芒(Miscanthus sinensis)再生体系的建立和优化

以芒(Miscanthus sinensis)的幼穗为材料,通过外植体消毒灭菌、愈伤组织诱导、不定芽分化增殖、生根和驯化移栽,建立芒组织培养的快速繁殖体系。结果表明:芒愈伤组织诱导的最佳培养基是MS+4.0 mg/L 2,4–D+1.0 mg/L 6–BA+0.5 mg/L Cu SO4,愈伤组织诱导频率达99.33%;不定芽分化和增殖的最佳培养基分别为MS+1.0mg/L 6–BA+0.4 mg/L NAA+0.4 mg/L IAA和MS+3.0 mg/L 6–BA+1.5 mg/L PP333+1.0 mg/L CCC,分化率为96%,增殖系数为9.1;生根培养基选用MS+0.5 mg/L IAA+0.5 mg/L NAA+0.5 mg/L CCC+0.5 mg/L PP333,生根率达100%;将再生苗移栽至用黄土和营养土配制的基质上,其成活率高达95%,且生长势良好。     

荻草茎秆动态润湿性能及表面自由能

荻草Miscanthus sacchariflorus是一种高大直立的多年生高生物量草类。通过对荻草茎秆动态润湿模型、表面自由能的研究,探索荻草茎秆被胶黏剂胶合及作为人造板原材料的可能性。运用接触角测试仪,分别测定脲醛树脂(UF),三聚氰胺改性脲醛树脂(MUF)和酚醛树脂(PF)在荻草茎秆内、外表面的接触角,拟合出动态润湿模型。利用扩散渗透系数K,比较3种胶黏剂对荻草茎秆的润湿能力。运用表面张力仪测试荻草茎秆内、外表面自由能。结果表明:3种胶黏剂在荻草内、外表面的润湿模型,能很好地模拟接触角随时间变化的关系;3种胶黏剂在荻草茎秆表面的润湿性能为:三聚氰胺改性脲醛树脂<脲醛树脂<酚醛树脂;荻草茎秆的平均自由能约为47.49 mJ·m-2,与木材相近,高于麦秸。     

低温和植物生长物质对南荻种子萌发的影响

以南荻种子为材料,设4 ℃低温处理(常温为CK)和GA3、IAA、6–BA和2,4–D 4种植物生长物质(各设4个质量浓度50、100、200、400 mg/L),均以清水为CK,处理南荻种子,测定南荻种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、根长以及芽长等指标。结果表明,与CK相比,4 ℃低温处理能显著提高南荻种子的发芽率、发芽势,极显著提高南荻种子的发芽指数、活力指数、根长,但芽长差异没有统计学意义;各质量浓度的GA3能显著或极显著提高发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和芽长,其中100 mg/L GA3处理对南荻种子萌发的效果较好;除400 mg/L外,IAA各质量浓度均能提高发芽率、发芽势、活力指数和促进根的生长,其中以50 mg/L IAA处理对南荻种子的萌发效果较好;各质量浓度的6–BA处理能极显著提高南荻种子的发芽率、发芽指数,显著或极显著提高南荻种子的发芽势和促进芽的生长,极显著的降低南荻种子的活力指数和抑制根的生长;2,4–D对南荻种子发芽率、发芽势以及发芽指数的影响都随浓度的增加先升高后下降,各质量浓度的2,4–D可极显著降低南荻种子的活力指数和抑制根的生长,其中以200 mg/L 2,4–D处理对南荻种子萌发的效果较好。     

芒遗传转化过程中选择压力的确定

以芒(Miscanthus sinensis)胚性愈伤组织为材料,研究了植物遗传转化过程中常用的潮霉素(Hyg)、遗传霉素重硫酸盐(G418)和除草剂(Basta)等3种筛选剂,不同浓度下的不同培养时间对愈伤组织生长、不定芽分化以及再生植株生根的抑制作用。实验结果表明,3种筛选剂均表现出很强的抑制效果。使用75mg/L G418筛选培养20d,50mg/L Hyg筛选20d或20mg/L Basta筛选40d可完全抑制愈伤组织的生长;使用60mg/L G418,40mg/L Hyg或10mg/L Basta筛选培养约20d可完全抑制愈伤组织分化出不定芽;而使用60mg/L G418,50mg/L Hyg或10mg/L Basta筛选培养20d可完全抑制再生植株的生根。3种筛选剂中以Basta对芒植株再生各个阶段的抑制效果最为明显,Hyg的抑制效果次之,G418抑制效果相对不明显。     

不同生态型五节芒对Cd胁迫的生理响应

[目的]揭示不同生态型五节芒在抵抗Cd胁迫机制方面的异同。[方法]以粤北大宝山矿山开采地优势植物五节芒为试验材料,比较了五节芒非矿山生态型（采自惠州市博罗县丘陵山地）和矿山生态型（采自大宝山矿区）在相同Cd处理浓度梯度下的生理响应。[结果]2种生态型五节芒叶片中叶绿素a、叶绿素b以及叶绿素总量都与Cd胁迫浓度成极显著负相关（P〈0．01）,但矿山型下降的程度低于非矿山型,2种生态型五节芒叶片的叶绿素a／b值都随cd处理浓度的增加而增大,说明Cd对五节芒叶绿素b的伤害要大于叶绿素a。2种生态型五节芒叶片中可溶性蛋白的含量随Cd处理浓度的增加均呈先下降后上升的趋势,均在20mg／kg处理处达到最低。随Cd处理浓度的增加,非矿山型五节芒叶片中可溶性糖含量先下降再升高,浓度在10～80mg/kg处理组均显著低于对照（P〈0．05）,矿山型五节芒叶片中可溶性糖含量随Cd处理浓度增加先升高再下降,2种生态型五节芒叶片中可溶性糖含量随Cd处理浓度增加响应有所不同。[结论]矿山型五节芒的耐重金属Cd要强于非矿山型。     

芒属植物多倍体诱导技术的研究进展

芒属植物是一种新兴的纤维素类生物质能源植物。为了提高芒属植物生物质产量和开发具有抗逆性的新品种,国内外广泛开展了关于其多倍体育种的研究。近年来,通过对其体外再生和诱变育种等方面进行研究,取得了一些重要成果。本研究从芒属植物体外培养时外植体的选择,愈伤和丛生芽的诱导,多倍体诱导过程中秋水仙碱和氨磺灵的处理,倍性鉴定方法这几个方面对芒属植物多倍体诱导的相关研究做了综述,并对芒属植物多倍体育种的应用和发展前景提出了展望。     

An appraisal of Miscanthus x giganteus cultivation for fly ash revegetation and soil restoration

The objective of this study was to investigate the potential of Miscanthus x giganteus (MxG) for fly ash (FA) revegetation and soil restoration. To evaluate its growth ability on FA, plant development during pot experiments was compared to that obtain in a reference soil. Several physico-chemical parameters (pH, conductivity, dissolved organic carbon, ammonium, nitrite, nitrate, phosphate and potassium contents) and microbiological parameters (enumeration of total, ammonia oxidising and nitrite oxidising culturable bacteria and community diversity analysis) were investigated after plant growth. Plants demonstrated an adaptation to the FA substrate, with an average stem length and biomass production that was half of that observed in the reference soil. Lower chlorophyll contents were measured but the absence of necrosis symptom and hydration rates of aerial parts above 70% suggested physiological adaptation of plants to the FA substrate. Moreover, significant organic carbon inputs could be measured in FA leachates after 17 weeks of laboratory cultivation, which could be related to the establishment of MxG rhizosphere. Besides, the emergence of specific bacterial phylotype could be reported at the FA-root interface. Analysis of FA leachates in planted pots also showed marked decreases of nitrate but increases of nitrite contents, indicating a nitrogen cycle restart. Field trials confirmed the growth potential of MxG directly on FA, without any requirement of additional landfill soil amendment. Finally, we believe that fly ash revegetation with MxG could be an effective strategy for cost effective and long term FA disposal site rehabilitation.     

基于形态性状及Adh1基因序列的芒与五节芒自然杂交现象研究

本研究通过对13份芒与五节芒17个形态性状及Adh1基因序列的分析,探讨了芒与五节芒的自然杂交现象。形态性状聚类分析结果表明,疑似杂交种AD431与五节芒类群(AA335和AD625)聚为一类,疑似杂交种AA343、AD431、AD628、AD607、AD633和AD606与芒类群(AD623、AD512、AD620、AD619和AD627)聚为一类。Adh1基因序列聚类分析结果表明,五节芒和芒的材料分别聚成2个明显分开的分支,所有的疑似杂交种中均检测到2种Adh1基因单倍型的存在,其中1个单倍型在系统树中与芒聚为一类,另1个单倍型与五节芒聚为一类。本研究的结果确证了AD431、AD431、AD628、AD607、AD633和AD606这6个疑似杂交种的真实性,证实了芒与五节芒种间确实存在自然杂交现象,为进一步阐明芒和五节芒的系统进化与亲缘关系提供了重要的理论依据。