“粉玉1号”草莓茎尖组织培养体系及其脱毒效果研究

“粉玉1号”是通过杂交育种方式选育的早熟抗病粉果草莓新品种。从大棚栽培的“粉玉1号”草莓植株上取匍匐茎芽为试料,通过外植体消毒、茎尖剥取、不定芽诱导和生根培养建立了“粉玉1号”茎尖组织培养脱毒技术体系,对茎尖培养苗和大棚栽培植株进行了草莓皱缩病毒(SCV)、草莓斑驳病毒(SMoV)、草莓轻型黄边病毒(SMYEV)和草莓镶脉病毒(SVBV)PCR检测。结果表明,“粉玉1号”草莓外植体灭菌方法为75%乙醇处理30 s,再用0.1%升汞溶液处理10 min;匍匐茎芽一般需剥去1片嫩叶和7片幼叶才能剥出茎尖;茎尖初代培养基宜采用MS+0.5 mg/L 6-BA,继代培养基宜采用MS+0.1 mg/L 6-BA,生根培养基宜采用不加植物生长调节剂的1/2 MS。大棚栽培植株样品存在SVBV感染,通过茎尖组培脱除了该病毒,SCV、SMoV和SMYEV在所有样品中均未检出。建立的茎尖脱毒技术体系可为“粉玉1号”草莓工厂化育苗提供参考。

百合斑驳病毒在卷丹顶端分生组织中的分布

【目的】百合斑驳病毒(lily mottle virus,LMoV)是危害重要食药用百合卷丹的主要病毒之一,每年给百合种植业造成数十亿的损失。通过原位杂交技术明确LMoV在卷丹顶端分生组织中的分布,为百合脱毒培养提供支撑。【方法】采用种植于贵州省清镇市的栽培卷丹作为试验材料,利用RT-PCR并于NCBI网站下载不同地方LMoV分离物构建进化树鉴定卷丹所携带的病毒种类,据检测结果选取LMoV为对象,基于LMoV基因组序列设计并制备RNA荧光探针,开展卷丹茎尖和根尖石蜡切片组织的RNA原位杂交,观察卷丹茎尖和根尖中LMoV的分布。【结果】RT-PCR检测表明卷丹材料侵染了LMoV,构建进化树发现本实验分离物与吉林和辽宁的LMoV分离物关系最近,原位杂交进而表明卷丹茎尖中LMoV杂交信号主要分布在顶端分生组织下方0.15-0.2 mm的组织中,靠近紧挨分生组织叶原基的初生叶基部有较弱的病毒杂交信号,靠近初生叶的成熟叶顶端中病毒荧光信号强烈,感染LMoV的卷丹分生组织中心纵切面无毒区大小为(0.4-0.6)mm×(0.15-0.2)mm;在根尖0.25 mm×0.2 mm分生组织中无杂交信号分布,在皮层细胞中信号最强烈,在根冠和根伸长区信号较弱。【结论】卷丹顶端分生组织及最接近顶端的一个叶原基[大小约(0.4-0.6)mm×0.2 mm]未发现病毒信号,可作为茎尖脱毒的起始材料。根顶端分生组织外侧根冠有较强病毒信号,不适合作为卷丹脱毒培养的外植体。

牛尾山药茎尖培养及快繁技术研究

为建立牛尾山药脱毒培养和快繁体系,采用培养技术,筛选茎尖培培养、茎段扩繁和生根培养适宜的培养基,并研究适宜的炼苗条件。结果表明:在MS+0.5 mg·L^(-1)6-BA+1.5 mg·L^(-1)NAA培养基中,茎尖的膨大率和成活率较高;对茎尖的褐变现象抑制效果最佳的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)浓度为0.01%,其褐变率仅为11.67%;培养基MS+1 mg·L^(-1)6-BA+0.3 mg·L^(-1)NAA诱导节茎段萌芽的效果较好;在生根培养中,MS+0.5 mg·L^(-1)6BA+1 mg·L^(-1)NAA培养基最合适;混合基质(珍珠岩∶秸秆腐殖物=1∶1)、温度20℃、遮光率75%、相对湿度80%是山药组培苗最适宜的炼苗条件。综上,本研究为牛尾山药脱毒培养和快繁奠定基础,对山药产业可持续发展有重要意义。

茶树嫩梢形态与力学特性试验研究

为探明茶树嫩梢芽叶形态分布及采摘部位受力形变规律,进行了嫩梢形态特征参数统计与力学特性试验。首先,以龙井43、中茶108、白叶1号等6类茶树品种为试验对象,分析适采期茶树嫩梢芽叶分布形态特征与采摘农艺要求;其次,对嫩梢进行了物理参数统计,包括各叶片生长基部到嫩梢顶端距离、茶梢茎秆径宽尺寸以及嫩梢含水率等;最后,开展了茶树嫩梢剪切与弯曲力学特性试验。结果表明,茶树嫩梢叶顶距与各茎秆段等效直径呈正态分布。六种茶树样本一、二、三叶位叶顶距分布范围依次为16~22、25~35、40~60 mm。茶梢的一、二、三茎秆段等效直径分别集中在1.2~1.4、1.4~1.6、1.6~2.0 mm范围内,含水率逐渐降低,大致保持在78%~86%。随着由上至下叶位的变化,茎秆的抗弯刚度和剪切应力逐渐增大,不同茶树品种之间存在差异,但变化趋势相似;茶梢茎秆在受压弯曲试验过程中存在压力突变区间,并以龙井43为研究对象,定量分析了嫩梢在下压过程中茎秆采摘部位的力学特征,该研究为进一步了解茶树嫩梢的物理特征和优化设计茶叶采摘装置提供了理论依据。

基于变异系数对叶菜型甘薯新品系的选育分析

为了提高叶菜型甘薯新品系选育效率,探讨变异系数对叶菜型甘薯新品系选育的影响,以7个叶菜型甘薯品系为试验材料,研究其不同采摘期各品系间、各品系不同采摘期间及不同品系各重复间的茎尖数量、茎尖产量及其变异系数,并对茎尖性状及变异系数进行相关性分析。结果表明,叶菜型甘薯新品系茎尖性状的变异系数由大到小依次为各品系不同采摘期间、不同采摘期各品系间、不同品系各重复间;高产稳产新品系在各采摘期间的茎尖产量和茎尖数量的变异系数普遍较高,而重复间的变异系数较低;品系2019-1-15、2018-2-76、2018-2-37的茎尖产量比对照品种福薯7-6高,且产量差异达极显著水平(P<0.01);叶菜型甘薯茎尖数量与茎尖产量呈极显著正相关(r=0.5589,P<0.01),茎尖数量变异系数与茎尖产量变异系数呈极显著正相关(r=0.6683,P<0.01)。由此得出,变异系数对叶菜型甘薯新品系选育有重要意义,在高产稳产叶菜型甘薯新品系选育过程中,可以优先选择茎尖数量多的新品系,并综合考虑其茎尖产量和茎尖产量变异系数的影响;2019-1-15、2018-2-76、2018-2-37是相对高产稳产的叶菜型甘薯新品系。

蜜薯茎尖脱毒快繁体系优化与脱毒效果的研究

针对蜜薯病毒病严重的问题,对蜜薯进行茎尖脱毒,研究不同消毒剂与消毒时间对蜜薯外植体消毒效果和脱毒率的影响。通过RT-PCR技术检测蜜薯苗所带病毒种类;针对检测出的病毒进行茎尖脱毒处理,研究不同消毒剂与消毒时间对蜜薯外植体消毒效果的影响;通过正交试验研究6-BA、NAA、GA_(3)和IAA激素浓度配比对茎尖诱导及根诱导的影响,以此优化蜜薯快繁体系;最后,用RT-PCR检测茎尖脱毒效果。结果表明:蜜薯病毒初检发现,蜜薯中主要携带SPVG、SPFMV和SPCSV 3种病毒,其中SPVG带毒率最高;茎尖诱导适宜的外植体消毒方式为:70%酒精清洗45 s,再用0.1%升汞溶液浸泡7~8 min;茎尖诱导适宜的培养基选择为:MS+1.0 mg·L^(–1)6-BA+0.1 mg·L^(–1)NAA+1.0 mg·L^(–1)GA_(3),生根诱导最适宜培养基为1/2 MS+0.1 mg·L^(–1)NAA+0.1 mg·L^(–1)IAA。经茎尖脱毒后SPFMV脱除效果最好,脱毒率为100%,SPVG次之,SPCSV脱除效果最差,仅降低了约3.33%。

基于外植体生理复幼的麻栎茎段无菌离体培养

以离体休眠枝条复幼处理后的萌芽茎段为外植体,开展20年生成龄麻栎的离体再生影响因素研究。结果表明:初代培养,以1/2 MS+3.0 mg/L 6-BA+2.0 mg/L KT+0.2 mg/L IBA为优选培养基,不定芽诱导率可达69.70%;继代培养,以1/2 MS+2.0 mg/L 6-BA+2.0 mg/L KT+0.2 mg/L IBA为优选增殖培养基,芽增殖系数约为2.0,但茎尖死亡率高,影响不定芽的连续继代。在影响继代苗茎尖死亡率的各试验因素中,培养基种类、继代转接时间、培养基中氯化钙浓度、硼酸浓度对继代培养中不定芽茎尖死亡率均有显著影响。WPM培养基中,继代培养23 d,硼酸质量浓度为12.4 mg/L,茎尖死亡率最低(13.06%)。在改良WPM+0.3 mg/L IBA+0.2 mg/L NAA的培养基上,成龄麻栎继代苗生根率最高(19.91%)。本试验为麻栎树种改良及无性快繁奠定了基础。

山丹茎尖玻璃化超低温保存技术体系的建立

为建立山丹(Lilium pumilum DC.)茎尖玻璃化超低温保存技术程序,以山丹无菌苗茎尖为试验材料,采用单因素试验方法,对玻璃化超低温保存技术的关键因素预培养基蔗糖浓度、预培养时间、装载处理时间、PVS2溶液处理时间进行依次筛选。最佳条件为:将茎尖接种于含0.5 mol/L蔗糖的预培养基中预培养7 d,装载处理20 min,PVS2溶液处理80 min后,保存于液氮中即可;可获得70.91%的茎尖存活率和51.85%的再生率,为山丹种质资源提供了简单易行、高效的长期保存方法。

不同IAA和6-BA质量浓度组合对甘薯茎尖培养和表型变异的影响

以甘薯品种烟薯29号的茎尖为外植体,MS培养基为基本培养基,研究不同质量浓度IAA(0.1、0.5 mg/L)和6-BA(0.1、0.5、1.0 mg/L)组合下愈伤组织诱导、芽分化、植株再生和表型变异情况。结果表明,MS培养基中IAA质量浓度为0.5 mg/L时对烟薯29号愈伤组织的诱导效果最佳,且利于茎尖成活,在此质量浓度下,平均愈伤组织诱导率和茎尖成活率分别达到了92.00%和88.00%。芽诱导率和丛生芽率随着培养基中6-BA质量浓度的升高总体上增加,在IAA质量浓度为0.1 mg/L的处理中,平均芽诱导率和丛生芽率分别达到了64.27%和80.56%。MS培养基中IAA质量浓度为0.5 mg/L时有利于植株再生,平均植株再生率达到了39.33%,在此质量浓度下,植株再生率和成苗数均随着6-BA质量浓度的升高而增加,成苗周期随着6-BA质量浓度的升高而缩短。烟薯29号的再生植株中出现了1株无性系变异植株,命名为YM6-11,其叶脉色、花冠形状和杂交亲和性与烟薯29号相比发生了改变。综上,烟薯29号茎尖培养最佳培养基组成为MS+0.5 mg/L IAA+1.0 mg/L 6-BA,将获得的再生植株用于实际生产时,应进行表型和遗传学鉴定,及早发现变异植株,减少不必要的经济损失。

茎尖离体培养小黄姜变异株品质特征及转录组学分析

本研究采用恒温干燥法、水蒸气法和HPLC等方法分析茎尖离体培养小黄姜变异株的干物质含量、精油含量、姜辣素含量等品质特性,并利用高通量测序技术和生物信息学方法进行转录组学分析。结果表明,小黄姜突变株干物质、纤维素含量显著低于正常株,分别为13%和0.6%;木质素、精油及姜辣素含量分别为正常株的1.5倍、1.54倍和1.26倍。转录组学分析共获得43989条Unigene的注释结果,13342个SSR标记。获得DEG 338条,其中,上调表达164条,下调表达174条。有信息注释DEG的239条,分别在GO、COG、KEGG、KOG、Pfam、Swiss-Prot、eggNOG等功能数据库注释到DEG 132条、88条、81条、130条、186条、171条和224条。DEGs主要集中在光合作用碳的固定(GOT1)、植物激素信号传导(AXU/IAA、B-ARR、ERFL1/2、MYC2)、萜烯类和姜辣素等次生代谢物的合成(CHS)、植物生理节律(CRY)等生物途径。由此可知,AXU/IAA、B-ARR、ERFL1/2、MYC2等基因的差异表达导致小黄姜突变株的精油含量、姜辣素含量以及其他农艺性状发生改变,故在栽培前期可以通过对相关基因的表达差异分析确定植株属性,从而区分正常株与突变株。

草莓茎尖组培繁育体系优化及SRAP遗传稳定性检验

以组培苗遗传稳定和植株健壮为标准,优化草莓茎尖组培繁育体系,以期为草莓工厂化育苗提供科研和技术依据。以‘凤冠’和‘天仙醉’草莓为材料,设置植物生长调节剂浓度梯度,调整培养基基础配方,调查茎尖分化情况、增殖苗形态、增殖系数、生根苗叶片及根系等性状,并比对组培前后植株SRAP标记扩增条带的差异。筛选出初代培养基配方MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.01 mg/L,增殖培养基配方MS+6-BA 0.3 mg/L+NAA 0.01 mg/L,生根培养基配方1/2MS+硝酸钙0.45 g/L;组培前后植株DNA使用19对SRAP引物特异性扩增,得到的72个基因位点条带未发生变化,以上条带形成的DNA指纹没有差异。研究得到的草莓茎尖组培繁育体系具备植物生长调节剂种类少且浓度低、继代次数少、增殖系数低、组培时间短、组培苗健壮且基因稳定等特征。

包埋干燥超低温保存苹果离体茎尖

选用继代培养７０ｄ的苹果离体茎尖，在５℃条件下低温驯化３周，经不同浓度蔗糖预培养及藻酸钠包埋后，在无菌空气中干燥脱水４ｈ直接投入液氮，化冻后茎尖存活率达７０％以上。通过选择材料的生理状态可缩短和简化保存过程。

甜樱桃茎尖培养及PNRSV的RT-PCR检测

研究了茎尖大小、接种方式、培养基成分、试材基因型对甜樱桃品种茎尖培养的影响。 1年生成熟枝条上茎尖成苗率为 8.3%～ 2 3.7% ,嫩梢上的茎尖成苗率为 2 7.3%～ 37.5 %。利用RT PCR技术对部分甜樱桃试管苗进行了早期病毒鉴定 ,筛选出一些不带李坏死环斑病毒 (PNRSV)的甜樱桃试管苗 ,并证明甜樱桃试管苗微茎尖培养不能有效脱除PNRSV。

香蕉茎尖的玻璃化法超低温保存及其植株再生

以香蕉（Musa spp.）为试材,对其离体培养茎尖玻璃化法超低温保存影响因素进行研究.结果表明,不定芽在MS＋3.0～5.0 mg/L 6-BA＋0.1 mg/L NAA的培养基上分化较好.香蕉茎尖超低温保存较佳体系是：2.0～3.0 cm的茎尖在含0.4 mol/L蔗糖培养基上预培养2 d,剥取带1～2个叶原基的茎尖（长1.0～1.5 mm）,室温（25℃）下装载液（MS＋2 mol/L甘油＋0.4 mol/L蔗糖）装载20～30 min,然后用玻璃化溶液（PVS2）于0℃下处理40 min,换1次PVS2后迅速投入液氮.保存至少1 h后,在40℃水浴中化冻90 s,用1.2 mol/L蔗糖培养液洗涤2次,每次10 min,然后转入含0.3 mol/L蔗糖的MS培养基上,暗培养10～15 h后转移到含0.5 mg/L 6-BA的MS培养基中,暗培养1周后转移到正常光下,3个香蕉品种（巴西蕉、广东香蕉2号、广东粉蕉1号）的成活率分别为75.9%、40.0%和69.6%,再生率分别为63.4%、35.0%和63.4%.再生植株生长和分化正常,生根后可移栽成活.

草莓组培快繁及叶片诱导植株再生的研究

以4个草莓品种的匍匐茎尖为起始材料,试验以MS为基本培养基附加不同激素草莓茎尖诱导植株再生、增殖、生根的培养基,确立了草莓组培快繁技术方法;又以4个草莓品种的组培苗叶片为外植体,探讨了不同激素配比、基因型对诱导草莓不定芽再生的影响;通过进一步试验,以MS+B5有机为基本培养基附加6 BA2 253mg/L、IAA1 752mg/L,探讨草莓不同基因型及不同外植体对诱导不定芽再生的影响,初步建立了一个有效的、较高频率的芽再生系统,也为基因的转化找到一个较好的受体材料。

草莓试管内诱导匍匐茎和高温处理结合茎尖培养脱毒技术研究

【目的】获得可用于生产的无病毒草莓种苗。【方法】在试管内对深山草莓花瓣愈伤组织分化产生的优良变异新品种的试管苗进行匍匐茎诱导,并采取试管内高温处理结合茎尖培养对该品种进行脱毒研究,应用均匀设计法对各步骤主要影响因子进行优化筛选。【结果】该草莓新品种试管苗匍匐茎诱导的适宜培养基为:LS+6-BA1.00mg/L+GA31.90mg/L+KT1.00mg/L,其诱导率为99.5%以上;将含有匍匐茎的试管苗在试管内于56℃条件下培养85d后,切取1mm的茎尖在培养基MS+6-BA0.50mg/L+NAA0.20mg/L中进行茎尖愈伤组织诱导,然后将茎尖愈伤组织转接到培养基MS+6-BA1.00mg/L+NAA0.05mg/L中进行愈伤组织芽苗再分化培养,对再生芽苗进行病毒检测,脱毒率为100%。【结论】利用试管内高温处理结合茎尖脱毒的方法可以完全脱除草莓病毒,从而建立了草莓脱毒体系。

文心兰茎尖组织培养的研究

文心兰茎尖离体培养研究表明 :文心兰茎尖在 MS+6 - BA 3mg/ L +Ad2 .5～ 3.5 mg/ L +NAA 0 .2 mg/ L培养基上培养 4 5 d后 ,茎尖分化出芽的同时也形成较多的原球茎 ;原球茎在 MS+6 - BA 2 .0 mg/ L +Ad 0 .5 mg/ L +NAA 0 .1mg/ L培养基上增殖速度最快 ,生物量增殖系数可达 8.8713;来自不同增殖培养基上增殖的原球茎在相同的分化培养基上培养时 ,接种后 15 d观察 ,不同来源的原球茎分化率不同 ,30 d后的分化率仍存在一定的差异 ;分化的文心兰幼苗在 1/ 2 MS+NAA 0 .2 mg/ L生根效果最好。

甜樱桃品种微繁体系的建立及优化

对影响甜樱桃微繁殖的多种因素进行了研究,建立起甜樱桃品种高效、稳定的微繁殖技术体系。从1年生成熟枝条上剥取1mm茎尖在培养基上可以分化成苗。去顶芽嫩梢的增殖系数显著高于未去顶芽嫩梢的增殖系数。培养基中无机氮含量和NH4+/NO3-比例对于甜樱桃试管苗增殖继代具有重要影响,降低NH4+/NO3-比例有利于产生叶片形态正常的试管苗植株。两步生根法,即先在附加4.0mg/LIBA的1/2MS培养基上暗培养6d,然后转移到不附加激素的1/2MS培养基上继续培养,可以使顽童和早红宝石的生根率达到100%。试管苗移栽成活率达到86.5%。

黄毛草莓组织培养与快繁技术研究

以原产我国的黄毛草莓匍匐茎茎尖为材料进行初始离体培养获得无菌苗,并以此为试材筛选出适宜黄毛草莓增殖快繁和离体生根的培养基。实验表明,利用草莓匍匐茎茎尖在MS+0.5 mg/L 6-BA培养基上获得无菌苗,适合黄毛草莓快繁的培养基为MS+0.4 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA,增殖倍数为5.877;适宜其生根的培养基是1/2MS+0.2 mg/L IBA,生根率可达100%。初步建立了黄毛草莓茎尖培养、组培苗快繁技术,为今后黄毛草莓再生及离体诱导染色体加倍奠定了基础。

李离体茎尖的超低温保存

以简单玻璃化法为基本方法,研究了影响李离体茎尖超低温保存的因子——继代培养时间、低温驯化时间、PVS3处理时间以及化冻后茎尖存活检测。建立了较为简单的李离体茎尖超低温保存技术程序:即选择继代培养120d的试管材料,经过5℃低温驯化21d,0.7mol·L-1蔗糖预培养1d,PVS3处理100min,浸入液氮。化冻后茎尖存活率可达60%以上。