野生珍稀植物虎舌红组培快繁技术研究

以虎舌红带芽茎段为外植体,研究其培养的最佳培养基配方及培养程序,建立虎舌红快繁技术体系.结果表明:芽萌发的最佳培养基为:MS+ 6-BA 2.0 mg/L+ NAA 0.5 mg/L+GA31.0 mg/L,萌发率为73.33％;芽苗增殖最佳培养基为MS+6-BA 1.5 mg/L+ NAA 0.5 mg/L+ GA3 0.1 mg/L,增殖系数可达7.5,且芽苗生长良好;生根培养基以1/2 MS+ IBA 0.5 mg/L+NAA 0.5 mg/L为最好,生根率达96.67％.在此培养基上添加不同浓度的活性炭,以0.2％ AC效果更好.炼苗以碎树皮的成活率最高,达91％.     

彩色马蹄莲离体快繁体系的优化

以彩色马蹄莲球茎为外植体,通过不定芽途径建立彩色马蹄莲离体快繁体系。结果表明：采用“二次消毒法”能够明显降低初代培养过程中的污染率;由外植体直接诱导产生不定芽的彩色马蹄莲快繁体系切实可行,最佳不定芽诱导培养基为MS+6-BA1mg/L+NAA0.1mg/L,不定芽增殖培养基为MS+6-BA2mg/L+NAA1mg/L,最佳生根培养基为1/2MS+6-BA0.1mg/L+NAA0.5mg/L+AC0.5 mg/L;炼苗3d后移栽到土壤:河沙:草炭土=1:1:1的土壤中,并进行遮阳处理,成活率90％以上。     

日本晚樱组培快繁技术研究

进行了日本晚樱的组培快繁试验。试验结果表明，日本晚樱最佳的增殖培养基是MS/ML + 6-BA 0.5 mg/L + NAA0.05 mg/L +白糖40g/L +琼脂4.5g/L,增殖系数为2.47~2.56；最佳生根培养基为ML+IBA0.05mg/L +NAA0.05 mg/L +白糖20g/L +琼脂4.5g/L，生根率为100%；炼苗12~17d后移栽至草炭土中，成活率达90%。     

不同生长调节剂对金丝梅组培快繁的影响

本研究以云南野生金丝梅(Hypericum patulum)带休眠芽的茎段为外植体,研究了不同植物生长调节剂对其离体培养的影响,以建立金丝梅离体快繁技术体系。研究结果表明,腋芽诱导的适宜培养基为MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L,诱导率可达90%;适合腋芽增殖的培养基为MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L+GA30.1 mg/L,增殖系数可达5.12;最佳生根培养基为1/2MS+IBA 0.5 mg/L+活性炭0.1 g/L,生根率为96.69%。炼苗移栽到草炭土∶珍珠岩=2∶1的基质中,成活率达100%,移栽到苗圃后成活率为100%。研究结果为金丝梅高效快速繁殖以及优良品种选育提供科学依据。     

四季凤仙的组织培养及快繁体系的建立

以四季凤仙的幼嫩茎段为外植体,MS为基本培养基,对四季凤仙的组织培养及快繁技术进行了研究。结果表明:最佳的外植体除菌方式为5%的NaClO处理5min;四季凤仙的最佳不定芽诱导培养基为:MS+6-BA0.5mg/L+NAA0.10mg/L+GA30.01mg/L;芽的最佳增殖培养基为:MS+6-BA1.5mg/L+NAA0.5mg/L;最佳生根培养为:1/2MS+IAA1.0mg/L。     

草莓组织培养与快速繁殖技术

以"红颜"草莓的匍匐茎尖为外植体,选择附加不同激素组合的MS培养基为诱芽培养基和继代培养基,以1/2MS为生根培养的基本培养基,对"红颜"草莓的组织培养及快繁进行研究。结果表明:草莓茎尖在MS+6-BA2.0 mg/L+NAA0.2 mg/L培养基上能很好地诱导不定芽形成,其诱导率高达80%;继代增殖培养基为MS+6-BA2.0 mg/L+IBA0.5 mg/L+IAA0.5 mg/L+GA1.0 mg/L时增殖系数较高;生根培养基为1/2MS+IAA0.5 mg/L时生根率可达99%,移栽至田间后,成活率高且匍匐茎繁殖能力强。     

驱蚊草组织培养和快速繁殖技术的研究

采用植物组织培养技术,利用驱蚊草顶芽及带腋芽茎段为外植体,开展驱蚊草的诱导分化、芽苗增殖、壮苗培养、生根和移栽等系列研究。结果表明,采用二次消毒方法,有利于无菌系的建立;在无菌系建立后,以带叶柄叶片为材料,在MS+BA0.5mg/L+NAA0.1mg/L培养基上进行培养,可分化、获得高达60%的正常丛生芽;以1/2MS+6-BA0.1mg/L+NAA0.1mg/L为丛生芽增殖继代培养基,不仅能够满足快繁、增殖,同时也能够降低驱蚊草试管苗玻璃比发生频率;生根培养基用1/2MS+6-BA0.1mg/L+NAA0.5mg/L外加AC0.5mg/L,炼苗后将瓶苗移栽到泥炭土、沙、蛭石(质量比为2:3:1)的基质中,控温、保温、保湿栽,成活率可达80%左右。     

‘中黄1号’茶树带腋芽茎段组培快繁体系建立

本研究以‘中黄1号’茶树带腋芽茎段为外植体,探索外植体的取样时间和消毒条件、最佳萌发和增殖培养基、生根和壮苗培养基配方以及炼苗移栽条件。结果表明:最佳外植体取样时间为4月份,茎段经75%酒精浸泡60 s,0.1%升汞浸泡12 min,外植体存活率为91.3%,污染率为2.7%,以MS+2 mg/L 6-BA+1 mg/L GA_3作为腋芽萌发培养基,培养40 d出芽率为91.7%,以MS+4 mg/L 6-BA+1 mg/L IBA作为增殖培养基,培养45 d增值系数可达3.8。以MS+1 mg/L 6-BA+0.5 mg/L IBA作为壮苗培养基进行壮苗,经45 d可培养至约4～5 cm后诱导生根,在50 mg/L IBA无菌溶液中浸泡5 min后,转至1/2MS+1.5 mg/L IBA生根培养基中,生根率可达82.5%。自然光条件下开瓶室温炼苗5 d,移栽到以营养土和蛭石2∶1比例基质中,成活率最高,移栽成活率为66.7%。本研究建立‘中黄1号’带腋芽茎段组培快繁体系,为‘中黄1号’茶树工厂化育苗提供技术支持。     

应用正交设计法优选台湾金线莲快繁培养基

以台湾金线莲试管苗顶芽为外植体,研究基本培养基、6-BA、NAA、蔗糖4个因素对不定芽增殖培养与生根培养的影响,应用L9(34)正交试验设计优选出台湾金线莲快繁培养基。结果表明,4个因素对不定芽增殖与生根培养均有极显著影响。对不定芽增殖培养的影响为：6-BA>蔗糖>NAA>基本培养基。对生根培养的影响为：蔗糖>6-BA>基本培养基>NAA。最适宜的增殖培养基为：MS+6-BA 3.0 mg/L+ NAA 0.3 mg/L+蔗糖20 g/L。最适宜的生根培养基为：1/2MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.6 mg/L+蔗糖40 g/L。     

栀子优良品种快繁体系的建立

为了保存和尽快繁殖栀子优良种质,以品系优良的10年生栀子新萌枝条为试验材料,在添加不同植物激素的MS培养基上进行了栀子组培再生体系建立的试验研究,并探讨栀子组培苗的炼苗移栽技术。结果表明：适宜栀子外植体的启动培养基为MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.5 mg/L;增殖培养基为MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.3 mg/L,增值系数可达4.6;较适宜的生根培养基为1/2MS+IBA 2.0 mg/L,生根率为87%;炼苗移栽基质使用草炭和蛭石,比例为1∶1时效果最好。     

不同品种小麦籽粒中苜蓿素含量的比较研究

为了了解苜蓿素在不同品种小麦中的含量特征,采用溶液浸提法和紫外分光光度计法测量来自山东省、安徽省、河南省、江苏省和河北省5个省份的26个品种小麦的苜蓿素。结果表明,在26个小麦品种中苜蓿素含量最高的是山农20,为32.793μg/g,淮麦32中苜蓿素的含量最低,为6.290μg/g。有10个品种小麦苜蓿素的含量分布在6～10μg/g,14个品种小麦苜蓿素的含量在10～20μg/g,仅有山农20和良星77中苜蓿素的含量在20μg/g以上。不同品种小麦苜蓿素的含量变化较大,且存在显著性的差异。     

槲寄生药材亲缘关系的RAPD分析

本研究以半寄生性药材-槲寄生为研究对象,利用RAPD分子标记技术,以生长环境和寄主植物为要素,旨在探讨这两个因素对槲寄生药材亲缘关系的影响。研究表明:10个RAPD引物在15个槲寄生样本中共扩增出190条带,其中多态性带143条,多态性比率高达75.26%。采用NTSYSpc软件的UPGMA法构建聚类系统树型图,当相似性系数为0.657时,以产地为基础,可以将15个槲寄生样本分为3类。槲寄生样本间的遗传多样性有显著差异:来自河北和黑龙江的槲寄生亲缘关系较近,辽宁地区的槲寄生样本与河北及黑龙江的槲寄生相似性小,亲缘关系相对较远;而来源于不同寄主种属的槲寄生亲缘关系错综复杂,对聚类系谱的划分影响较小。分析结果表明,不同槲寄生药材通过RAPD方法聚类谱系,未能与其寄主种属形成对应关系,但很可能与其生长的地域之间存在一定联系。这为进一步研究槲寄生药材与寄主和产地间的复杂关系提供了更有利的现代研究手段和理论参考。     

脱落酸调节长春花中单萜吲哚生物碱的生物合成

利用病毒诱导的基因沉默技术沉默长春花幼苗中ABA生物合成途径基因八氢番茄红素脱氢酶(Cr PDS)的表达,控制内源ABA的含量,并对其进行外源ABA处理,从而研究脱落酸(abscisic acid, ABA)对长春花中单萜吲哚生物碱(monoterpenoid indole alkaloids, MIAs)生物合成的影响。Real-time PCR结果显示,在ABA处理后,单萜吲哚生物碱生物合成基因CrTDC、CrNMT和CrD4H表达量显著上升。进一步实验表明,ABA生物合成途径基因CrPDS的沉默能够降低内源ABA水平,并通过下调单萜吲哚生物碱生物合成途径基因降低长春质碱和文朵灵的积累。外源ABA处理能够恢复这些基因的正常表达,由此确定单萜吲哚生物碱生物合成基因CrTDC、CrNMT和CrD4H能够响应ABA信号,并且在ABA介导的长春花单萜吲哚生物碱生物合成调控中发挥重要作用。     

膨珊瑚离体培养及形态解剖探究

本研究以膨珊瑚茎段为外植体,采用正交试验设计,进行芽诱导离体培养研究;并应用徒手切片技术观察同化枝的形态解剖结构,分析其对生境的适应性。研究表明:膨珊瑚茎段最佳灭菌处理为75%酒精30 s+0.1%升汞11 min,最佳外植体为半木质化茎段(上段)或顶端;芽诱导的最佳培养基为1/2 MS+6-BA1.2 mg/L+NAA 0.1 mg/L;芽诱导效果最佳为半木质化茎段(上段);芽继代增殖最佳培养基为3/4 MS+ZT1.0 mg/L+NAA 0.02 mg/L+GA3 0.3 mg/L;膨珊瑚叶片退化,茎枝具有同化功能,皮层及髓部发达,含有较大的薄壁细胞,供其贮藏营养物质与水份。     

白菜型油菜黄籽沙逊和芥蓝种间杂交合成甘蓝型油菜研究

人工合成甘蓝型油菜是拓宽油菜遗传育种种质资源的有效途径,也是研究芸薹属物种起源与演化的重要手段之一。为了把黄籽沙逊的黄籽性状同芥蓝的优良特性相结合,本研究利用白菜型油菜黄籽沙逊(Brassica. campestris var. Yellow Sarson Pain, 2n=AA=20)与芥蓝(Brassica albograbra, 2n=CC=18)开展了芸薹属种间杂交研究,在MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L+7%蔗糖+活性炭1.0 mg/L的培养基上,通过胚珠培养从授粉7 d的140个胚珠中得到6个远缘杂交胚发育而成的植株,其中1个自然加倍成为双二倍体,随后应用形态学、细胞学和分子标记的方法对双二倍体种间杂种植株进行了鉴定,结果表明杂种植株生长势较强,形态属于中间类型;根尖染色体压片观察显示杂种植株具有父母本的染色体数量之和;SSR分子标记分析表明,杂种植株包含了双亲的遗传信息,由此证明了所获杂种的真实性,这为最后自交分离获得黄籽甘蓝型油菜提供了科学依据。     

利用CRISPR-Cas9技术制备水稻LOC＿Os01g07170突变体

在真核生物中,HORMA结构域具高度保守性,含HORMA结构的蛋白在细胞减数分裂中具有重要作用。LOC_Os01g07170蛋白具有HORMA结构域,系统进化树分析表明该蛋白与拟南芥ASY1相似度较高,且该基因在生殖器官大量表达,推测LOC_Os01g07170基因可能参与细胞的减数分裂。本研究利用CRISPR-Cas9技术对LOC_Os01g07170基因进行敲除,在该基因上设计了两个靶位点,构建LOC_Os01g07170基因敲除载体,采用农杆菌介导的方法转化水稻粳稻品种9522,获得T0代转基因苗。结果显示突变靶点1处共获得7棵转基因苗,鉴定得到3株纯合突变体,突变类型为在第3个外显子的第1 137号碱基缺失1个C碱基;突变靶点2处共获得11株转基因苗,有4株纯合突变体,突变类型为在第4个外显子的第1 501号碱基处插入1个C碱基。分析氨基酸序列,发现这2种突变株系都存在移码突变而使氨基酸翻译提前终止。本研究成功利用CRISPR-Cas9基因编辑技术获得了水稻LOC_Os01g07170基因的两个突变类型的株系,为进一步研究LOC_Os01g07170基因功能提供了遗传材料。     

红枣中生物碱的提取工艺优化及抗氧化性分析

本研究以陕北狗头枣为试验材料,对乙醇回流提取法提取狗头枣生物碱工艺进行优化,并对狗头枣生物碱的抗氧化性进行分析。试验设计主要包括:单因素试验、正交试验设计、抗氧化分析试验。利用单因素试验和正交试验优选最佳提取工艺,再利用生物碱对DPPH自由基的清除作用来测定其抗氧化性。利用乙醇回流提取法提取狗头枣中的生物碱最佳工艺为:料液比为1∶12,乙醇浓度为70%,提取时间为2.5 h;且狗头枣生物碱对DPPH有良好的清除作用。通过对狗头枣生物碱的抗氧化性研究,有利于我们未来对狗头枣的药用价值进行深层次的研究,为广大的种植户增收增产,从而改善他们的生活水平,是将科研与生活紧密联系的最好例证。     

黄瓜苯丙氨酸解氨酶基因CsPAL的克隆及响应白粉菌侵染的表达分析

为了分析苯丙氨酸解氨酶基因(CsPAL)在黄瓜侵染白粉菌中的转录应答响应,对CsPAL基因(GenBank No.JN 675927)及其启动子进行了克隆与序列分析,再利用qRT-PCR技术分析了该基因在黄瓜高抗白粉病品种‘Jin5-508’接种白粉菌后不同时间的相对表达量。结果表明:CsPAL基因全长2 142 bp,编码713个氨基酸;推测CsPAL蛋白存在于细胞质中;系统发育进化树分析发现与拟南芥基因进化距离较近;启动子克隆及序列分析显示该基因能够响应真菌的侵染;组织特异性表达发现CsPAL在在叶片中的表达量最高;qRTPCR结果表明‘:Jin5-508’叶片在接菌16 h内,CsPAL基因的相对表达量于对照间无显著差异;接菌16 h后,CsPAL基因表达量迅速上升,显著高于对照,并在24 h达到最大值;接菌48 h后,CsPAL基因的表达量逐渐下降,但在96 h内仍显著高于相应对照的表达量。综上所述,黄瓜CsPAL基因为白粉菌侵染响应基因,可能与黄瓜对白粉病的抗性具有一定的相关性。     

谷子(Setaria italica)DNA甲基化修饰相关酶类基因的进化及表达分析

为系统研究谷子(Setaria italica)参与DNA甲基化修饰相关酶类的编码基因,本研究以测序品种‘豫谷1’为材料,水稻(Oryza sativa L.) DNA甲基化修饰相关酶类基因作为参考,运用序列比对和系统进化树构建的方法,得到13个参与谷子DNA甲基化修饰相关的酶类基因,这些基因与水稻的相应基因相似度为64%~80%。谷子与水稻中DNA甲基化修饰相关酶类基因在系统进化树上主要分成了三个进化枝,并且同功的DNA甲基化修饰相关酶类基因在分枝上彼此相邻。同时,实时荧光定量PCR筛选出13对在谷子中能成功扩增的引物,并对实时荧光定量PCR的程序进行确立和优化。本研究为深入开展谷子的表观遗传学研究提供了科学依据。     

大豆根际溶磷真菌的筛选、复配及包埋固定化回用效果

为获得具高效溶磷能力的溶磷真菌,本研究从大豆根际土壤中分离筛选出5株具有溶解Ca3(PO4)2、AlPO4、FePO4及磷矿粉能力的高效菌株,分别命名为Z2、Z3、Z8、T4和Y2,分析了其对不同磷源的溶解能力,复配了最优溶磷组合同时评价了最优组合固定化回用的效果。结果表明:菌株Z2为黄色蓝状菌(Talaromyces flavus),Z3为绳状篮状菌(Talaromyces funiculosus),Z8为黑曲霉(Aspergilus niger),T4为嗜松蓝状菌(Talaromyces pinophilus),Y2为糙刺蓝状菌(Talaromyces trachyspermus)。培养11 d内,Z2、Z3、Z8、T4及Y2对Ca3(PO4)2的最大溶磷量分别为610.51 mg/mL、674.39 mg/mL、687.10 mg/mL、667.06 mg/mL和629.08 mg/m L,对Al PO4的最大溶磷量分别为485.76 mg/mL、505.59 mg/mL、559.72 mg/m L、495.97 mg/mL和540.02 mg/mL,对FePO4的最大溶磷量分别为504.60 mg/mL、511.57 mg/m L、553.21 mg/mL、508.23 mg/m L和520.42 mg/mL以及对磷矿粉的最大溶磷量分别为139.78mg/mL、135.31mg/mL、159.03mg/mL、154.61mg/m L和154.43mg/mL。溶磷过程中,溶磷量与pH值呈现极显著的负相关性,并测得5株真菌释放有机酸含量分别为228.6 mL/L、91.5 mL/L、7 254.1 mL/L、314.4 mL/L和284.6 mL/L。对无拮抗反应的菌株进行随机复配组合,发现菌株Z3、Z8和Y2组成的复配组合溶磷能力最强,其对Ca3(PO4)2溶磷量高达779.94 mg/m L。最优复配组合包埋固定回用至土壤后,土壤中有效磷含量得到明显提升,最高效磷含量可增长至113.5 mg/kg,增长率为127.3%。本研究为微生物溶磷菌肥的开发提供菌种资源,也可为今后的进一步应用研究提供科学依据。