十六倍体三叶半夏品种特性的分析

利用三叶半夏悬浮细胞为材料,通过秋水仙素诱导后获得稳定的半夏多倍体株系。通过染色体鉴定、生理分析以及药典规定项目的测定,综合考察半夏多倍体株系的品种特性,评价其作为新品种的潜力。结果表明:优良半夏株系为八倍体三叶半夏,加倍后的半夏为染色体加倍的十六倍体半夏。与八倍体半夏相比,十六倍体半夏在形态学方面表现出植株矮壮,叶片变圆变厚,块茎增大的特点,细胞学方面表现出气孔密度降低,保卫细胞增大,叶绿体个数增多的现象。经过种植实验得出结论:十六倍体半夏生长期延长,抗逆性增强,夏季基本不倒苗,并且块茎个体均一,品质较好,总体产量增加。对十六倍体半夏块茎进行测定比较后发现,十六倍体半夏符合药典中规定的各项定性和定量指标规定。由此可见,通过半夏的单细胞进行多倍体的诱导是一种可行的方案,并且诱导得到的十六倍体为抗性增强、产量提高,且符合药典规定的半夏新品系。

路易斯安娜鸢尾快繁体系的建立

路易斯安娜鸢尾(Louisiana Iris),为四季常绿水生鸢尾。其花色丰富,株型挺拔美观;同时又耐湿抗旱,冬季又能保持叶色翠绿,并可净化水质,是长江中下游地区河道及湿地绿化的一种极好的花卉品种。本文主要取路易斯安娜鸢尾的茎尖组织为外植体,诱导生成丛生芽,接种于附加不同激素配比的基本培养基上,并对生根及移栽进行了实验。结果表明,培养基为Ms+1.5mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA+30g/蔗糖+7g/L琼脂的不定芽诱导倍数为最高(12.96);培养基为1/2 MS+0.5 mg/L NAA+0.3g/L AC+30g/L蔗糖+7g/L琼脂时根有利于不定根的发生(90%以上);试管苗不经炼苗直接出瓶,移栽最佳基质为泥炭,成活率达95%以上,且生长健壮,栽种一年后即可开花。

生物类专业植物细胞工程实验教学改革探讨

该文通过优化教学形式、集中技能培训、鼓励学生自主选题结合开放式指导以及改革课程考核方式等,对生物类专业植物细胞工程实验课程进行了改革探索,不仅提升了学生的专业技能和科研创新能力,而且提高了教学质量。

4种石斛在温州地区的栽培特性

对温州地区4种石斛人工栽培种的形态特征、抗寒性、折干率、多糖含量、总蛋白质含量及粗纤维含量进行比较分析,以确定适合温州地区种植的石斛品种。结果显示,铁皮石斛多糖含量最高,达11.83%;折干率也最高,达22.63%;抗寒性好,在温州地区可露天越冬;且铁皮石斛市场售价高,总体来说最适宜在温州地区大面积推广栽培。齿瓣石斛虽然抗寒性也较好,但是折干率和多糖含量不高,经济价值比铁皮石斛略低。兜唇石斛和杯鞘石斛产量高,但多糖含量低,粗纤维含量高,加之两者抗寒性差,因此不适宜在温州地区推广种植。

利用间歇浸没植物生物反应器进行半夏组培快繁的研究

研究了一种自主开发的间歇浸没式植物生物反应器进行三叶半夏(Pinellia ternata(Thunb.)Breit.)的组培快繁。首先考察了反应器的浸没频率对半夏培养的影响,利用正交试验设计了9组不同的浸没频率,经过8周的培养,对增殖倍数、生物量、组培苗外观形态进行考察,确定反应器培养半夏的最优浸没频率为5 min/12 h;其次,在反应器连续培养的过程中,检测培养液中pH值的变化,发现第4周是节点,在此之前pH逐渐降低,之后逐渐升高,说明营养消耗和代谢产物积累主导地位的变化发生在第4周,也可以说明在培养的第4周更换新鲜的培养基或进行培养基添加能够更好的培养半夏组培苗;最后,比较了反应器和固体培养在半夏组培快繁中的特点,通过对增殖情况、外观形态和组培苗活性成分含量考量,发现反应器培养的组培苗更加健壮。显示在半夏的组培快繁中能够即时换气和间歇浸没的液体培养方式比固体培养更有优势。本文为半夏的组培快繁提供一个新的技术和方法,为半夏和其它药用植物组培苗的规模化扩繁提供了借鉴。根据实验结果,对间歇浸没式植物生物反应器在种苗扩繁、抗性(耐盐)品种筛选和次生代谢产物研究方面的用途,进行了分析讨论。

盐胁迫对半夏组培苗生长及生理指标的影响

采用组织培养方法,在培养基中添加Na Cl提供盐环境,分别用盐浓度0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%处理3种半夏,处理后60 d测定各指标。结果表明,随着盐浓度升高,3种半夏组培苗生长情况总体表现为速度缓慢、增殖系数下降、生物量减少;细胞内有机渗透物质总体表现为可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸、丙二醛含量升高;总生物碱表现为先下降再升高;SOD酶活性呈上升趋势;确定Na Cl浓度为0.8%为半夏组培苗盐胁迫的临界浓度;低盐浓度(0.2%)不影响半夏组培苗生长,半夏属于轻度耐盐植物;半夏耐盐性筛选的直接指标为生长状态、增殖系数、生物量、干物率,间接指标为可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸、丙二醛、超氧化歧化酶活性;高盐浓度(0.8%、1.0%)胁迫下,生物碱可作为半夏的耐盐性筛选指标;耐盐性大小顺序为柳叶型半夏>多倍体桃叶型半夏>野生桃叶型半夏。

三叶半夏花药培养及单倍体植株的获得

目的:研究三叶半夏花药培养条件,诱导单倍体植株,为三叶半夏育种研究提供材料。方法:对3种不同叶型的三叶半夏进行花药培养和单倍体诱导。结果:4℃预处理5 d后,三叶半夏花药在N6+2,4-D 1.0 mg.L-1+6-BA 0.5 mg.L-1+5%蔗糖+0.8%琼脂的培养基中,诱导产生愈伤组织的效果最佳。在优化条件下不同叶型的花药都诱导出了愈伤组织,诱导率分别为:桃叶型半夏Bx-t最高,为4.25%,芍药叶型半夏Bx-s为2.08%,柳叶型半夏Bx-l最低,为0.99%。结论:通过半夏花药培养,能够诱导出愈伤组织和单倍体植株。

大蒜花苞的生物反应器扩繁

利用间歇浸没式生物反应器对大蒜花苞进行培养,研究了不同外植体类型对大蒜种苗生长的影响,并与传统固体培养方式进行了比较,随后对得到的微型鳞茎进行驯化栽培研究。结果表明：（1）不同生长阶段的大蒜外植体进行60 d的培养,反应器中Ⅱ型（固体培养基培养20 d的花苞）每个容器鳞茎数（942.40个）和增殖系数（23.56）均是Ⅰ型（新鲜花苞）的1.15倍;Ⅱ型每个容器生物量（8.82 g）和平均鲜重（0.22 g）均是Ⅰ型的1.1倍。因此,Ⅱ型比Ⅰ型花苞更适合作为间歇浸没式生物反应器培养的外植体。（2）生物反应器培养的外植体每个容器生物量（8.48 g）是固体培养基培养的70.67倍,平均鲜重（0.26 g）是后者的4.33倍,增殖系数（21.22）是后者的4.21倍,每个容器鳞茎数（848.80个）是后者的84.37倍。因此,间歇浸没式生物反应器培养方式优于固体培养基培养方式。（3）将生物反应器培养得到的微型鳞茎按照直径大小分为①型,4.0～6.0 mm;②型,3.0～4.0 mm;③型,〈3.0 mm。直径大小为3.0~4.0 mm的鳞茎,即②型发芽率最高,为68.11%,生根率和存活率分别为57.83%和85.73%,是水培鳞茎的适宜类型。利用育苗盘进行栽培,同样得到直径大小为3.0~4.0 mm的鳞茎表现最佳,其发芽率最高,为60.43%,生根率和存活率分别为58.43%和89.33%,鳞茎苗生长状态最好,是鳞茎栽培的适宜类型。

木通愈伤诱导及腋芽萌发研究

通过对木通愈伤诱导及腋芽萌发的关键因素研究,结果表明,经75%乙醇消毒1min,升汞灭菌10min,可得到无菌外植体,接种至MS+2,4-D 5.0mg/L+6-BA 0.1mg/L+活性炭0.1g/L+蔗糖30g/L+琼脂6.5g/L的培养基中进行避光培养,可得到愈伤并有效抑制褐化,腋芽萌发时可将无菌腋芽茎段接种至MS+IBA 0.1mg/L+NAA 0,2mg/L+蔗糖30g/L+琼脂6.5g/L中进行诱导。

牛粪浸出液培养微藻系统优化及含油率分析

旨在研究利用牛粪浸出液对球藻生长及脂肪结累的影响。牛粪经处理,按浓度50 g/L浸出培养液,设计6个试验组(体积比为1∶9、2∶8、4∶6、6∶4、8∶2、9∶1)及2个对照组对球藻进行培养,利用测定叶绿素总量计算其生长量,同时对藻种进行鉴定和脂肪含量测定。研究结果显示,通过18S rDNA分析本实验藻种属于普通小球藻;牛粪浸出液培养球藻适宜体积比为6∶4,且含脂率达0.57,远远高于BG11。结果表明牛粪浸出液可用于球藻培养,且是提高球藻脂肪含量的另一种途径。

三叶木通愈伤诱导及分化研究

三叶木通(Akebia trifoliate(Thunb.)Koidz.)具有很高的开发应用价值,其优良品系组织培养快繁体系的建立尤为重要。以三叶木通幼嫩枝条及叶片作为外植体,研究了三叶木通无菌外植体获得、愈伤诱导以及胚状体诱导等过程,同时分析了抑制愈伤组织褐化的影响因素。结果表明:外植体经75%乙醇处理1 min,0.1%升汞灭菌12 min,再经无菌水浸泡处理3 min后,接种至MS+NAA 0.4 mg·L^-1+2,4-D 4.0 mg·L^-1+活性炭1.0 g·L^-1+蔗糖30.0 g·L^-1+琼脂6.0 g·L^-1培养基中,避光培养可得到愈伤组织,并能有效抑制愈伤组织褐化。愈伤组织接种至MS+NAA 0.4 mg·L^-1+6-BA 2.0 mg·L^-1+蔗糖30.0 g·L^-1+琼脂6.0 g·L^-1的培养基中可得到胚状体,然后接种至无激素的MS培养基中,可以得到种苗。

东方百合‘索邦’的离体培养研究

东方百合‘索邦’作为市售主流鲜切花百合品种,具有巨大的市场潜力。为满足市场需求,利用花器官作为初始材料,对东方百合‘索邦’离体培养涉及的愈伤组织诱导、丛生芽增殖及生根培养等相关技术进行研究。结果表明,子房为合适的初始诱导外植体,进一步扩繁诱导愈伤组织时适宜选用叶片下部或鳞茎片为外植体,合适的愈伤组织诱导培养基为MS+2.0 mg·L^-12,4-D+0.2 mg·L^-16-BA+30 g·L^-1蔗糖+6.5 g·L^-1琼脂,pH 5.8。丛生芽增殖培养基为MS+1.0 mg·L^-16-BA+0.1 mg·L^-1 NAA+30 g·L^-1蔗糖+6.5 g·L^-1琼脂,pH 5.8。生根培养基为MS+0.5 mg·L^-1 NAA+30 g·L^-1蔗糖+6.5 g·L^-1琼脂,pH 5.8。结果为进一步完善东方百合‘索邦’的离体培养体系,进行优质种球的规模化生产提供基础。

MAPK级联及其在植物抗病防卫反应中的研究进展

促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)级联信号转导途径参与了生物体生长发育和抗逆胁迫生理植物MAPK级联途径一般由三个丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶组分构成:包括MAPKKK(MEKK、MAP3K)、MAPKK(MEK)和MAPK植物在响应外界环境刺激时MAPKKK首先被自磷酸化激活依次通过磷酸化激活MAPKK和MAPK进而将外界信号在细胞内传递从而调控目标基因的表达MAPK级联途径参与植物激素、生物胁迫、非生物胁迫等过程的信号传递本文就MAPK级联途径在植物抗病防卫反应中的研究进展进行综述。

三叶半夏(Pinellia ternata(Thunb.)Breit)的间歇浸没培养

目的:利用间歇浸没培养反应器对药用植物三叶半夏(Pinellia ternata(Thunb.)Breit)进行组培快繁研究。方法:以增殖倍数、鲜重、平均鲜重、折干率和组培苗状态为指标,一方面对三叶半夏叶片、叶柄及丛生芽体进行培养,考察适合间歇浸没培养的外植体类型;另一方面以叶柄为外植体对三叶半夏进行间歇浸没培养、固体培养和液体摇瓶培养,考察三种培养方式对其生长的影响。结果:不同的外植体在反应器内培养时,从增殖情况来看,丛生芽作为外植体得到的增殖倍数高达39.15,叶柄为27.65,叶片为18.05。鲜重方面与增殖倍数具有相同的规律。从平均鲜重和折干率来看,无显著差异。由组培苗形态来看,以叶柄诱导的组培苗最为健壮,而以丛生芽诱导的组培苗则较为细弱。不同培养方式下的增殖倍数分别为:间歇浸没培养方式最高为24.73,其次固体培养为14.75,液体摇瓶培养为12.26,差异显著。平均鲜重和折干率均为间歇浸没培养最优。由组培苗形态来看固体培养优于间歇浸没培养,反应器得到的组培苗较为细弱。在保卫细胞长宽和叶绿体个数上两者没有显著性差异。而液体摇瓶培养玻璃化导致叶绿体个数减少,不适合培养三叶半夏的。结论:较适合间歇浸没培养的外植体类型为叶柄和丛生芽,以叶柄为优。间歇浸没培养方式相对于传统的固体和液体培养在各项生理指标上表现较好,具有大规模培养三叶半夏的潜力。

三叶半夏丛生块茎途径扩繁及块茎分离技术研究

三叶半夏为传统常用中药材,有超过1 000 a的药用史。自然状态下繁殖效率较低,野生资源不足,因此人工繁殖半夏以满足社会需求就显得尤为重要。为解决以上问题,结合半夏块茎生长特点及传统组织培养操作获得了半夏的"丛生块茎途径",并考查了增殖条件、继代次数、变异情况、诱导分离基质等特性,结果表明:以Ms+6-BA1.0 mg/L+NAA0.05 mg/L+蔗糖30 g/L+琼脂6.0 g/L进行继代培养,前22代半夏丛生芽保持约15倍的增殖倍数,可作为扩繁的材料,同时需及时剔除变异组培苗,得到的丛生块茎种植于细沙或蛭石中,60 d后断水促使倒苗,筛除基质后即可得到大量栽培用单颗半夏块茎。

三叶半夏种质资源扩繁及保存研究

目的:通过对三叶半夏扩繁和保存方法的研究,为三叶半夏种质资源的保育和开发利用提供技术支撑。方法:首先,通过灭菌条件筛选、愈伤诱导及丛生芽诱导等进行扩繁条件探索;其次,通过设置不同基本培养基、蔗糖浓度、不同温度和光照强度等条件探索合适的种质保存条件;最后,探索了休眠块茎唤醒方式和丛生芽再诱导方法,为种质资源再扩繁提供基础。结果:以叶柄为外植体,升汞灭菌12 min后,接种至添加2,4-D的培养基中可诱导疏松愈伤组织。外植体接种至MS+2.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA+蔗糖30 g/L+琼脂6.0 g/L,pH 5.8中可进行丛生芽诱导。合适的种质保存基本培养基为MS和N6培养基;合适的蔗糖浓度为30 g/L,过低或过高均不利于种质保存;在丛生块茎诱导时需要提供足够的温度和光照,低温及避光条件不利于种质保存。待丛生芽自然倒苗休眠后可进行长达1~2年的离体保存。对休眠块茎进行唤醒诱导时可采用切割块茎后再接种的方式。萌发出来的叶柄直接进行丛生芽诱导增殖,而块茎则接种至MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L+蔗糖30 g/L+琼脂6.5 g/L,pH 5.8中进行再分化诱导丛生芽。诱导出来的丛生芽进行规模化扩繁或继续进行离体保存。结论:通过对三叶半夏的种质扩繁,筛选合适的条件得到休眠丛生块茎,可对三叶半夏进行长时间的离体保存,而后唤醒和再次诱导的相关研究,为其种质资源保存、利用提供技术基础。

间歇浸没式生物反应器培养铁皮石斛组培苗

目前铁皮石斛种苗生产主要采用植物组织培养的方法,传统的固体培养方式成本高效率低,无法满足市场需求,利用间歇浸没式生物反应器可以减少人工投入,降低生产成本。利用自主研发的间歇浸没式生物反应器培养铁皮石斛种苗,同时以固体培养作对照,比较了两种培养方式的铁皮石斛增殖率及植株高度、茎粗、根系情况、移栽成活率等。结果显示间歇浸没式生物反应器培养获得的铁皮石斛增殖率更高,组培苗更健壮,而且根系适中,利于栽培,移栽成活率也高于固体培养,为铁皮石斛种苗生产提供了一种新的方法。

加倍体半夏与野生半夏中有效成分的比较测定

目的以鸟嘌呤核苷、腺嘌呤核苷和麻黄碱3种生物碱类物质为指标,从药效物质基础方面对加倍体(十六倍体)半夏中这3种成分的绝对含量及它们与三者总量的相对比率进行测定,并与八倍体半夏及野生半夏进行比较。方法利用HPLC测定半夏中鸟嘌呤核苷、腺嘌呤核苷和麻黄碱的含量,比较3种半夏中这3种成分的绝对含量以及它们之间相对比率的差异。结果与八倍体半夏和野生半夏相比,十六倍体半夏中鸟嘌呤核苷含量分别提高了82.3%和28.6%,腺嘌呤核苷含量分别提高了71.9%和22.9%,麻黄碱含量分别提高了42.6%和15.9%。3种成分相对于其总量的比率分别为:十六倍体半夏:34.18%、12.7%、53.12%;八倍体半夏:26.9%、10.2%、62.9%;野生半夏:30.89%、12%、57.12%。结论十六倍体半夏块茎中鸟嘌呤核苷、腺嘌呤核苷与麻黄碱的绝对含量均显著高于八倍体半夏与野生半夏;而这3种成分相对于其总量的比率稳定,说明十六倍体半夏在染色体数目倍增后,所含有效药用成分的增加是同步的。因此,十六倍体半夏可作为培育半夏新品种的优良材料。