木本植物超低温冷冻保存研究进展

本文综述了国内外木本植物种质资源超低温保存方面的最新研究成果,主要从材料选择、冰冻方法两个方面总结超低温保存的原理、影响因素以及对比不同冻存方法的优缺点,并展望了木本植物种质资源超低温保存技术的应用前景。     

山药种质包埋玻璃化超低温保存再生植株的稳定性分析

为了验证前期建立的包埋玻璃化超低温保存技术是山药(Dioscorea opposita)种质资源离体保存的一种有效的方法,对包埋玻璃化超低温保存后的山药再生植株的形态、生理和同工酶酶谱进行了研究。结果表明:与常温保存的植株相比,供试的铁棍山药再生植株的平均株高、叶片数、芽数和茎节长,叶片中叶绿素、可溶性蛋白和可溶性糖含量以及超氧化物歧化酶(SOD)活力在绝对值上虽有差异,但均未达到显著水平,且能移栽成活,保持了形态和生理的稳定性;供试的铁棍、太谷、怀庆和嘉祥细长毛4种山药再生植株的SOD和蛋白水解酶的同工酶条带数目及强度均未发生变化,保持了酶蛋白的稳定性。说明前期建立的包埋玻璃化法超低温保存技术是山药种质离体保存的一种有效方法。     

玻璃化法超低温保存植物种质资源及其研究进展

介绍了玻璃化法超低温保存植物种质资源的原理和优点,并对玻璃化法保存程序及其影响因素和关键技术的最新研究成果,以及玻璃化法的应用前景和发展趋势进行了综述。     

植物花粉影响因素和保存方法研究进展

花粉是植物种质的主要形式之一，包含该物种的所有基因类型。植物花粉的保存研究对完善种质资源保存方法及加速育种进程具有重要意义。为了满足种质资源保存以及杂交育种工作的需求，笔者阐述了花粉类型、基因型及化学成分、环境因素等对植物花粉生活力的影响；总结了植物花粉的收集和花粉生活力的主要测定方法以及有机溶剂保存、低压保存、低温保存、超低温保存等植物花粉的主要保存方法；提出超低温保存技术将成为花粉保存和研究的重要方向，仍需进一步深入研究植物花粉不同保存方法的保存机理。以期为研究不同植物花粉的长期高效保存方法提供参考。     

作物种质资源保存技术

种质资源保存有三种途径：原境保存、异境保存、离体保存。原境保存技术不再叙述，异境保存必须用当季新种子，入库前要登记作物种质相关资料，数量不少于1500粒，并在每个包装袋外加上标签；保存时，不同储藏库控住不同温、湿度，可储藏不同时间。离体保存中低温保存时，可采用降低培养温度方法，也可用“饥饿法”，还可使用生长缓解剂方法；超低温保存，不适用于所有植物。     

芒果种质资源保存研究进展

芒果（Mangifera indica Linn.）是一种重要的热带水果。目前,芒果在全球尚无一个具早熟、高产、优质和抗主要病虫害等优良性状的品种。究其原因：一是大量芒果种质资源由于各种自然和人为原因,以及传统种质保存方法的局限性而逐渐流失;二是由于芒果是基因高度杂合的木本植物,用传统的育种方法改良芒果比较困难。本文对芒果种质资源现状,离体保存技术以及超低温保存技术等方面的研究进展进行了综述,并提出利用体胚再生体系对芒果进行品种改良是未来的一个重要研究方向。     

马铃薯茎尖玻璃化法超低温保存后DNA甲基化的遗传变异

对青薯9号、大西洋、小白花和E1074种基因型的马铃薯茎尖进行玻璃化法超低温保存,并运用甲基化敏感扩增多态性(MSAP)技术分析4种材料超低温保存前后DNA甲基化的的变异情况。结果表明:经玻璃化法超低温保存,四个品种的成活率分别为86.93%、78.03%、71.57%和65.82%。成活率和再生率因基因型而异,且不同基因型之间的差异显著。用MSAP技术分析超低温保存前后植株甲基化的结果显示:用16对引物组合对4个品种进行扩增,平均扩增出493条带;与对照相比,4个品种基因组的CCGG序列中有8.4%~14.3%DNA发生甲基化变化。经超低温保存后,去甲基化和甲基化都有发生,并以去甲基化变化为主要趋势。本文运用MSAP技术对马铃薯超低温保存前后植株进行胞嘧啶甲基化分析表明,使用MSAP检测超低温保存后再生植株DNA甲基化遗传变异非常有效。     

糯小麦种子超低温保存适宜含水量的研究

以5种不同含水量的糯小麦W1032种子为试验材料,进行液氮超低温保存试验,测定种子的活力指标及有关酶的活性.结果表明:种子含水量为11.88％的处理,其幼苗生长测定、冷浸试验、加速老化试验、电导率测定、模拟田间出苗率测定的主要活力指标以及ADH、POD、CAT、SOD、LOX的活性,与对照相比差异均不显著.说明糯小麦种质资源可以进行液氮超低温保存,其适宜含水量为12％.     

枇杷花粉干冻法超低温保存研究

采用花粉干冻法对枇杷花粉超低温保存进行了研究。将枇杷盛花期的花粉干燥后直接液氮超低温保存,取出后观察其萌发率。结果表明：花粉的含水量是决定枇杷花粉超低温保存成败的关键因素。脱水至30％左右的含水量能够保证超低温保存花粉的生活力;解冻温度及方式对超低温保存后花粉的生活力没有明显的影响。     

菊花茎尖外植体高效超低温保存技术建立的分析

菊花是全球最重要的鲜切花之一,建立高效的菊花茎尖超低温保存体系具有重要意义。本研究以菊花‘Sei Hillary’试管苗为材料,研究了茎尖大小、炼苗期光照条件、六种再生培养基配方、超低温保存方法、母株感染病害情况对超低温保存效率的影响,结果发现,上述参数均显著影响茎尖超低温保存效率,组织切片观察揭示了超低温保存方法影响再生效率的原因。本研究建立了一个高效的菊花茎尖超低温保存体系,主要技术步骤包括:健康试管苗在16 h的光周期下4℃炼苗6周、切取携带3～4片叶原基的茎尖(1.5 mm),利用小滴玻璃化法进行超低温保存,快速解冻后于添加0.05 mg/L GA3的1/2Knop培养基上再生培养。该体系可获得85.5%成活率和53.7%的再生率,为菊花种质资源提供了一种简单高效的长期保存方法。     

植物多糖的提取分离及应用研究进展

植物多糖参与机体各种生理代谢,具有调节机体免疫、抑制肿瘤、延缓衰老、降血糖血脂、抗辐射、抗菌、抗病毒等生物活性,其独特的活性和来源的天然性在保障人体健康应用中具有强大潜力。笔者介绍了植物多糖的提取分离方法,生物活性,开发与利用等近年来的研究成果     

白掌花粉活力检测及其超低温保存研究

对引种的20种白掌鲜花粉的活力、含水量及室温下寿命进行测定,并研究20种白掌花粉活力超低温保存2年内的变化。结果表明：所试验的白掌鲜花粉萌发率约为28%~59%,品种间鲜花粉的活力差异较大;测试的各个白掌品种鲜花粉的含水量约为10%~13%;所试验的白掌品种鲜花粉的寿命均不超过15天;同一白掌品种间,超低温保存时间的长短会使白掌品种花粉活力产生变动;超低温保存2年,所有测试白掌品种的花粉活力均没有损失,部分品种花粉活力还有明显提升,说明超低温保存为白掌花粉种质资源长期保存的一种理想方法。     

黄秋葵种质资源遗传多样性及相关性分析

为有效地利用黄秋葵种质资源,给新品种选育提供理论依据,以60份黄秋葵种质资源为试验材料,对31个植物学特征和生物学特性指标进行了遗传多样性分析和相关性分析。结果表明:(1)黄秋葵植物学特征间存在明显相关性,茎色、茎表面、叶色、果色呈同一对应关系。叶姿越直立的,其叶型多为浅裂叶或全叶,花冠中等偏小,种子形状多是圆形;反之,叶姿下垂的,叶型多为深裂叶,花冠较大,种子多为扁圆形、肾形。(2)黄秋葵的生物学特性多样性丰富,存在广泛变异,其变异系数排序为:种子产量(72.51%)果数(43.84%)叶柄长(40.84%)果长(36.95%)第1朵花开花天数(28.22%)叶片长度(22.69%)叶片宽度(21.28%)分枝数(21.05%)株高(20.99%)开花天数(18.14%)出苗天数(16.96%)生育天数(8.97%)花瓣数(2.57%)。(3)黄秋葵生物学特性间存在明显相关性,黄秋葵种子产量与叶柄长度、果数、叶片长度、叶片宽度、开花天数达极显著正相关,相关系数分别为0.53、0.49、0.46、0.39、0.37。开展黄秋葵种质遗传多样性的研究对黄秋葵种质的鉴定、评价及利用有着重要的意义。     

Fruit antioxidant capacity and self-incompatibility genotype of Ukrainian sweet cherry (Prunus avium L.) cultivars highlight their breeding prospects

Breeding for higher levels of health-promoting components are among the priorities for many fruit crops. Such an approach requires breeding material displaying great variations in the trait to be improved. Commercial sweet cherry cultivars demonstrate only limited variability in fruit antioxidant parameters and hence this study was carried out to characterize some Ukrainian sweet cherry cultivars for their antioxidant and antiradical capacity and total phenolic and anthocyanin contents. Ukrainian cultivars had significantly higher ferric reducing antioxidant power and total phenolic contents compared with commercial cultivars. Levels of all four parameters varied considerably in the Ukrainian germplasm, with some cultivars having outstanding values. A total of eight different self-incompatibility genotypes were assigned to the 14 accessions tested. Assigning cultivars to the appropriate incompatibility groups allowed the design of parental combinations which may result in new genotypes with enhanced functional properties and other valuable fruit traits. Based on the S-genotypes, parental combinations were proposed to ensure 50 or 100 % self-compatible seedlings in the offspring population. The most perspective Ukrainian cultivars like ‘Dagestanka’ and ‘Kodrinskaya’ also had reasonable fruit weight (over 8 g), high flesh to pit ratio (approx. 18) and soluble solid contents (over 16 %). Our results demonstrated that adequate variation is available in Ukrainian germplasm for improving fruit health benefits in sweet cherry through directed hybridizations.     

软枣猕猴桃种质资源果实品质、表型性状多样性及主成分分析

为更好的分析、评价软枣猕猴桃种质资源多样性,对70份种质资源果实的15个性状指标进行了相关性及主成分分析。结果表明,种质间各性状变异幅度较大,类型丰富。相关性分析结果表明,一些果实性状间存在显著或极显著相关;主成分分析结果表明各性状的贡献率分散,性状变异具有多向性。其中,第1主成分主要由果实质量、果实纵径、横径、侧径及果梗长决定,第2主成分主要由果皮颜色、表皮光滑度及果形指数决定,第3主成分主要代表可溶性糖含量、可溶性固形物及维生素C含量,第4主成分反映了果实可滴定酸含量情况。因此在软枣猕猴桃育种改良过程中,第1主成分增大时有利于增大果实大小,第3主成分增大时有利于提高果实品质。     

菠萝蜜研究进展

菠萝蜜是一种集鲜果食用、药用、林木为一身的优良果树,就近10年来对菠萝蜜价值的研究、种质资源的起源、分类与保存、生物学特性,以及栽培生理、引种和品种选育、育苗技术、病虫害防治、采后保鲜和储藏加工等方面的研究做了系统的综述,并就今后菠萝蜜研究的重点提出建议,认为应重视种质资源收集、保存,和品种选育以及栽培技术的研究。     

红河流域杧果种质资源主要数量性状变异与概率分级

为更好地开展杧果种质资源筛选工作,对杧果种质资源进行评价。以86份红河流域杧果种质资源为研究材料,对9个主要数量性状进行统计分析及概率分级。结果表明,9个性状变异系数范围是4.7%~28.81%,变异系数最大的是单果重,最小的是果实宽度。K-S检验显示,叶长、叶宽、叶柄长、可溶性固形物等4个性状均符合正态分布;单果重、果长、果宽、果厚、可食率等5个性状呈偏态分布,去除拖尾部分,也近似看作正态分布。9个数量性状均采用(X-1.2818S)、(X-0.5246S)、(X+0.5246S)、(X+1.2818S)4个点分为5级,使性状1~5级出现的概率分别为10%、20%、40%、20%和10%。相关性分析表明,果实单果重与果长、果宽、果厚、可食率呈显著正相关。本研究的开展可为杧果种质资源的评价及优异种质资源的筛选提供参考。     

籽用南瓜种质资源植物学性状多样性分析

分析了20份南瓜材料24个植物学性状的多样性,结果表明,中国南瓜、印度南瓜、美洲南瓜、裸仁南瓜和黑籽南瓜在皮壳质量、千粒重、根干质量、茎干质量、主茎长和果实性状上差异较大.主成分分析表明,种子长、种子宽、种子厚、皮壳质量、千粒重、子叶宽、茎干质量、主茎长、种仁质量、出仁率、种皮色、叶干质量和单瓜种子数是植物学多样性的主要指标.通过聚类分析,20份材料分为5个类群,与南瓜的传统分类基本一致,美洲南瓜与裸仁南瓜的亲缘关系最近,与印度南瓜和中国南瓜亲缘关系较远,与黑籽南瓜和华南大板最远.初步探讨了籽用南瓜的植物学多样性,筛选出1份优良的大白板型有壳籽用南瓜材料,并提出皮壳质量、千粒重、茎干质量、主茎长和单瓜种子数5个性状作为籽用南瓜资源植物学描述评价的代表性状,以期为籽用南瓜的育种奠定基础.