类包含半数以上品种,其中以国内品种为主;所有农家种被聚在一个中等类群中;美国引进品种在聚类图中非常分散;日本引进品种大多独立聚在一类,亲缘关系较近.     

鲜食甘薯栽培技术研究

在普通生产田和林间生产田,从品种、栽植密度和施用钾肥3方面研究了鲜食甘薯栽培技术.结果表明,所用3个甘薯品种(宁薯192、宁紫1号和济薯18)的商品薯产量构成差异较大,宁薯192为薯重型,商品薯比例高;宁紫1号为薯数型,小薯数量多;济薯18为中间型,商品薯产量较高.在普通生产田,栽植密度1 hm2 48 000株、增施225 kg/hm2硫酸钾,可获得最高的商品薯产量.在已成大树的林间生产田,鲜食甘薯的商品薯产量非常低.     

甘薯不同外植体体细胞胚的发生及植株再生

[目的]分别以甘薯品种徐薯22的叶片与茎尖作为外植体,研究利用不同外植体通过体细胞胚胎再生途径得到再生植株的方法。[方法]将徐薯22的叶片和茎尖分别置于MSB和MSD培养基中诱导胚性愈伤,再将胚性愈伤置于MS培养基培养,观察体细胞胚的发生情况,最后对不同外植体得到的植株再生频率进行比较。[结果]用叶片作为外植体得到的胚性愈伤平均诱导频率为95.69%,而茎尖的则为30.56%;不同外植体在体细胞胚发生途径中的形态特征有一定差异;用叶片作为外植体的植株再生频率为60.61%,用茎尖的则为22.00%,且采用不同外植体诱导得到的再生植株无形态变化。[结论]在该试验中,体细胞胚的发生及植株再生的最适外植体为甘薯品种徐薯22的叶片。     

越南紫薯胚性愈伤组织诱导及体细胞胚胎形成

【目的】越南紫薯〔Ipomoea batatas（L.）Lam〕品质优良,薯块均匀,商品性好,但产量偏低,产量性状亟待遗传改良,体细胞胚胎发生是快速繁殖和保持种性稳定的基础,对紫薯的遗传改良有重要意义。采用激素处理越南小紫薯外植体,研究越南紫薯的体细胞胚胎再生途径,为通过体细胞无性系变异筛选紫薯高产优质新材料提供新方法。【方法】以市场销售的越南紫薯为材料,以叶片和茎段作外植体,探讨植物生长调节物质种类（6-BA、NAA、2,4-D、ABA）及配比对越南紫薯培养的影响,建立越南紫薯体细胞胚胎发生及再生植株体系。【结果】叶片和茎段诱导愈伤组织培养基相同,难易程度一致,诱导配方为 MS+6-BA 1.0 mg/L + NAA 0.2 mg/L;在普通愈伤组织诱导形成胚性愈伤组织过程中,2,4-D 起重要作用,其他激素起辅助作用,较好的诱导配方为 MS+6-BA 0.1 mg/L + 2,4-D 2.0 mg/L;在胚性愈伤组织诱导产生体细胞胚过程中,ABA 起着重要作用,并进一步发育和分化的适宜的培养基为 MS+6-BA 0.1 mg/L + NAA 0.2 mg/L + ABA 0.5 mg/L。【结论】叶片和茎段愈伤组织诱导最佳培养基为 MS+6-BA 1.0 mg/L+0.2 mg/L NAA,愈伤组织转化为胚性愈伤最佳培养基为 MS+6-BA 0.1 mg/L +2,4-D 2.0 mg/L;胚性愈伤形成体细胞胚胎最佳培养基为 MS+6-BA 0.1 mg/L + NAA 0.2 mg/L + ABA 0.5 mg/L。     

基于EST-SSR标记甘薯连锁图谱构建及淀粉性状的QTL定位

【目的】利用分子标记技术,构建甘薯遗传连锁图谱,并分析甘薯淀粉含量性状的QTL位点,为高淀粉含量甘薯种质资源利用及甘薯分子标记辅助育种提供理论和实践依据。【方法】以高淀粉含量品种万薯5号为母本、低淀粉含量品种商丘52-7为父本建立杂交群体,利用EST-SSR标记,采用"双假测交"策略和运用Join Map4.0软件,分别构建双亲遗传连锁图谱,并结合F1(2012、2013年)群体表型数据采用区间作图法对淀粉含量性状进行QTL检测。【结果】利用1 679对EST-SSR引物筛选出的1 045对多态性引物检测F1群体的标记基因型,获得了1 418个标记位点。分别对上述获得的父母本多态性标记进行遗传连锁分析,在LOD≥5.0情况下,分别构建父母本的连锁遗传图谱。采用642个标记的多态性位点构建母本连锁群74个,其中,215个标记位点位于连锁图谱上,占标记多态性位点总数的33.5%。每个连锁群上有2—11个标记位点,连锁群长度在0.6—129.4 cM,图谱总长为3 826.07 c M,标记间平均距离为17.80 c M。属于父本的776个标记位点构建了80个连锁群,共有252个标记位点构建在连锁图谱上,占标记总数的32.5%,每个连锁群上有2—24个标记位点,连锁群长度在2.0—156.8 c M,图谱总长为3 955.0 cM,标记间平均距离为15.7 c M。以F1杂交群体构建的遗传连锁图谱,结合2012年、2013年2个环境,利用QTL作图软件MapQTL5.0,采用区间作图法进行分析,共检测到17个与淀粉含量性状相关的QTL,贡献率在8.4%—40.5%。其中qWsc-1、qWsc-2、qWsc-3 3个QTL位于母本万薯5号连锁群上,且在2年环境中均可检测到;14个QTL位于父本商丘52-7连锁群上,qSsc-1、qSsc-2、qSsc-3、qSsc-4、qSsc-8、qSsc-10、qSsc-11、qSsc-12是在2个环境均检测到的QTL。qSsc-5、qSsc-6、qSsc-7、qSsc-9、qSsc-13、qSsc-14是只在1个环境检测到的QTL。标记GDAAS0603在双亲中和2个环境中均同时检测到,这些环境稳定QTL可用于分子标记辅助选择。【结论】分别构建了亲本EST-SSR分子标记连锁群图谱,丰富了构建甘薯图谱的标记类型,定位了17个与淀粉含量相关的QTL位点。     

Identification of QTLs for Starch Content in Sweetpotato(Ipomoea batatas(L.) Lam.)

Sweetpotato（Ipomoea batatas（L.）Lam.）breeding is challenging due to its genetic complexity.In the present study,interval mapping（IM）and multiple quantitative trait locus（QTL）model（MQM）analysis were used to identify QTLs for starch content with a mapping population consisting of 202 F1 individuals of a cross between Xushu 18,a cultivar susceptible to stem nematodes,with high yield and moderate starch,and Xu 781,which is resistant to stem nematodes,has low yield and high starch content.Six QTLs for starch content were mapped on six linkage groups of the Xu 781 map,explaining 9.1-38.8%of the variation.Especially,one of them,DMFN₄,accounted for 38.8%of starch content variation,which is the QTL that explains the highest phenotypic variation detected to date in sweetpotato.All of the six QTLs had a positive effect on the variation of the starch content,which indicated the inheritance derived from the parent Xu 781.Two QTLs for starch content were detected on two linkage groups of the Xushu 18 map,explaining 14.3 and 16.1%of the variation,respectively.They had a negative effect on the variation,indicating the inheritance derived from Xu 781.Seven of eight QTLs were co-localized with a single marker.This is the first report on the development of QTLs co-localized with a single marker in sweetpotato.These QTLs and their co-localized markers may be used in marker-assisted breeding for the starch content of sweetpotato.     

Identification of QTLs for Starch Content in Sweetpotato （Ipomoea batatas （L.） Lam.）

Sweetpotato （Ipomoea batatas （L.） Lam.） breeding is challenging due to its genetic complexity. In the present study, interval mapping （IM） and multiple quantitative trait locus （QTL） model （MQM） analysis were used to identify QTLs for starch content with a mapping population consisting of 202 F1 individuals of a cross between Xushu 18, a cultivar susceptible to stem nematodes, with high yield and moderate starch, and Xu 781, which is resistant to stem nematodes, has low yield and high starch content. Six QTLs for starch content were mapped on six linkage groups of the Xu 781 map, explaining 9.1-38.8% of the variation. Especially, one of them, DMFN 4, accounted for 38.8% of starch content variation, which is the QTL that explains the highest phenotypic variation detected to date in sweetpotato. All of the six QTLs had a positive effect on the variation of the starch content, which indicated the inheritance derived from the parent Xu 781. Two QTLs for starch content were detected on two linkage groups of the Xushu 18 map, explaining 14.3 and 16.1% of the variation, respectively. They had a negative effect on the variation, indicating the inheritance derived from Xu 781. Seven of eight QTLs were co-localized with a single marker. This is the first report on the development of QTLs co-localized with a single marker in sweetpotato. These QTLs and their co-localized markers may be used in marker-assisted breeding for the starch content of sweetpotato.     

Coronatine Induces an Accumulation of Anthocyanin and Starch in Purple-fleshed Sweetpotato(Ipomoea batatas Lam.)

[Objective]The objective of this research was to examine the effects of COR on anthocyanin and starch content in storage roots of two PFS genotypes,and to explore the relationships between anthocyanin synthesis and starch accumulation.[Method]A field experiment was carried out to determine the changes in yield components,yield,contents of anthocyanin and starch,activities of phenylalanine ammonia-lyase(PAL)and adenosine 5-diphosphate glucose pyrophosphorylase(AGPase)in two genotypes of PFS(Ipomoea batatas L.,var.‘Ayamurasaki’and‘Jishu18’).[Result]The application of COR significantly increased starch and anthocyanin content in storage roots of Jishu18 across developmental stages by inducing the activities of PAL and AGPase,and finally enhanced yield by promoting fresh weight of storage roots.Ayamurasaki was insensitive to treatment with COR although its PAL activity temporally increased.The starch and anthocyanin content of Aya,and the anthocyanin content of Jishu18 increased progressively across developmental stages with or without COR application,but the starch content of Jishu18increased initially,then decreased before increasing again without application of COR.Treatment with COR reduced downward trend of starch accumulation in Jishu18.Thus,the effect of COR on accumulation of anthocyanin and starch in storage roots of PFS differs according to genotypes.[Conclusion]The application of0.05μmol/L COR may increase starch and anthocyanin content in PFS genotypes with lower starch and anthocyanin content in storage roots.     

干旱条件下不同耐旱性甘薯苗期根系抗氧化特性分析

[目的]揭示不同耐旱性甘薯苗期根系的抗氧化特性.[方法]以耐早性强的济薯21和耐旱性弱的济紫薯1为材料,采用水培和PEG-6000模拟干旱胁迫的方法,研究了干旱条件下不同耐旱性甘薯苗期根系活性氧、抗氧化物质和抗氧化酶差异.[结果]在干旱条件下,济紫薯1苗期根系的H2O2含量和O2-生成速率分别比济薯21的高1.9％和102.6％,济薯21和济紫薯1根系中的Vc含量分别增加了25.3％和81.1％,而多酚含量则增加了24.8％和37.6％,在上述指标中济紫薯1的增幅均高于济薯21;干旱条件下,济薯21和济紫薯1根系中的抗氧化酶活性均升高,其中POD活性增幅最大,PPO活性增幅最小,济薯21苗期根系中的SOD、POD、APX和PPO活性增幅比济紫薯1的高一倍左右,两个品种干旱处理间的SOD3、POD2、CAT1、APX2和PPO2等同工酶的条带变化明显.[结论]耐旱性越强的甘薯品种,干旱条件下苗期根系中H2O2含量、O2-生成速率、Vc和多酚含量增幅越小,抗氧化酶活性增幅越高,抗氧化酶差异主要与SOD3、POD2、C AT1、APX2和PPO2等同工酶的变化有关.