不同基因型甜高粱愈伤组织与丛生芽诱导条件优化

【目的】探讨不同培养基类型和激素配比对不同基因型甜高粱的愈伤组织和丛生芽诱导的影响,为建立高效稳定的甜高粱遗传转化体系奠定基础。【方法】以不同基因型甜高粱辽甜三号和北甜三号的成熟种子为外植体,在MS培养基中添加不同浓度2,4-D及2,4-D与NAA、6-BA或KT配比组合,对愈伤组织和丛生芽进行诱导;分别在B5、N6、MS和1/2MS培养基中添加不同2,4-D、NAA、6-BA组合,对愈伤组织进行诱导。【结果】适宜北甜三号愈伤组织和胚性愈伤组织诱导的最佳培养基为MS+2.0 mg/L 2,4-D+0.1 mg/L NAA,辽甜三号为MS+2.0 mg/L 2,4-D+0.2 mg/L NAA,可获得质量较好的愈伤组织,愈伤组织块大且色泽鲜艳。适于两个基因型甜高粱丛生芽诱导的最佳基本培养基为MS+1.0 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA+0.5 mg/L 2,4-D,但不同基因型的诱导率有明显差异,以辽甜三号的诱导效果较好。【结论】不同浓度2,4-D与其他激素配比对两个基因型甜高粱的愈伤组织诱导有明显影响,以对辽甜三号的诱导效果较好;在MS、B5、N6、1/2MS基本培养基中,MS可作为愈伤组织诱导的最佳基本培养基。     

NAA、6 BA对不同熟性甘蓝子叶期愈伤组织诱导的影响及其丛生芽发生

采用正交试验研究了NAA、6-BA对不同熟性甘蓝品种子叶期不同部位培养过程中愈伤组织诱导率的影响,同时以MS+NAA(0.4~0.7 mg/L),6-BA(2.0~4.0 mg/L)为丛生芽诱导培养基,研究了愈伤组织形态特征与丛生芽发生之间的关系。结果表明,晚丰和中甘十一的带柄子叶、不带柄子叶、下胚轴易诱导出愈伤组织;京丰甘蓝的下胚轴易诱导出愈伤组织,早熟品种下胚轴诱导的愈伤组织丛生芽发生率高于其他品种的愈伤组织。在3种甘蓝子叶期外植体培养中选下胚轴作为培养材料诱导获得的愈伤组织易发生丛生芽,京丰的下胚轴在NAA0.45 mg/L,6-BA 3.0 mg/L时诱导出中间绿色周围半透明松脆柔软团状生长快的愈伤组织丛生芽发生率达到79%;晚丰下胚轴在NAA0.6 mg/L,6-BA 6.0 mg/L时诱导出淡黄色至淡黄绿色松脆柔软团状生长快的愈伤组织丛生芽发生率可达94%;中甘十一的下胚轴在NAA0.45 mg/L,6-BA3.0mg/L时诱导出的中间为绿色周围为半透明松脆柔软团状生长快的愈伤组织丛生芽发生率可达95%。     

胡萝卜愈伤组织诱导条件筛选

以17005和19501这2个胡萝卜品种为试验材料,研究种子灭菌条件以及基因型、外植体、培养基和激素对胡萝卜愈伤组织诱导的影响。结果表明,2个品种在无水乙醇灭菌30 s后再用20%H2O2溶液灭菌20 min,出苗率最高;2个品种均以下胚轴为外植体诱导的愈伤组织出愈率较高,其中,17005品种诱导率达到100%,19501品种诱导率也都在90%以上;在MS和B5培养基中同时添加2,4-D和6-BA诱导愈伤组织的效果要比只添加2,4-D的好,但相同激素条件下的MS和B5培养基诱导效果差异不显著。     

百合花药愈伤组织诱导中的基因型差异

以六个百合品种的花药为外植体进行组织培养，采用均匀设计法设计诱导培养基，结果表明：有五个品种的花药诱导出了愈伤组织，其适宜的培养基均不同，表现出较大的基因型差异；均匀设计法可大大减少工作量。     

魔芋不同生理状态的愈伤组织和丛生芽内源激素及抗氧化酶研究

魔芋组培脱分化和再分化过程中存在不同生理状态的愈伤组织和丛生芽,对后续的形态和器官建成有影响.明确不同类型愈伤组织和丛生芽内源生理活性物质质量分数及其相互关系,对于控制分化具有重要指导意义.以杂交魔芋品种“安魔128”3龄球茎为材料,通过球茎切块愈伤组织诱导和丛生芽的分化培养,测定不同生长状态下的愈伤组织和丛生芽内源激素(6-BA,KT,2,4-D,NAA,ABA,GA₃)质量分数、抗氧化酶(SOD,POD和CAT)活性以及逆境生化物质(Pro, MDA)质量分数,并分析其相互关系.结果表明：(1)愈伤组织脱分化好的类型,6-BA, KT, 2,4-D, NAA的比例为114∶80∶68∶100,且(6-BA+KT+2,4-D)与NAA的比值R≤2.62;丛生芽分化好的类型,6-BA,KT,2,4-D,NAA的比例为119∶79∶72∶100,且(6-BA+KT+2,4-D)与NAA的比值R=2.70. ABA,MDA质量分数在分化好的类型中均较低.(2)在愈伤组织中,ABA,Pro和MDA与NAA呈极显著正相关,与KT呈负相关,较低的NAA和较高的KT水平有利于...     

草木樨愈伤组织的诱导和芽的再生

为了建立草木樨的高效再生体系和基因转化体系,以黑龙江草木樨为材料,用MS、1/2MS为基本培养基,添加不同种类和浓度的植物激素,对草木樨的愈伤组织培养和绿色芽点培养进行了研究。结果表明,诱导其愈伤组织的培养基以MS 2,4-D 1.0 mg.L-1 KT 0.3 mg.L-1为最好,愈伤组织的形成率可达90%;诱导绿色芽点的培养基以MS 2,4-D 0.2 mg.L-1 6-BA 1.0～1.5 mg.L-1为最好,芽点形成率可达45%。最后,将再生芽转入生根培养基1/2 MS IAA 0.5 mg.L-1上,生根率可达100%。     

黄芩愈伤组织诱导条件的优化

本试验以黄芩的子叶、真叶和下胚轴为外植体在不同激素组合的MS培养基上诱导愈伤组织。结果表明：①诱导黄芩愈伤组织的最好外植体为真叶；②在不同配方培养基中，诱导愈伤组织的最适培养基配方为MS 2，4-D(0．5mg／L) 6-BA(1mg／L) NAA(0．5mg／L)。     

单倍体川桑(M.notablisSchneid)愈伤组织诱导及丛生芽分化培养

川桑(M.notabilisSchneid.)是分布在四川、云南等山区的珍稀濒危单种桑树,资源稀少,单倍体,是桑树研 究的重要材料.实验的目的是通过植物组织培养手段培养川桑离体再生植株,保存川桑种质资源及展开桑树的基 础研究.实验内容包括了选择外植体、优化培养基成分和探讨生长调节物质对川桑离体再生的影响.结果表明:茎 段容易被污染、叶片只能诱导出愈伤组织、以腋芽作为外植体大大降低了外植体的污染率,并且较好地诱导出愈伤 组织和丛生芽;植物生长调节剂 TDZ、6-BA 都能诱导出愈伤组织,但是只有6-BA 的培养基中没有丛生芽的发生; 最适培养基为改良 MS 6-BA2.0mg/L IAA0.02mg/L TDZ0.1mg/L AgNO35.0mg/L 蔗糖30g/L 琼 脂6.8g/L.其愈伤组织诱导率为90%,丛生芽诱导率为85.7%.这为后续生根研究奠定了基础.     

不同基因型对小麦成熟胚愈伤组织诱导及植株再生的影响

以26种不同基因型小麦成熟胚为外植体，采用1种诱导培养基、3种分化培养基，研究了不同基因型间愈伤组织诱导及植株再生的遗传差异．结果表明，不同基因型间出愈率及植株再生率差异显著，豫麦21号在26个小麦品种中表现最佳，3种分化培养基的分化效果差异明显．     

无籽西瓜种苗愈伤组织诱导研究

用不同基因型无籽西瓜进行了愈伤组织诱导研究.结果表明无籽西瓜种苗的最佳愈伤组织诱导培养基组合是MS+NAA 1.0 mg@L-1+6-BA 0.5mg@L-1(C5培养基);种苗下胚轴和子叶是适宜外植体;外植体愈伤组织的产生首先需要黑暗条件的启动,其扩增与生长分化则须在光照条件下进行;不同基因型外植体在C5培养基上的愈伤组织诱导率和诱导指数存在显著差异(P=0.05水平).     

甜高粱组培苗生根培养的优化

【目的】优化能源作物甜高粱组培苗的生根培养体系,为遗传转化奠定基础。【方法】利用不同基本培养基（MS、1/2MS）对组培苗生根的影响进行筛选试验,得到较有利于生根的基本培养基;在最佳培养基中添加不同浓度的植物激素（IBA、NAA、ABT）,综合根的质量、生根率、生根时间、生根苗的长势等筛选最佳生根培养基配方。【结果】筛选出最佳生根培养基组合：北甜三号（BT3）为1/2MS+2.0 mg/L IBA,辽甜三号（LT3）为1/2MS+3.0 mg/L IBA,且根粗、苗壮,两品种的生根率存在差异。此外,未加激素的MS和1/2MS培养基均无组培苗生根。【结论】在1/2MS上添加2.0 mg/L IBA或3.0 mg/L IBA分别为北甜三号、辽甜三号组培苗生根的最佳途径。     

抗生素对高粱愈伤组织诱导和生长的影响

用羧苄青霉素等抗生素进行抑菌试验,以羧苄青霉素和头孢霉素的抑菌效果较好.头孢霉素对高梁愈伤组织的毒性表现出比羧苄青霉素大.浓度低于500 mg/L羧苄青霉素对高梁愈伤组织的生长起促进作用;而分化率随着羧苄青霉素浓度的提高而下降.在农杆菌介导高梁遗传转化时,选用羧苄青霉素是合适的,浓度以250 mg/L为宜.高梁愈伤组织对潮霉素的反应比卡那霉素更敏感,高梁不同基因型愈伤组织对卡那霉素和潮霉素的反应在褐化(死亡)率上表现不同.在以潮霉素作为抗性筛选标记时,选择压以50～75 mg/L为宜.     

环境因子与基因型及其互作对甜高粱能源品质影响的综合评价

【目的】探讨甜高粱不同基因型的环境适应性及对其能源品质的影响,为发展甜高粱生物能源产业提供参考依据。【方法】以8个不同品种的甜高粱为材料,在内蒙古巴彦淖尔市、山东滨州市和河北黄骅市分别进行田间试验,基于不同品种在不同地区的产量表现,采用方差分析、神经网络模型和主成分分析,研究了环境因子和基因型及其互作对甜高粱能源品质的影响。【结果】(1)供试的8个甜高粱品种在不同地区的产量指标存在差异,这种差异主要是基因型(G)、环境因子(E)及二者互作共同作用的结果,其中环境因子对甜高粱产量的影响最大。(2)土壤有机质对甜高粱茎秆产量、茎秆产糖量及综合产酒量较重要,土壤全盐含量与茎秆汁液糖锤度重要性比值最高,年降雨量为影响甜高粱籽粒产量的重要环境因子,茎秆出汁率主要受无霜期、土壤pH、有机质和碱解氮的影响。(3)品种823、Sart和M81-E在内蒙古巴彦淖尔市综合品质较好,醇甜2号、辽甜1号、能饲1号在山东滨州市综合品质较好,M81-E、能饲杂1、辽甜1号在河北黄骅市综合品质较好。【结论】甜高粱综合能源品质存在品种和地域差异性,发展甜高粱生物能源需因地制宜。     

蓝莓丛生芽增殖的诱导研究

利用两种优良成龄蓝莓的茎段腋芽为外植体,研究了基本培养基、植物生长调节剂对诱导蓝莓丛生芽增殖的影响,剪除丛生芽对诱导新一代丛生芽增殖的影响,同时进行了试管微芽继代增殖培养.结果表明:南高丛蓝莓丛生芽最佳诱导增殖培养基为WPM+ ZT 2.5 mg/L,试管微芽继代增殖最适培养基为WPM+ZT 0.3 mg/L;兔眼蓝莓丛生芽最佳诱导增殖培养基是WPM-A+ZT 2.5 mg/L,试管微芽继代增殖最佳培养基是WPM+ZT 2.0 mg/L.剪除丛生芽对诱导新一代丛生芽具有较显著促进作用.     

能源高粱在盐碱地上的品种筛选

以本实验室新培育的4个甜高粱杂交种(S1~S4)和6个生物质高粱杂交种(B1~B6)作为参试材料,在吉林省长岭县和山东省滨州市的盐碱地进行2年大田试验,旨在筛选出适合当地及周边盐碱地区生产试验和推广种植的能源高粱杂交种,为我国发展生物质能源提供原料基础。研究结果表明:1)在2个试验点的2年试验中,各参试杂交种株高与茎粗分别为347.4~496.3cm和14.8~20.3mm,生物质高粱杂交种要优于甜高粱杂交种;2)2年中各参试杂交种地上部总干重为9.1~28.5t/hm2,其中生物质高粱杂交种B2、B4和甜高粱杂交种S2分别在各试验点的2年试验中表现突出;3)结合2年试验数据,得出适合长岭试验点推广种植的杂交种为生物质高粱杂交种B3、B4以及甜高粱杂交种S2,适宜滨州试验点推广栽培的为生物质高粱杂交种B2、B3以及甜高粱杂交种S4。     

影响甜高粱主要农艺和品质性状的环境因子剖析

为探究影响甜高粱主要农艺和品质性状的环境因子,选取不同基因型甜高粱品种(系)为材料,在天津市、新疆维吾尔自治区、内蒙古自治区和辽宁省4个省市自治区开展试验,分析主要目标性状与环境因子间的关系,并构建目标性状的预测模型。结果表明,影响株高、茎粗和茎节数以基因型效应为主;影响穗长以基因型×环境互作和基因型效应为主;影响穗重以环境效应为主;影响锤度和粗蛋白含量是基因型、环境和基因型×环境互作三者平均作用的结果。锤度与土壤pH、有机质含量和速效磷含量呈极显著正相关;粗蛋白含量与昼夜温差和有机质含量无显著关系,与降水量等8个其他因子均达极显著正相关。通径分析和逐步回归分析结果表明,日均温度、昼夜温差、土壤pH以及速效磷含量是影响穗重的主要因子,其中土壤pH效应最大且为负效应;≥10℃有效积温、土壤pH和有机质含量是影响锤度的重要因子;土壤有机质含量贡献率最高,为正效应;影响粗蛋白含量的关键因子为降水量。     

甜高粱株高性状影响因素分析方法比较

为检测甜高粱株高影响因素,调查30份甜高粱种质20个农艺性状,分别应用简单相关、偏相关、通径分析和逐步回归通径分析方法检测。结果表明,简单相关检测到节数、节间长、秆重、叶长与株高呈极显著正相关,相关系数分别为:0.610、0.760、0.720、0.547;穗粒重、穗柄长、锤度与株高呈显著正相关,相关系数分别为:0.436、0.450、0.440;偏相关检测到节间长、节数与株高呈极显著偏相关,偏相关系数分别为0.981和0.951;基于决策系数通径分析检测到节间长、节数、叶长、锤度、穗粒重和生育期对株高有显著影响;其中节间长、节数和叶长对株高有促进作用,决策系数分别为0.579、0.367和0.043;锤度、穗粒重和生育期对株高有抑制作用,其决策系数分别为-0.073、-0.060和-0.052;逐步回归通径分析检测到8个影响株高的性状,按照决策系数排序为:节间长节数叶长锤度生育期叶宽籽粒宽穗长。逐步回归通径系数显著性检验表明,在α=0.05水平,节间长与节数之间及与其他性状间差异显著;不同分析方法均能检测到节间长和节数两个主要因素,而对于锤度、生育期、叶长、叶宽、籽粒宽、穗粒重等次要因素检测结果不同。基于决策系数的通径分析方法与逐步回归通径分析方法的结果最为接近。     

甜高粱对土壤重金属Cd的吸收规律

【目的】探讨甜高粱对土壤重金属Cd的吸收规律,筛选对重金属Cd具有富集能力的品种,为重金属Cd污染地区的环境修复提供理论依据。【方法】以辽甜1号和新高粱3号2种甜高粱幼苗为材料,采用盆栽试验研究土壤不同含量Cd(0,3,6,9,12mg/kg,以CdCl2.2.5H2O的形式外源加入)对甜高粱根、茎、叶等不同部位Cd含量及生长状况的影响。【结果】随着土壤中Cd含量的增加及Cd处理时间的延长,甜高粱根、茎、叶中的Cd含量总体呈增加趋势,不同处理之间Cd含量差异明显。2个甜高粱品种不同部位Cd含量由大到小均表现为:根>茎>叶,且2个甜高粱品种不同部位Cd含量之间也有明显差异。当用0～12mg/kg Cd处理相同时间时,辽甜1号体内积累的Cd含量较新高粱3号高。【结论】2种甜高粱品种对Cd的吸收能力存在着一定的差异,辽甜1号对土壤重金属Cd的吸收能力较新高粱3号强。     

盐碱地甜高粱光合特性及农艺性状变化研究

选用甜高粱中早熟品种“新高粱3号”、中晚熟品种“新高粱9号”,研究了盐碱地种植条件下其其光合参数、农艺性状变化特征。结果表明：(1) 与对照田相比,盐碱地条件下参试品种生育期间叶片净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、胞间CO₂浓度（Ci）、水分利用效率（WUE）、叶绿素SPAD值(SPAD)的平均值均较低,差异达极显著水平（P＜0.01）,生育后期更为显著;新高粱3号在盐碱地的Pn、Gs、WUE、SPAD均值皆高于新高粱9号,Tr与Ci则低于新高粱9号。(2) 盐碱地新高粱3号生育期提前9 d,新高粱9号一直未抽穗。两品种盐碱地的生物产量分别低于对照田的57.8%和76.5%,含糖锤度分别低于对照田38.5%和100.0%。(3) 对照田新高粱3号、新高粱9号的Pn与Gs、PAR、Ta达到了极显著相关,新高粱3号的Pn和Tr达到显著相关;盐碱条件下,两品种的Pn与PAR、Ta、Ca达极显著和显著相关,与其它因子间相关不显著。甜高粱受盐碱胁迫净光合速率的下降原因抽穗前主要为气孔因素,抽穗后主要为非气孔因素。新高粱3号的耐盐碱能力强于新高粱9号。利用盐碱地种植甜高粱除选择合适的耐盐碱品种外,还应注重种植效益和土地质量保护等生态效益。     

能源甜高粱遗传改良研究进展

甜高粱是最有应用前景的再生能源作物之一,它的能源转换效率取决于植株总生物量和茎秆汁液含糖量的高低。探明决定甜高粱总生物量和茎秆汁液含糖量积累相关过程的生物学机制并开发相应分子标记,是选育生物能专用甜高粱品种的有效途径。该文从甜高粱糖分积累、遗传多样性研究、遗传图谱的构建、含糖量相关性状的定位及遗传工程研究等方面介绍了近年来甜高粱遗传研究进展。