杂交鹅掌楸体胚再生植株淹水胁迫下叶片超微结构及光合特性变化

【目的】研究不同淹水胁迫处理时间下杂交鹅掌楸植株表型、叶绿体超微结构及光合特性的响应变化,揭示杂交鹅掌楸在淹水胁迫下的响应机制,为其栽培管理和多涝害地区的应用推广提供理论依据。【方法】以无菌培养条件下3~5个叶片的杂交鹅掌楸体胚再生植株为研究对象,采用无菌水完全淹没植株的方法模拟水淹灾害,以正常培养条件为对照,研究不同淹水胁迫处理时间(1、3、5、7和7天后恢复处理2天)下杂交鹅掌楸植株表型、光合特性的响应变化以及对叶绿体超微结构的影响。【结果】1)在不同时间的淹水胁迫处理中,杂交鹅掌楸体胚植株受涝害的程度随着淹水时间的延长而明显加重;植株叶片从基部开始卷曲、黄化甚至脱落,但顶芽无明显变化,这可能是杂交鹅掌楸在淹水胁迫中启动相应保护机制以应对淹水胁迫环境。2)淹水胁迫处理过程中叶绿体肿胀变形,膜系统严重损伤,甚至降解,基粒和基质片层堆叠紊乱,淀粉粒不断积累,嗜锇颗粒电子密度增大,胁迫后期出现聚集现象,说明淹水胁迫导致杂交鹅掌楸叶绿体超微结构严重破坏。3)淹水胁迫处理过程中净光合速率、气孔导度和蒸腾速率呈明显下降趋势,而细胞间CO_2浓度呈缓慢上升趋势;光系统Ⅱ的光合电子传递速率、光化学淬灭系数、最大光化学效率和光化学实际量子产量均呈现显著下降趋势,淹水7天并恢复处理2天后光合作用特性参数出现一定程度的恢复,这表明淹水胁迫使杂交鹅掌楸关闭了与外界进行气体交换的气孔通道,并对光系统Ⅱ活性中心造成严重损伤。【结论】长时间淹水胁迫可引起杂交鹅掌楸叶绿体超微结构的破坏,进而损伤光系统Ⅱ反应中心,进而光能转换效率降低,造成叶片光合作用能力降低,最终严重影响植株生长发育。因此,在杂交鹅掌楸的栽培管理中土壤水分含量不宜长期过高。

湿加松胚性愈伤组织的程序降温技术研究

对湿加松胚性愈伤组织进行了超低温冷冻保存的研究。结果表明：继代培养9～12d的湿加松胚性愈伤组织经0．5mol／L梨醇预培养4d，在0．6mol／L山梨醇＋10％DMSO的冷冻保护液下0℃预处理20min，然后以-1℃min的降温速率降至-40℃，停留10min后再以-5℃／min的降温速率降至-90℃，投放入液氮中保存；复苏时于37℃水浴2min，1mol／L山梨醇的液体培养基清洗3次，以滤纸作支持物转到固体继代培养基再培养。在此程序处理下1个月内可获得生长状态良好的再生愈伤组织。

PSK对杂交鹅掌楸悬浮培养细胞生长的影响

以杂交鹅掌楸悬浮培养胚性细胞为材料,在培养过程中添加不同浓度的新型植物肽类生长调节物质植物磺肽素(PSK),研究PSK对悬浮细胞生理的影响,分析其在细胞培养中的作用。结果表明:PSK能够促进细胞分裂和增殖,0.8 mg/L的PSK处理后能够使杂交鹅掌楸胚性愈伤组织细胞结构致密、胚性细胞小、直径一致性增加、细胞质变浓,细胞内大量积累淀粉等,同时PSK显著提高了细胞的活力,促进了培养细胞低密度的增殖,并且能够促进蛋白质的积累,有利于杂交鹅掌楸体细胞胚胎的发生。

杉木成年优良无性系的不定芽增殖研究

以杉木成年优良无性系的无菌组培苗为外植体,研究激素、活性炭等对不定芽增殖的影响,在此基础上探讨接种方式对杉木增殖效率的影响。研究表明:6-BA浓度为1.5 mg·L-1时能有效促进不定芽增殖,但继续添加则起抑制作用,并容易引起玻璃化;去除顶端优势的接种方式能将不定芽的增殖效率提高一倍多;不同的基因型间平均不定芽数相差1;BA、KT、NAA的组合使用较单一激素使用有利于不定芽的伸长,适量的活性炭有利于杉木不定芽的伸长生长。

屋久岛紫薇子叶愈伤组织诱导及植株再生技术初探

以屋久岛紫薇子叶为外植体,通过添加不同种类和质量浓度的生长调节剂,对屋久岛紫薇进行组织培养试验,研究不同植物生长调节剂组合及质量浓度对屋久岛紫薇愈伤组织诱导、增殖及分化的影响,从而筛选出适宜屋久岛紫薇愈伤诱导、增殖和分化的培养条件。结果显示,屋久岛紫薇子叶外植体在组织培养过程中,适宜愈伤诱导培养基组合为1/2MS+1. 0 mg/L 6-BA+0. 5 mg/L 2,4-D,诱导率为46. 5%;愈伤组织增殖的适宜培养基为MS+1. 0 mg/L 6-BA+0. 1mg/L NAA,增殖系数最大,为3. 1;愈伤组织分化的最适培养基为WPM+1. 0 mg/L 6-BA+0. 5 mg/L IBA,分化率为18. 7%;移栽基质适宜为等容积的泥炭土+珍珠岩混合物,成活率为90%。

杂交鹅掌楸苗期NaCl胁迫响应研究

以杂交鹅掌楸体胚再生苗为试验材料,分别采用0、50 mmol/L、100 mmol/L、150 mmol/L、200 mmol/L浓度的NaCl处理,初步探讨了杂交鹅掌楸的耐盐能力,并研究了100 mmol/L NaCl盐胁迫处理对杂交鹅掌楸植株表型、叶绿体超微结构的影响及生理变化,以探讨杂交鹅掌楸在盐胁迫下的响应机制。表明:(1)在不同浓度NaCl胁迫处理中,杂交鹅掌楸受盐害程度随着NaCl浓度的增加而明显加重,在同一NaCl浓度下,杂交鹅掌楸受盐害指数随胁迫时间的延长而逐渐加剧;植株叶片从基部往上逐渐萎蔫卷曲,但顶芽无明显变化,可能是由于下部叶片的保护以适应盐胁迫环境。(2)100 mmol/L NaCl盐胁迫处理过程中叶绿体膨大变形,膜系统严重损伤,甚至降解,基粒片层排列松散、紊乱,淀粉粒呈现体积增大、数量增加的趋势,嗜锇颗粒电子密度增大,胁迫后期出现聚集现象,说明虽然盐胁迫导致杂交鹅掌楸叶绿体超微结构遭受严重破坏,但杂交鹅掌楸存在适应盐胁迫的结构特征。(3)100 mmol/L NaCl盐胁迫处理过程中过氧化物酶(POD)活性和游离脯氨酸含量先快速升高,后缓慢下降;丙二醛(MDA)含量先缓慢增加,后加快上升,表明盐胁迫条件下,POD和游离脯氨酸能有效减少膜脂质过氧化,使杂交鹅掌楸对盐胁迫具有一定耐受性。100 mmol/L NaCl盐胁迫处理7 d后恢复处理2 d均不能恢复为正常状态,表明杂交鹅掌楸受到中度盐害后短期内难以恢复。

比拉底白刺苗期抗旱性分析

为研究澳大利亚荒漠植物比拉底白刺的抗旱性,以比拉底白刺幼苗作为研究材料,在100 mmol/L甘露醇溶液模拟干旱的环境下,观察了植物形态变化,测定了植物的相对含水量(relative water content,RWC)、过氧化物酶活性(peroxidase,POD)、丙二醛(malondiadehyde,MDA)以及游离脯氨酸(proline,Pro)含量的动态变化。结果表明,干旱处理过程中,比拉底白刺叶片从基部往上逐渐萎蔫变黄,推测其通过保护顶芽的生命力以适应干旱环境;相对含水量前期相对稳定,后逐渐下降;POD活性先缓慢升高,后快速上升;游离Pro浓度总体呈上升趋势;MDA含量先升后降。差异显著性分析表明,与对照相比,POD和游离Pro的变化趋势与对照组相比差异显著,说明二者与比拉底白刺的抗旱性具有相关性,通过减少质膜过氧化保护细胞完整性;MDA含量变化不明显,可能由于POD和游离脯氨酸的作用使得白刺细胞的膜脂系统未遭受活性氧自由基的强烈攻击。

紫薇新品种‘屋久岛紫薇1号’

‘屋久岛紫薇1号’是从美国引种的屋久岛紫薇(Lagerstroemia fauriei)实生苗木中选育的新品种。树形优美,8～9月时树皮呈亮丽的鲜红色,秋季树叶呈现红、黄、橙、紫等颜色变化,极具观赏价值。抗白粉病,耐热抗寒,生长快,适应性广,扦插易成活。

冬青新品种‘大别山冬青1号’

‘大别山冬青1号’是从大别山冬青(Ilex dabieshanensis)实生苗中选育出的新品种。树皮灰白色,平滑;叶片亮绿色具光泽,卵状长圆形或椭圆形,具4～8对刺齿;花黄绿色,花期在3—4月;果球形,成熟时呈鲜红色,挂果期10月至次年2月。抗寒性强,耐盐碱性好,生长旺盛,扦插易成活。