江西山药茎尖包埋玻璃化法超低温保存及其遗传稳定性检测

采用植物组织培养法对广丰药薯茎尖的包埋玻璃化法超低温保存程序进行优化,并采用扩增片段长度多态性（AFLP）分子标记法和流式细胞术对其冻后再生苗的遗传稳定性进行检测,同时将超低温程序应用到江西山药其他地方品种,旨在为薯蓣属植物种质资源的长期保存奠定理论基础。结果表明,广丰药薯茎尖预培养的较佳时间为5 d,较佳的蔗糖浓度为0.75 mol·L^-1;装载的较佳时间为40 min;脱水的较佳温度为0℃,较佳时间为60 min;冻后黑暗培养7 d可以显著提高其成活率。用AFLP分子标记法和流式细胞术对茎尖冻后再生植株的遗传稳定性进行检测,没有发现异常条带和染色体倍性变化,气孔观察也未发现叶下表皮气孔参数的显著变异。将这种超低温保存程序用于江西山药其他基因型,成活率约为40%-85%。该研究建立的包埋玻璃化法超低温保存程序能保证江西山药的遗传稳定性,可为建立江西山药种质资源超低温保存库提供一定的技术支撑。

江西山药种质资源遗传多样性及其组培苗遗传稳定性的RAPD检测

目的对来自江西的11份山药种质资源进行遗传多样性分析,并对其组培苗的遗传稳定性进行检测。方法采用RAPD-PCR技术。结果试验筛选出20条引物,共扩增出238个条带,其中234个为多态性带,平均每个引物扩增出多态性带11.7条,多态性条带比率为98.32%,材料间遗传相似系数为0.575 6~0.970 6,平均相似系数为0.723 1。根据UPGMA聚类分析结果,可在0.634 8的遗传相似系数上,将11份山药种质资源聚成5大类群(类群I^V)。其中第I类群只包含黄独;第II类群只包含瑞昌山药;第III类群包括南城淮山药1、千金薯、信州山药、永丰淮山药和铁棍山药,说明南城淮山药1、千金薯、信州山药、永丰淮山药与来源于河南焦作市温县的铁棍山药亲缘关系较近;第IV类包括南城山药、南城淮山药2、广丰药薯;第V类只包括泰和竹篙薯。这个结果表明江西山药种质资源遗传多样性还是比较丰富的。同时,江西山药带芽茎段连续继代6次后的组培苗(处理组)及其微型块茎实生苗(对照组)的RAPD分析结果也表明,11份山药品种均扩出126~179条可辨认的条带,每个品种的处理组和对照组均出现了5~18条变异条带数,表明江西山药各个品种带芽茎段连续继代6次后的组培苗存在着一定的体细胞无性系变异,但它们与微型块茎萌发实生苗的遗传相似系数还是比较高,说明它们的遗传性状还是比较稳定的,并未影响到其基因型。结论本实验结果可为江西山药引种育种、资源改良、品种鉴定、种质保存及其种苗培育提供可靠依据。

江西产山药微型块茎萌发苗耐盐性隶属函数及主成分分析

目的对江西地方山药（瑞昌山药、南城淮山、永丰淮山和广丰千金薯）微型块茎萌发苗耐盐胁迫的生理调节机制进行研究,比较江西4个地方山药微型块茎萌发苗的耐盐性,为瑞昌山药、南城淮山、永丰淮山和广丰千金薯的耐盐机制研究与耐盐育种提供参考。方法采用分光光度法探究盐胁迫下江西地方山药微型块茎萌发苗部分生理生化指标的变化,同时利用模糊数学隶属函数公式和SPSS 19.0软件对江西地方山药微型块茎萌发苗的耐盐性进行隶属函数及主成分分析和聚类分析。结果在0～300 mmol/L盐胁迫下,对于总叶绿素量和根系活力而言,江西4个山药微型块茎萌发苗的总叶绿素量和根系活力均呈显著下降的趋势。对于可溶性蛋白量而言,瑞昌山药、南城淮山和广丰千金薯微型块茎萌发苗的可溶性蛋白量呈先增后降的趋势,而永丰淮山微型块茎萌发苗的可溶性蛋白量呈显著下降。对于可溶性总糖、脯氨酸（Pro）和丙二醛（MDA）量以及PMP而言,江西4种山药微型块茎萌发苗的可溶性总糖、Pro和MDA量以及PMP均呈显著增加。对于POD、SOD和过氧化氢酶（CAT）活性而言,江西4种山药微型块茎萌发苗的POD、SOD和CAT活性均呈先增后降的趋势。基于隶属函数及SPSS 19.0软件的主成分分析,盐胁迫下江西地方山药微型块茎萌发苗10个生理生化指标被归纳成3个主成分,江西地方山药微型块茎萌发苗的耐盐性从强到弱依次为广丰千金薯〉永丰淮山〉瑞昌山药〉南城淮山。通过SPSS 19.0软件的聚类分析,江西4种地方山药的耐盐性分成2种类型,广丰千金薯和永丰淮山为耐盐较强的品种,而南城淮山和瑞昌山药为耐盐较弱的品种。结论揭示了江西4种地方山药微型块茎萌发苗耐盐胁迫的生理调节机制,同时对江西4种地方山药的耐盐性进行了客观评价,这些结果将会为江西4种地方山药微型块茎的大田播种提供理论依据。

江西地方特色山药盆栽试管苗叶绿素含量以及其光合荧光参数的变化

为了解江西地方特色山药品种(瑞昌山药,南城淮山,广丰千金薯,永丰淮山和泰和竹篙薯)光合生理的变化规律,本研究对其盆栽试管苗营养生长期叶绿素含量以及其光合特性和叶绿素荧光参数进行测量,并对获得的试验数据进行统计分析。分析表明,江西地方特色山药盆栽试管苗营养生长期的叶绿素含量在5月~9月的日变化和季节变化均呈"先升后降"趋势,且均在7月或8月的15点达到最高值。江西地方特色山药盆栽试管苗营养生长期的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、气孔限制值(Ls)、水分利用效率(WUE)、瞬时羧化速率(CUE)、初始荧光(Fo)、暗适应下最大荧光(Fm)、暗适应下PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在光化学效率(Fv/Fo)、光适应下PSⅡ实际光化学效率(ФPSⅡ)、光适应下PSⅡ最大光化学效率(Fv'/Fm')和光化学荧光猝灭系数(q P)在5月~9月这5个月中也均呈"先升后降"趋势,且均在7月或8月达到最高值,但其胞间CO2浓度(Ci)和非光化学猝灭系数(q N)在5月~9月这5个月中却"先降后升",且均在8月达到最低值,其中瑞昌山药在7月和8月的Ci无显著性差异,南城淮山和广丰千金薯在7月和8月的q N也无显著性差异。因此,江西地方特色山药盆栽试管苗在7月和8月具有较高的光合能力,这为江西地方特色山药试管苗的移栽及其以后的水肥管理提供了理论基础。