‘嘎啦’苹果花药培养种质创新

【目的】单倍体花药离体培养是农作物包括果树育种中种质资源创新的最有效方法之一,苹果是染色体高度杂合且自交不亲和树种之一。在当前苹果主栽品种中,‘嘎啦’具有早熟、丰产、稳产、多抗的优良性状,是苹果育种的重要种质资源之一。花药单倍体育种也是苹果新品种培育的重要手段。本研究通过‘嘎啦’苹果花药培养诱导胚状体并获得纯合再生植株,为创制新的纯合体种质资源,加速苹果新品种培育进程提供材料。【方法】采集‘嘎啦’苹果单核靠边期到双核早期的花药(未开放的花蕾),低温处理后进行离体培养,经胚状体诱导,分化培养形成再生苗,再经生根培养获得花药再生植株。之后利用FACS流式细胞仪对再生植株进行倍性分析。取再生植株叶片分离DNA,选用80个来源于苹果HIDRAS数据库的SSR标记对所有植株进行PCR扩增,经过凝胶电泳和荧光毛细管电泳鉴定再生植株纯合基因型。移栽成活后,对每个再生株系进行形态学特征观察及统计分析。【结果】过去3年中,共接种的74 200个‘嘎啦’花药,从未被污染的5万多个花药中成功诱导形成386个胚状体(胚状体诱导率0.7%),经分化培养获得64株再生苗(植株再生率16.6%),最终经生根培养、移栽获得30个成活再生株系。其中包括28个二倍体株系,1个单倍体株系和1个四倍体株系。SSR标记用于纯合性鉴定,PAGE结果表明再生株系均为花粉(小孢子)单倍体细胞来源。为了鉴定这些再生植株基因型,从80个SSR中筛选出17个SSR标记(其余SSR标记不具有多态性或带型杂乱)对所获得的30个再生株系进行基因型鉴定。17个SSR标记所对应的PCR扩增物能有效区分鉴定不同再生植株基因型。继代培养60 d后的形态学观察显示不同再生株系的株高、叶长、叶宽等特征差异明显。不同二倍体纯合植株的植物学特征也存在差异:Gala 5植株相对较高,叶基变宽,叶尖渐尖;Gala 7叶片变小、变厚,叶柄变短且基部宽大,叶色深且有很强的光泽度;Gala 18叶片较小,叶数较多。纯合二倍体再生植株长势弱于‘嘎啦’杂合供体,但强于单倍体和纯合四倍体。【结论】采用优化花药培养技术,成功获得了一批苹果纯合体再生植株种质并建立了SSR标记鉴定体系。这些新的种质很大程度丰富了苹果育种亲本种质资源,为挖掘‘嘎啦’苹果优良性状基因提供了重要材料,为后期的田间性状筛选,杂交育种奠定了基础。

园艺植物小孢子培养技术研究进展

游离小孢子培养已经成为园艺植物现代育种的一项重要内容。综述了园艺植物小孢子培养的研究进展,详细讨论了小孢子胚胎发生的影响因素,包括材料的基因型、小孢子发育时期、供体植株生理状况、预处理、活性炭、激素,以及胚状体分化成苗的影响因素,并提出了相关的问题与展望,以期为园艺植物的培养提供借鉴。

丹霞苹果纯合基因型株系形态学分析

丹霞苹果花药培养获得来自不同花粉粒的纯合基因型株系,这些纯合基因型株系的叶片形态特征、根系形态特征等具有差异性,选育出具有优良性状的株系对苹果种质创新具有重要意义。苹果花药培养试管苗与供体试管苗相比更加脆弱,在移栽过程中不容易存活。因此,探究丹霞苹果纯合基因型株系的移栽条件是进行新种质选育的关键性一步。以8个丹霞苹果纯合基因型株系为材料,通过观察分析根系生长特性、叶片形态特征,选出具有优良性状的株系,同时筛选再生株系的移栽条件。结果表明,丹霞苹果纯合基因型株系的根长、根数、叶长度、叶宽度、叶柄长度、叶缘、叶色等表现出明显差异,DH3-3,DH3-4,DH3-8株系的根系生长状态,叶宽度、叶长度、叶柄长度显著优于其他株系;丹霞苹果纯合基因型株系直接移栽的植株生长状态良好。

苹果纯合基因型新种质的性状鉴定与培养

【目的】苹果花药培养获得的纯合基因型株系来自不同的花粉粒,因此不同株系的植物学特征、生物学特性,以及诱导培养、生根的条件等都存在差异。本研究对不同个株系试管苗的倍性、表型特征、生根培养条件进行观察分析,选出苹果纯合基因型株系适宜的生根条件及综合性状较好的株系,加强苹果种质资源创新。【方法】采用花药培养获得的‘嘎啦’‘富士’‘红星’纯合基因型株系,利用流式细胞仪分析每个株系倍性,探索组培苗的生根培养条件,观察每个株系的根系、叶片形态特征。【结果】经苹果花药培养获得32个纯合基因型株系,其中单倍体1株、三倍体1株、四倍体3株、二倍体27株,‘红星’苹果纯合基因型株系的倍性分化率最大,为28.57%。IBA浓度影响再生株系的生根率、根长及根数,苹果纯合基因型株系的最适宜生根浓度为IBA 2—3 mg·L-1。各个株系的叶数、根长、根数、株高、叶形指数(叶长度/叶宽度)、叶柄有一定差异。‘红星’纯合基因型DH0-1、DH0-3、DH0-4、DH0-7株系,‘富士’纯合基因型DH1-3株系,‘嘎啦’纯合基因型DH2-2、DH2-4、DH2-12、DH2-20株系综合性状较好(植株高、根系长、叶数和根数多)。‘红星’纯合基因型株系的移栽成活率最高,为28.57%。【结论】苹果纯合基因型株系的主要倍性为二倍体。与二倍体株系相比,单倍体株系叶基窄、叶柄细、叶色和叶缘锯齿较浅,而多倍体株系表现为叶基更阔、叶柄较粗、叶色和叶缘锯齿变深。

‘嘎拉’苹果小孢子来源纯合基因型植株叶片再生体系研究

【目的】建立‘嘎拉’苹果小孢子来源纯合基因型植株高效再生体系,探索一个简单有效的苹果纯合基因型株系叶片外植体诱导再生不定芽的方法。【方法】以‘嘎拉’苹果花药离体培养获得的纯合基因型株系离体叶片为外植体,进行再生培养,检测‘嘎拉’各纯合基因型株系的不定芽再生能力;通过优化植物生长调节剂、叶片预处理和培养方式,建立苹果纯合基因型植株高效再生体系。【结果】苹果纯合基因型株系中双单倍体株系DH2-10的再生率最高,四倍体纯系DH2-15次之,单倍体株系DH2-3再生率较低,三倍体纯系DH2-40在培养中难以再生。不同基因型适宜的激素质量浓度不同,相较于双单倍体株系,四倍体纯系DH2-15在较高细胞分裂素水平再生率较好。再生培养过程中,整叶带伤口的外植体预处理方式优于叶片切块接种的方式,接种苗龄40 d左右的叶片有更好的再生率。【结论】建立了苹果纯合基因型高频高效离体再生体系:双单倍体株系DH2-10在最适再生培养基MS+0.5 mg·L^(-1)IBA+5 mg·L^(-1)6-BA上培养,再生周期为23~35 d,再生系数为7.27,再生率达100%。四倍体纯合基因型株系DH2-15适宜在MS+0.5 mg·L^(-1)IBA+6 mg·L^(-1)6-BA培养基上进行再生培养,再生率为93.33%。建立的再生体系可用于纯合基因型株系的快速增殖和遗传转化。

A 526 mJ Subnanosecond Pulsed Hybrid-Pumped Nd：YAG Laser

A hybrid-pumped Nd：YAG pulse laser with a double-pass two-rod configuration is presented. The focal length of offset lens is particularly studied to compensate for the thermal lens effect and depolarization. For input pulse energy of 141 μJ with pulse duration of 754ps, the pulse laser system delivers 526mJ pulse energy and 728ps pulse width output at lO Hz with pulse profile shape preservation. The energy stability of the laser pulse is less than 3%, and the beam quality factor M2 is less than 2.26.

开放无糖环境下不同激素对常青藤生根的影响

为探索开放条件下常青藤快繁的最适培养基,以应用于花卉苗木的快繁生产,以常青藤单叶节茎段为外植体,以1/2MS无糖蛭石培养基为基本培养基,研究不同浓度和组合激素对常青藤生根的影响。结果表明：常青藤茎段培养最适宜的激素为NAA0.2mg·L-1,在此浓度下,茎段保留叶的大小在3/4~1叶片,培养时间为15~20d为宜。