橡胶树人工多倍体染色倍性研究

以经秋水仙素诱导成功的少垦2和PR107品系16a树龄的橡胶树人工多倍体无性系（处理）和其亲本二倍体（对照）植株为材料，分析多倍体橡胶树细胞染色体倍性的组成情况和纯合程度，并分析比较多倍体与二倍体之间及其树间和部位间细胞染色体倍性组成的差异情况。结果表明：（1）这2个品系的多倍体植株系由多种染色体倍性的细胞嵌合在一起构成，且以多倍细胞为主；在植株之间或部位间，这些不同倍性细胞的比例结构或嵌合程度差异很大；经过16a的生长，这些橡胶树多倍体的三倍细胞比例明显增加，而相应的四倍细胞比例大幅度下降，四倍细胞有逐渐向三倍细胞转化的趋势。（2）对照的2个品系的亲本二倍体各植株以及植株内的各部位的细胞，基本上是二倍体，细胞染色体倍性较纯合，植株间和部位间各种染色体倍性细胞比例差异均不显著。本上是二倍体，细胞染色体倍性倍性较纯合，植株间和部位间各种染色体倍性细胞比例差异均不显著。     

橡胶树多倍体诱导机制和途径

多倍体育种作为橡胶树育种的重要手段,曾引起育种工作者的广泛关注并进行了大量研究。本文从获得橡胶树多倍体的机制和途径方面总结前人的研究成果;讨论橡胶树多倍体育种面临的问题;提出橡胶树多倍体育种的研究方向,为橡胶树多倍体育种工作提供理论帮助。     

橡胶树导胶引起生理生化变化的研究

橡胶树在采用导胶（CATASFLOW）技术[PId／6＋ET（G）,6d刺激1次]的排胶过程中,在高效激素乙烯作用下排胶时间长达36h以上,排胶速度低于对照（S／2d／3＋ET）,干胶含量（DRC）和总固形物含量（ISC）比对照低,并随排胶进程而下降,在24h内降至最低,然后缓慢回升,但停排前未达到开始排胶时的水平．蔗糖含量的变化与对照不同,随排胶进程而逐步上升,24h后达到最高水平并保持长达12h．橡胶转移酶（RuT）活性低于对照．RuT活性在开始排胶时最低,随排胶上升,16h内达到最高,后有所下降．RuT活性在排胶前期上升后就保持在高于开始导股时活性的30％～100％的水平上．破裂指数（BI）始终高于对照．BI随排胶上升到新高度（28％→36％）后,有所被动,但停排前仍比开始导胶时高。硫酸（R－SH）含量在排胶后4h变化很小,而后刚降到最低水平,再由慢到快地回升到最初的水平,而对照R-SH合量相对稳定．可溶性无机磷（Pi）、镁含量（Mg2+）均随排胶缓慢下降,而对照均剧降。      

橡胶树种子电导率特性及其与种子活力的关系

用完整的橡胶树种仁在室温下浸泡于无离子水中测定种子渗漏质电导率。研究结果表明,橡胶树种子渗漏质电导率与浸泡时间之间呈直线相关,因品种、种子质量、贮存时间和季节而异,但这种差异是相对稳定的。不同质量的橡胶树种子的电导率之间的显著差异可以在种子浸泡7h内观测到。橡胶树种子电导率与发芽率及籽苗生势之间均呈显著负相关关系。因此,橡胶树种子电导率有可能作为快速测定橡胶树种子活力的一个重要指标。另外,橡胶树种子在敞开贮存期间,种子电导率出现波动性变化现象,这种变化也因品种和种子质量等而异。      

提高橡胶树多倍体诱导率的方法研究

在暴露条件和暗处理条件下用秋水仙素溶液处理RRIM600,PR107,GT1,海垦1,海垦2,天任31-45,红星1和93-114等15个无性系的萌动芽,已全部诱导产生形态稳定的多倍体。经细胞学鉴定,这些多倍体无性系的体细胞染色体数大多为72条。在暗处理条件下用秋水仙素溶液处理嫩芽,诱导率可高达60％,个别无性系高达100％。研究了多倍和二倍组织占不同比例的嵌合枝条在生长过程中的消长特点,发现并非在任何情况下,嵌合体的生长都是向着有利于二倍组织的方向发展的。应用本文所提出的暗处理诱导法,只需处理个别植株韵少量萌动芽,即可获得人工诱导的多倍体,这种多倍体在不同程度上夹杂着少数的二倍性细胞,因而只能称为外部形态稳定的多倍体,即“外稳型多倍体”。只有经过进一步分离纯化,并在有性繁殖中不再出现二倍体时,才能称为遗传型稳定的多倍体。     

巴西橡胶树胶乳中4种植物生长物质的测定

采用酶联免疫检测技术和气相色谱法测定了巴西橡胶树胶乳中生长素(IAA)、细胞分裂素(iPAs)、脱落酸(ABA)和乙烯(ET)等4种植物生长物质的含量。结果表明:利用酶联免疫检测技术可检测到巴西橡胶树胶乳中含有较多的IAA,iPAs,ABA。采用气相色谱法(TraceGC气相色谱仪和GC-9V气相色谱仪)可检测到用乙烯利刺激割胶的成年割胶树胶乳中的ET,但在未开割幼树胶乳中未能检测到内源ET。在巴西橡胶同一茎段一定长度范围内,不同的采胶位置IAA,、ABA含量的差异不显著,表明它们量的分布没有位置效应。      

巴西橡胶树生长和导管结构与橡胶产量的关系

研究巴西橡胶树嫁接无性系RRIM600和PR107树干茎围生长量和嫁接愈合线附近的接穗及砧木的导管结构特征与干胶产量的关系。结果表明,在2个品系内,茎围与干胶产量呈显著或极显著的正相关。PR107的茎围与接穗的导管孔径、导管密度呈显著的正相关,与砧木的导管密度呈显著的负相关,而RRIM600的这些参数间相关不显著。2个品系的导管结构与干胶产量的相关关系都未达到显著水平。导管结构与树干生长、干胶产量关系的不确定性说明,木质部导管结构不是影响橡胶树生长势和产量的主要因子。      

橡胶树产胶生物学研究进展

天然橡胶（顺式-1,4-聚异戊二烯）是一种重要的工业原料,主要来自橡胶树。以天然橡胶的生物合成与产量形成为主要内容的产胶生物学研究为橡胶树高产遗传改良提供理论指导,近10年取得了重要进展。本文从橡胶树基因组测序、橡胶转移酶、转基因、以及转录组和蛋白质组等4个方面介绍产胶生物学研究主要进展,并讨论了相关领域研究存在的问题,对未来5~10年需重点关注的研究内容提出了建议。在介绍橡胶转移酶时,同时概述其他几种产胶植物的相关研究进展。     

巴西橡胶树胚性组织长期继代保存及增殖技术

在橡胶树花药组织培养过程中,利用胚诱导过程后期产生的不同生理阶段的胚性组织进行继代增殖和成胚性研究,试验表明:1)心形胚及前期的胚性组织能继代增殖,多次继代增殖后的组织,经胚诱导过程1~3个月能成倍形成鱼雷胚,大大提高了橡胶花药组培的成胚率;2)胚性愈伤是适合长期继代和增殖保存的最好材料,经2a的继代保存增殖率和成胚率不下降,其最大继代增殖能力还在测试中;3)在继代增殖培养基上,胚性组织按原有形态增殖,通过选取同一生理阶段的胚性组织进行继代,可控制体胚发育过程,促进体胚发育同步进行。     

抗生素对巴西橡胶树花药愈伤组织生长与分化的影响

将巴西橡胶树花药胚性愈伤组织接种到添加不同浓度的羧苄青霉素、头孢霉素和特泯丁3种抑制农杆菌生长的抗生素培养基上,结果表明：除500mg/L特泯丁抑制胚性愈伤组织生长但促进体胚发生,其它抗生素均为促进愈伤组织生长但抑制体胚发生。潮霉素、卡那霉素和巴龙霉素3种筛选抗生素均抑制愈伤组织生长和体胚发生,三者抑制能力顺序为潮霉素〉卡那霉素〉巴龙霉素,但潮霉素完全抑制了体胚发生,而巴龙霉素则与对照相似即对体胚发生几乎没有抑制作用。故特泯丁可以作为农杆菌介导巴西橡胶树花药愈伤组织遗传转化的抑菌抗生素,500mg／L使用浓度效果较好,卡那霉素作为筛选抗生素,50mg／L使用浓度效果较好。     

橡胶树花药愈伤组织继代培养与胚状体发生能力研究

利用橡胶树花药愈伤组织进行继代培养与胚状体诱导,结果表明,在诱导愈伤组织、继代培养和分化胚状体中MS培养基稍优于改良MS培养基;以继代1代的愈伤组织胚状体的诱导率最高,分别达到70．8％和67．5％;在继代0代、2代和3代之间差异达到极显著,在继代4代时差异达到显著,其他继代次数之间差异不显著。在继代8代后,两种培养基的诱导率逐渐升高,分别达到44．6％和35．3％。     

温度对巴西橡胶树微体繁殖的影响

进行了温度对巴西橡胶树（Hevea brasiliensis)微体繁殖影响的研究。以巴西橡胶树的腋芽和顶芽为外植体，分别在26，28和30℃3种温度下进行组织培养，定期观测萌生枝的高度、直径、数量等多项指标。结果表明：在培养第50天时，腋芽繁殖系数26℃的2.6提高到28℃和30℃的4.6，提高了76.9%，在同样情况下，28-30℃的顶芽繁殖系数比26℃的提高50%左右；28℃的萌生枝直径略大于30℃和26℃的，30℃和28℃的萌生枝和萌动芽数量大于26℃的；30℃的枯顶数量略大于28℃和26℃的。综合指标说明：培养温度以28℃最佳，继代1次时间不宜超过50d。     

巴西橡胶树胶乳蛋白质组学研究综述

巴西橡胶树胶乳高速离心后大致可分为橡胶粒子、C-乳清和黄色体3种组分，这些组分中含有约200种不同的蛋白质。随着蛋白质组学的发展，巴西橡胶树胶乳蛋白质组学的研究已相继展开。本文综述近年来巴西橡胶树胶乳蛋白质组学的研究，提出了其存在的问题并进行了展望。     

基因型对橡胶树胚状体遗传转化瞬时表达影响的研究

侵染后抗性胚状体诱导频率低是影响橡胶树遗传转化发展的主要原因,而橡胶树次生体胚发生体系具有体胚增殖效率及植株再生率高的优点。以3个综合性状优良的橡胶树无性系次生体细胞胚状体为受体,研究其对根癌农杆菌的耐侵染能力、GUS基因的瞬时表达情况,探讨不同无性系胚状体对农杆菌转化的反应。结果表明：3个无性系农杆菌污染情况无显著差异,长菌的外植体经无菌水和抗生素水洗涤3 d后即可恢复生长;侵染后每30个胚褐化了1.2～5个胚,占侵染总胚数的4.00%～16.67%,品种间褐化面积无显著差异;热研87-6-62的总蓝斑数显著高于其它2个无性系,平均每个胚染上14.29个蓝斑,热研7-33-97和PR107稍差,但每个胚也能分别染上8.14和8.72个蓝斑。因此3个无性系均可以胚状体作为遗传转化的受体。此结果对利用胚状体为受体改良橡胶树优良无性系奠定良好基础。     

巴西橡胶树多聚遍在蛋白基因的表达分析

研究中发现橡胶树胶乳中的橡胶粒子膜上存在遍在蛋白（Ubiquitin)，天然橡胶就是在橡胶粒子上合成的，一些与橡胶合成相关的酶或蛋白就位于橡胶粒子膜上，为了探讨多聚遍在蛋白（Polyubiquitin)基因在天然橡胶合成中可能的调节作用，对橡胶树Polyubiquitin基因的表达进行了研究，Northern blot分析表明，Polyubiquitin基因在橡胶树叶片，树皮和胶乳中都表达，在胶乳中的表达量比叶片和树皮中的高。用外源乙烯和茉莉酸处理的末开割橡胶树和开割橡胶树进行处理后，均可引起Polyubiquitin基因表达增强，未开割橡胶树对外源乙烯和茉莉酸处理比开割橡胶树的反应敏感。     

巴西橡胶树小孢子单细胞显微分离研究

巴西橡胶树是一种重要的热带作物。以巴西橡胶树‘热研7-33-97’处于减数分裂四分体时期的幼嫩雄花为试验材料来获取单细胞,利用5%纤维素酶、5%果胶酶、5% β-葡聚糖酶、5%纤维素酶与4%果胶酶混合酶4种酶液,探索酶解四分体胼胝质的最佳方案。结果表明：在37℃条件下酶解1 h,5%纤维素酶与4%果胶酶混合酶的酶解效果最佳,可得到品质良好的小孢子单细胞。通过对拉制针尖细长度、磨针斜口直径以及显微操作分离体系的不断探索与试验,成功建立一套适合巴西橡胶树‘热研7-33-97’小孢子单细胞的显微分离技术体系。小孢子单细胞是减数分裂的直接产物,对小孢子单细胞进行分离并分析可精确解析橡胶树减数分裂过程中基因的重组与交换,确定橡胶树基因组的变异情况。该研究结果将为橡胶树单细胞全基因组测序提供理论与技术支持。