菠萝非胚性愈伤组织的类型及其器官发生

以菠萝[Ananas comosus(L.)Merr.]非胚性愈伤组织为材料,利用离体培养及组织细胞学等方法研究了其在增殖、分化过程中的特性和再生规律。在增殖培养基上经过3次以上继代培养后,非胚性愈伤组织形态上逐渐表现出一定差异。根据其形态结构、分化能力和组织细胞学特征,可把非胚性愈伤组织分为节瘤状组织、薄壁组织团、致密深层愈伤组织和表面疏松愈伤组织4种类型;在增殖培养基MS+3.0mg/LBA+2.0mg/LNAA上,一种类型的非胚性愈伤组织通常只会生长出同类型的非胚性愈伤组织,但通过改变培养基配方等方法可使不同类型之间发生转换。同时,增殖继代过程中的器官发生现象很常见,通常是在薄壁愈伤组织表面细胞分化成具有分生能力的细胞,然后进行不定芽的分化。4类非胚性愈伤组织都可以通过拟原球茎、多芽体以及不定芽的形式进行器官发生;也可以经胚性诱导由体细胞胚发生途径再生成植株,其中拟原球茎产生体细胞胚的能力最强,多芽体其次。生长素及细胞分裂素对非胚性愈伤组织的形态结构、分化途径以及增殖能力有很大的影响。

凤梨类植物的种质资源与分类

凤梨类植物归属于凤梨科,原产于北美加勒比海沿岸至南美洲,仅有1种分布在非洲西海岸。凤梨科可分为沙漠凤梨、凤梨和空气凤梨3个亚科,有56属、2 656种、342个变种。在园艺学上,根据其在原产地的生活方式,可分成附生、地生和岩生3大类;依据凤梨的生态习性,还可分为地生型凤梨、积水型凤梨和空气型凤梨这3个类型;根据其用途,可分为食用凤梨和观赏凤梨。不同类型的栽培方式有较大的差异。除菠萝(主要作为果树)外,其它种类都具有较大的观赏价值,其中积水型凤梨和铁兰银叶种已成为国际市场上的新型花卉。

几种三华李基因组DNA提取方法的比较研究

以CTAB法、改良CTAB法、SDS法、改良SDS法、改良陈大明法、高盐低pH值法、SDSCTAB法和氯化苄法等8种目前常用植物基因组DNA提取方法为基础,通过采用异丙醇和无水乙醇进行2次常温短暂沉淀、提高离心力等多种去杂质措施进行适当改进,对它们用于三华李基因组DNA提取的效果进行比较。结果表明,8种方法中以CTAB法最优,改良CTAB法其次,高盐低pH值法稍逊,其他5种方法则不适合于三华李基因组DNA的提取;CTAB法不仅适合于早食李不同季节(4月、8月和12月)和不同成熟度叶(未展开嫩叶、展开嫩叶、成熟叶和老叶)基因组DNA的提取,也适合于华蜜大蜜李、白脆鸡麻李、大鸡麻李、中蜜李、小蜜李、串珠李、从化三华李、红线李、香蕉李、中熟李和软枝三华李等11个三华李品种嫩叶基因组DNA提取。

根癌农杆菌介导CYP1A1转化菠萝的研究

将菠萝(Ananas comosus)愈伤组织经含有植物表达重组质粒(pUHA1-CYP1A1)的根癌农杆菌(LBA4404菌株)侵染后,在MS+3.0mg/LBA+2.0mg/LNAA+100μmol/LAS+8g/Lagar上共培养3d,转入选择培养基(MS+3.0mg/LBA+2.0mg/LNAA+20mg/LKm+400mg/LCarb+8g/Lagar)上培养约10d后开始分化出不定芽;28d后将绿色的抗Km不定芽转入MS+2.0mg/LNAA+30mg/LKm+300mg/LCarb+8g/Lagar上再进行连续2轮选择,随后将绿芽转入MS+1.0mg/LIBA+30mg/LKm+8g/Lagar上生根,共获得95株Km抗性植株,转化率0.12%～2.69%.对其中部分的抗Km植株进行PCR检测,PCR阳性植株率达64.29%.经Southern杂交进一步证实,CYP1A1已整合到菠萝基因中.以琼脂为培养基凝固剂、共培养基中添加AS、增加选择次数和逐渐增加新一轮选择培养基中的Km质量浓度等是根癌农杆菌介导菠萝愈伤组织获得转基因植株的重要条件.

三华李SRAP反应体系的建立与优化

以三华李品系中的白脆鸡麻李1为供试材料,利用分步优化法对影响SRAP-PCR反应的5个因子进行优化,确立了三华李的SRAP-PCR反应体系:模板DNA 15 ng,Mg2+浓度3.0 mmol·L-1,引物浓度0.25μmol·L-1,dNTPs 0.3 mmol·L-1,Taq DNA聚合酶1.0 U,10×Buffer 2.5μL,反应总体积为25μL,其余部分用ddH2O补充。利用优化的体系对18份李属种质资源进行扩增,经6%聚丙烯酰胺凝胶检测显示:条带清晰可靠、多态性好,可用于三华李的分子标记研究。

‘早食李’茎段不定芽的诱导试验

从培养基、培养条件等方面着手,开展‘早食李’茎段不定芽诱导和增殖的研究,结果表明,基本培养基、外源植物生长调节剂、暗/光交替处理相互作用才能诱导不定芽的发生。

菠萝愈伤组织中体细胞胚起源过程的组织细胞学观察

以菠萝(Ananas comosus)'神湾'品种为材料,采用石蜡切片法对其愈伤组织中球形胚形成过程进行了组织细胞学观察。结果表明,非胚性愈伤组织转入到MS+4.0mg·L-12,4-D+0.5mg·L-16-BA培养基培养后,愈伤组织中先出现一些胚性细胞;然后单个胚性细胞分裂形成一个由多细胞组成的原胚。原胚细胞分生能力强,与周围的母体组织之间形态差异显著,界限明显,其下部形成一个类似胚柄的结构。随着原胚不断生长,其形状由长椭圆形发展成倒卵形,最后逐渐形成表面较光滑、外观近球形的球形胚,并在'胚柄'基部与母体组织连接处形成离层。与此同时,球形胚内出现细胞分化。菠萝体细胞胚发生具有内、外两种起源方式,另外愈伤组织中体细胞胚发生普遍存在着不均匀、不同步和次生胚等现象。

菠萝体细胞胚发育过程的形态学和解剖学研究

以‘神湾’菠萝(Ananas comosus ‘Shenwan’)愈伤组织为材料,对体细胞胚发育过程中的形态和组织结构变化进行了观察和石蜡切片研究。结果表明,菠萝体细胞发育过程可划分为原胚、球形胚、梨形胚、笋形胚和成熟胚等5个时期。原胚是由胚性细胞分化和分裂形成的多细胞结构,呈棒状至纺锤形,最粗处直径50～200μm,灰白色,细胞较均匀一致,未出现组织分化。球形胚近球形,直径200～500μm,已开始组织分化,在后期能清楚观察到一些原维管束组织存在。梨形胚呈上细下粗的梨形,长600～1000μm,最粗处在胚体中下部(直径400～800μm),已经具备轴向性和双极性,子叶原基组织呈帽状将胚芽原始体包在其中。笋形胚似冬笋状,长1000～2 000μm,下部最粗处直径600～1000μm,后期子叶原基、胚芽鞘原基和胚芽原基已清晰可见。成熟胚长2000～4 000μm,下部最粗处直径1000～1500μm,胚芽端已具子叶、胚芽鞘、叶原基和胚芽生长点,而胚根原基分化较慢,外围有一层胚根鞘组织。胚芽和胚根内源生,子叶衣领状,第一枚叶(胚芽鞘)基部鞘状,胚轴短,叶原基呈莲座状着生在上胚轴顶端,是菠萝体细胞胚的重要特征。

矮凤梨短营养生长期突变材料‘14-1’的性状鉴定

菠萝栽培种(Ananas comosus var. comosus)的营养生长期较长,制约了其新品种选育效率。收集和筛选营养生长期较短的种质,可为短营养生长期菠萝新品种的选育创制中间材料。从境外收集了23份易成花的野生种质材料,自2008年起进行栽培、繁殖和性状鉴定。通过对营养生长期的比较和观察,从矮凤梨(A. comosus var. nanus)的体胚苗中发现了1份营养生长期显著缩短的突变材料‘14-1’,其营养生长期约6个月(原品种约12个月),1年开花2次,具有极易成花等特点。‘14-1’无性繁殖后代遗传性状稳定,可作为短营养生长期菠萝育种的亲本资源。