壳寡糖浸种对低温下江西铅山红芽芋脱毒试管芋萌发及生理代谢的影响

江西铅山红芽芋脱毒试管芋一般在1月至2月上旬晴天播种,“倒春寒”等低温胁迫会导致早播的江西铅山红芽芋脱毒试管芋生长缓慢,出苗周期变长,严重时会造成烂种死亡,出苗率降低,影响其产量。为提高播种期江西铅山红芽芋脱毒试管芋抗寒性,该研究利用植物组织培养和植物生理学的方法测定了壳寡糖浸种后低温下江西铅山红芽芋脱毒试管芋的萌发及其相关生理指标。结果表明:200~250 mg/L壳寡糖浸种可显著促进低温下江西铅山红芽芋脱毒试管芋的萌发。与低温对照相比,当浸种浓度为200 mg/L时,在内源激素方面,有利于低温下江西铅山红芽芋脱毒试管芋萌发过程中赤霉素、玉米素核苷、多胺和茉莉酸的积累,而不利于生长素和脱落酸的积累;在抗氧化方面,提高了超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶的活性,降低了丙二醛和过氧化氢的含量;在渗透调节方面,有利于可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸的积累;在代谢关键酶方面,可提高脂肪酶、蛋白酶和α-淀粉酶活性以及三磷酸腺苷含量。因此,200 mg/L壳寡糖可以调控低温下江西铅山红芽芋脱毒试管芋内源植物激素和渗透调节物质含量、抗氧化酶和代谢关键酶活性,促进其在低温下的萌发。

江西铅山红芽芋叶绿体基因组特征及系统发育分析

为分析江西铅山红芽芋叶绿体基因组的结构组成情况,判定其在芋属中的进化位置及与同芋属叶绿体基因组的区别,为芋属物种鉴定、遗传多样性分析和资源保护提供相关依据。使用Illumina NovaSeq 6000测序平台对江西铅山红芽芋叶绿体基因组进行测序,通过生物信息学分析方法进行序列组装、注释和特征分析,并利用Geneious、MISA、MAFF、FASTTREE、CUSP、Chips和Codon W等生物信息学软件对其基因组结构和数目、密码子偏好性、序列重复、SSR位点和系统发育进行分析。结果表明,江西铅山红芽芋叶绿体基因组大小为16 2544 bp,呈现四分体结构。共包含130个基因,其中84个编码蛋白质的基因,37个t RNA基因,8个核糖体rRNA基因,1个假基因。通过密码子偏好性分析,平均有效密码子数为45.60,ENC值小于45的基因39个,说明其密码子偏好性强。通过SSR分析,检测到101个SSR位点,其中单核苷酸重复最多(约占83.17%),且单核苷酸以A/T型为主。与近缘种比较,发现其叶绿体基因组序列高度保守,尤其蛋白质编码序列相似度极高。此外,系统发育分析发现江西铅山红芽芋与芋属、岩芋属聚为一支。本研究得到了江西铅山红芽芋的叶绿体基因组基本情况与系统发育位置,为江西铅山红芽芋的物种辨别、天然种群遗传多样性与功能基因组学提供前期研究铺垫。

江西铅山红芽芋芋病毒种类lncRNA测序鉴定及其序列分析

探究江西铅山红芽芋的主要病毒种类及其序列信息,为其脱毒苗培育提供依据。采用lncRNA测序技术确定江西铅山红芽芋的病毒种类,并利用RT-PCR技术、生物信息学分析软件和qRT-PCR技术进行病毒验证、序列分析和组织表达分析。江西铅山红芽芋检测到芋花叶病毒(DsMV)和花椰菜花叶病毒(CaMV)两种病毒;DsMV和CaMV基因cDNA总长度分别为1780 bp和5412 bp,分别编码592和1803个氨基酸;DsMV和CaMV多聚蛋白二级结构均由α螺旋、β-片层、无规则卷曲构成,其三级结构均为单体蛋白;DsMV和CaMV在江西铅山红芽芋根、茎、叶中均有侵染,但均在叶中表达量最高。明确了侵染江西铅山红芽芋的主要病毒种类,并首次在江西铅山红芽芋上检测到CaMV。

江西铅山红芽芋蔗糖合成酶基因的克隆和表达分析

对江西铅山红芽芋蔗糖合成酶基因进行克隆和表达分析,旨在为今后进一步研究江西铅山红芽芋蔗糖代谢机制和利用基因工程手段提高江西铅山红芽芋的品质奠定基础。从江西铅山红芽芋试管苗转录组数据库中筛选到江西铅山红芽芋蔗糖合成酶基因的核心片段,用RT-PCR技术克隆江西铅山红芽芋蔗糖合成酶基因,并用生物信息学方法和实时定量PCR方法进行序列分析和器官表达分析。结果显示,江西铅山红芽芋蔗糖合成酶基因的cDNA总长度为2256 bp,G+C含量为56.21%;江西铅山红芽芋蔗糖合成酶由751个氨基酸组成,相对分子量为85350.64 u,等电点为5.83,为亲水性蛋白,二级结构由α-螺旋(36.88%)、β-片层(16.91%)、无规则卷曲(46.21%)构成,三级结构为同源四聚体;江西铅山红芽芋蔗糖合成酶主要存在于细胞质、线粒体中,在进化水平上与芋(Colocasia esculenta)、眼子菜(Potamogeton distinctus)的亲缘关系较近,尤其是与C.esculenta hypothetical protein Taro_012658(MQL80204_c0_g1)在进化上具有最高的亲缘关系。实时定量PCR结果显示,蔗糖合成酶基因在江西铅山红芽芋中的表达存在器官特异性,在根和球茎膨大初期的表达量最高。由研究结果可知,江西铅山红芽芋蔗糖合成酶具有典型蔗糖合成酶的结构特征,氨基酸序列及核酸序列与同源物种相似度高,在进化上高度保守,对进一步揭示该酶的生物学功能具有重要意义。

江西铅山红芽芋植物抗病反应蛋白编码基因的克隆和表达分析

旨在通过对江西铅山红芽芋植物抗病反应蛋白编码基因进行克隆和表达分析,为揭示江西铅山红芽芋植物抗病反应蛋白的生物学功能提供理论依据。从江西铅山红芽芋试管苗转录组数据库中筛选到江西铅山红芽芋植物抗病反应蛋白编码基因的核心片段,用逆转录PCR(RT-PCR)技术克隆江西铅山红芽芋植物抗病反应蛋白编码基因,并采用生物信息学方法和实时定量PCR进行序列分析和器官表达分析。结果表明,江西铅山红芽芋植物抗病反应蛋白编码基因的cDNA总长度为534 bp,G+C含量为58.05%;江西铅山红芽芋植物抗病反应蛋白由177个氨基酸组成,相对分子量为19369.13 u,等电点为6.09,为疏水性蛋白;二级结构由α-螺旋(15.25%)、β-片层(27.68%)、无规则卷曲(57.06%)构成;三级结构为同源三聚体;江西铅山红芽芋植物抗病反应蛋白主要存在于细胞质、叶绿体中;江西铅山红芽芋植物抗病反应蛋白在进化上与芋(Colocasia esculenta)的亲缘关系较近,尤其是与C.esculenta hypothetical peotein Taro_046195(MQM13270.1)在进化上具有最高的亲缘关系。实时定量PCR结果显示,植物抗病反应蛋白编码基因在江西铅山红芽芋中的表达存在器官特异性,在茎、球茎膨大末期的表达量最高。由结果可知,江西铅山红芽芋植物抗病反应蛋白具有典型的植物抗病反应蛋白的结构特征,氨基酸序列及核酸序列与同源物种的相似度较高,在进化上高度保守,对进一步揭示该酶的生物学功能具有重要意义。

江西铅山红芽芋再生苗遗传稳定性的RAPD分析和流式细胞术检测

通过RAPD分子标记和流式细胞术来分析和检测江西铅山红芽芋再生苗的遗传稳定性,为其种质资源的离体保存和试管苗的工厂化生产提供理论依据。结果表明,经流式细胞术检测,江西铅山红芽芋9种再生苗与对照组的第1个主峰对应的荧光强度值和第2个峰所对应的荧光强度无显著变化。通过20条随机引物对江西铅山红芽芋9种再生苗与对照组进行RAPD扩增。扩增出来的片段大小为200~3 000 bp,20条引物的扩增位点数分别为12,10,7,8,9,14,9,14,10,8,10,10,10,10,11,8,9,10,8,15,共获得202个位点,平均每个引物获得10.1个位点,其中160个为可重复的多态性位点,平均每个引物检测到的多态性位点数为8个,平均多态性位点百分率为79.21%。用NTsys2.10软件对9种再生苗与对照组进行聚类分析,9种再生苗与对照组分成了两类,一类只有1种,即愈伤组织再生苗,另一类包括8种再生苗和对照组。表明愈伤组织再生苗与其他8种再生苗和对照组比较具有显著差异,而其他8种再生苗和对照组之间差异不显著。

江西铅山红芽芋胚性愈伤组织的包埋玻璃化超低温保存

为长期安全保存江西铅山红芽芋种质资源,本文以江西铅山红芽芋的胚性愈伤组织为对象,研究了包埋玻璃化冻存过程中各因素对细胞活力和愈伤组织成活率的影响,优化建立了江西铅山红芽芋胚性愈伤组织包埋玻璃化超低温保存体系。将约0.2 g胚性愈伤组织块包埋成海藻酸钙凝胶珠后,在25℃下转入MS+2 mg/L TDZ+1 mg/L NAA+0.75 mol/L蔗糖的培养基中于14 h/d光周期下预培养1 d;预培养后的胚性愈伤组织块用2 mol/L甘油和0.4 mol/L蔗糖的混合物在25℃下装载40 min;采用PVS2在25℃下脱水30 min,更换PVS2后直接投入液氮保存1 d;再将胚性愈伤组织块置于37℃恒温水浴中化冻3 min,然后用MS+2 mg/L TDZ+1 mg/L NAA+1.2 mol/L蔗糖的液体培养基洗涤3次,每次10 min;洗涤后的胚性愈伤组块转入MS+2 mg/L TDZ+1mg/L NAA固体培养基上先暗培养7 d再转到14 h/d光周期中培养。7 d后胚性愈伤组织块开始恢复生长,并且在30 d内分化出胚状体;将胚状体再次转入MS+2 mg/L TDZ+1 mg/L NAA固体培养基上,60 d后形成完整的植株。红芽芋胚性愈伤组织包埋玻璃化超低温保存后的平均成活率约为60%,并且红芽芋胚性愈伤组织冻后再生苗没有发生形态性状和染色体数目的变异,此结果为长期安全保存江西铅山红芽芋种质资源奠定了良好的基础。

江西铅山红芽芋脱毒苗球茎愈伤组织诱导及其再生体系的建立

以江西铅山红芽芋脱毒苗为试材，研究不同因素对红芽芋脱毒苗球茎愈伤组织诱导及其再生体系的影响，以期对红芽芋脱毒苗的再生体系进行优化。结果表明，红芽芋脱毒苗球茎愈伤组织诱导的最佳培养基是MS＋TDZ2mg·L。＋2，4-D1mg·L-1红芽芋脱毒苗球茎愈伤组织分化的最佳培养基是MS＋TDZ2mg·L。＋NAA1mg·L-1红芽芋脱毒苗不定芽生根的最佳培养基是1／2MS＋NAA0．5mg-L-1＋PP。0．5mg·L-1红芽芋再生苗最好的移栽基质为发酵后的腐锯木屑。红芽芋脱毒苗球茎愈伤组织再生苗移栽时最佳的PP。浓度为20～50mg·L-1。本试验成功建立了红芽芋脱毒苗球茎愈伤组织的再生体系，为红芽芋脱毒苗转基因的研究和种质创新奠定了基础。

江西铅山红芽芋试管苗对盐胁迫的生理响应

以江西铅山红芽芋试管苗为材料,研究其对盐胁迫的生理响应。结果表明:(1)低浓度的Na Cl(如1、2.5 g/L)有助于试管苗的生长发育,试管苗鲜重和干重显著增加,但对根冠比无显著影响。而高浓度的Na Cl(如5、10、15 g/L)则抑制了试管苗的生长发育,试管苗鲜重、干重和根冠比明显下降。(2)低浓度的Na Cl(如1、2.5 g/L)有利于增加叶绿素和可溶性蛋白含量,提高超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性。但高浓度的Na Cl(如5、10、15 g/L)则降低叶绿素和可溶性蛋白含量,降低SOD和POD活性。(3)任何浓度的Na Cl胁迫均会导致红芽芋叶片Na+含量和根系K+含量的增加,且叶片和根系的Na+/K+也随Na Cl浓度增加而升高。(4)任何浓度的Na Cl胁迫均会造成红芽芋试管苗叶片可溶性糖和脯氨酸含量的增加。低浓度的Na Cl胁迫不会造成红芽芋试管苗叶片丙二醛(MDA)含量和细胞质膜透性的变化,但高浓度的Na Cl胁迫会造成红芽芋试管苗叶片MDA含量和细胞质膜透性的增加。脯氨酸含量与可溶性总糖含量、MDA含量和质膜透性间呈显著的正相关,表明盐胁迫下脯氨酸积累的多少可反映红芽芋试管苗的伤害程度。

江西铅山红芽芋胚性愈伤组织的玻璃化法超低温保存及植株再生

以江西铅山红芽芋胚性愈伤组织为材料,研究各种因素对其玻璃化法超低温保存的影响。结果表明:江西铅山红芽芋胚性愈伤组织玻璃化法超低温保存较佳的预培养条件为0.3mol·L-1蔗糖预培养3d,较佳的60%PVS2装载时间为20min,较佳的100%PVS2脱水条件为25℃脱水30min,较佳的化冻温度为40℃,较佳的洗涤液蔗糖浓度为1.2mol·L-1,较佳的冻后培养条件为暗培养7d再转到光周期中培养。红芽芋胚性愈伤组织包埋玻璃化超低温保存后的平均成活率约为70%。红芽芋胚性愈伤组织冻后再生苗没有发生形态学、生理学和细胞学的变异。

光质对江西铅山红芽芋试管苗生长发育和生理生化指标的影响

为确定江西铅山红芽芋试管苗生产所需的适宜光质条件,研究了不同光质对江西铅山红芽芋试管苗生长发育和生理生化指标的影响。结果表明:白光有利于江西铅山红芽芋试管苗新生芽数的增加,红光有利于江西铅山红芽芋试管苗新生根数和新生根长的增加,蓝光有利于江西铅山红芽芋试管苗新生根粗的增加,红光和黄光有利于江西铅山红芽芋试管苗株高的增加。同时,白光有利于江西铅山红芽芋试管苗总叶绿素含量的增加,蓝光有利于江西铅山红芽芋试管苗可溶性总糖含量和可溶性蛋白质含量的增加。红光有利于江西铅山红芽芋试管苗脯氨酸含量及SOD和POD活性的增加。

江西铅山红芽芋超低温疗法脱毒苗的转录组分析

【目的】探究江西铅山红芽芋对超低温疗法脱毒的转录组响应机制,为江西铅山红芽芋超低温疗法脱毒苗的规模化应用奠定理论依据。【方法】以江西铅山红芽芋超低温疗法脱毒苗(VF组)和江西铅山红芽芋超低温疗法带毒苗(V组)试验材料进行转录组比较分析。【结果】VF组Clean reads为42 406 188,GC含量为54.09%;V组Clean reads为46 818 060,GC含量为50.36%。VF组和V组表达量FPKM的对数值在0~2,表达量密度在0~0.8。VF组和V组表达的共有基因数为23 820,V组单独表达的基因数为10 298,VF组单独表达的基因数为4 477。VF组和V组表达量的相关系数为0.287,样本间相关性较差。VF组和V组共产生差异表达基因5 282个,与V组比较,VF组上调基因3 011,下调基因2 271。GO富集分析显示,差异基因主要注释到过氧化氢分解过程、过氧化氢代谢过程、一元羧酸生物合成过程、多糖分解代谢过程、金属离子输运、细胞外区、细胞壁、外部封装结构、膜的固有成分、质膜固有成分、核酸结合转录因子活性、序列特异性DNA结合转录因子活性、单加氧酶活性、铁离子结合、血红素结合等功能。KEGG富集分析显示,差异基因主要注释到苯丙酸生物合成、类黄酮生物合成、二苯乙烯类和二芳基庚烷类以及姜辣素的生物合成、MAPK信号通路-植物、淀粉和蔗糖代谢、酪氨酸代谢、植物激素信号转导、戊糖和葡萄糖醛酸的相互转化、过氧化物酶体、α-亚麻酸代谢、苯丙氨酸代谢、氰胺酸代谢、类胡萝卜素生物合成、异喹啉生物碱的生物合成、泛醌和其他萜类醌的生物合成、甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢、植物昼夜节律、果糖和甘露糖代谢、半乳糖代谢、氨基糖和核苷酸糖代谢等途径。【结论】F-box家族蛋白、脱落酸受体PYR1、乙烯受体2、生长素响应因子1、BZIP转录因子家族蛋白、过氧化物酶、过氧化氢酶1、超氧化物歧化酶[Cu-Zn]、植物抗病反应蛋白、抗病蛋白、抗病蛋白RPS2、抗病蛋白RPS5、抗病蛋白RGA2、抗病反应蛋白、转座子TNT的逆转录病毒相关Pol多蛋白、逆转录病毒相关Pol多聚蛋白系1、类烟草病毒增殖蛋白3、烟草病毒增殖蛋白1、转座子RE1的逆转录病毒相关Pol多蛋白、蔗糖合成酶等基因是江西铅山红芽芋的超低温疗法脱毒的主要响应基因。

昼夜温差对江西铅山红芽芋试管苗生长发育和生理生化指标的影响

以江西铅山红芽芋试管苗为试材,研究了不同昼夜温差对江西铅山红芽芋试管苗生长发育和生理生化指标的影响。结果表明:随着昼夜温差增加,江西铅山红芽芋试管苗的株高和新生根长显著降低,而新生芽数和新生根数无显著变化;同时,随着昼夜温差增加,江西铅山红芽芋试管苗总叶绿素含量、可溶性总糖含量和可溶性蛋白质含量显著增加,质膜透性和丙二醛含量显著下降,根系活力则表现出先下降后增加再下降的趋势。

江西铅山红芽芋试管苗染色制片技术优化研究

以江西铅山红芽芋试管苗为材料,探讨不同取材部位、不同预处理剂、不同酸解离时间和不同改良卡宝品红染色时间对江西铅山红芽芋试管苗染色体制片的影响,以期为江西铅山红芽芋的起源、演化及遗传育种提供一定理论依据。结果表明,切取江西铅山红芽芋试管苗根尖,在室温下用0.1%秋水仙素+0.002mol/L 8-羟基喹啉混合溶液预处理4h,然后在60℃条件下用1 mol/L盐酸解离15 min,最后用改良卡宝品红染色5 min,此时染色体制片效果最佳。

江西铅山红芽芋TIFY 9基因克隆与功能分析

为了深入探究江西铅山红芽芋TIFY 9基因的功能,通过江西铅山红芽芋试管苗转录组数据库筛选到江西铅山红芽芋TIFY 9基因的核心片段,利用RT-PCR技术克隆该基因,并采用生物信息学方法、转基因瞬时表达和实时定量PCR进行序列分析、亚细胞定位、器官表达分析和功能分析。结果表明:江西铅山红芽芋TIFY 9基因cDNA总长度为522 bp,G+C含量为58.62%;由174个氨基酸组成,分子量19073.87 u,等电点9.30,为亲水性蛋白;二级结构由α-螺旋(31.61%)、β-片层(12.64%)、无规则卷曲(55.75%)构成,三级结构为单体;主要存在细胞核中;在进化上与Colocasia esculenta(芋)的亲缘关系较近,与Colocasia esculenta(芋)hypothetical protein Taro_030839(MQL98131.1)在进化上具有最高的亲缘关系。江西铅山红芽芋TIFY 9蛋白具有典型植物TIFY 9的结构特征,氨基酸序列及核酸序列与同源物种同源性高达100%,在进化上高度保守。烟草叶片亚细胞定位分析表明,TIFY 9定位于细胞质和细胞核中。实时定量PCR结果显示,TIFY 9基因在江西铅山红芽芋中的表达存在器官特异性,在江西铅山红芽芋不同组织部位均有表达,且在叶中和球茎膨大初期表达量最高。在烟草花叶病毒胁迫下,与TIFY 9非转基因烟草相比较,TIFY 9转基因烟草的净光合速率(P_(n))、气孔导度(G_(s))、蒸腾速率(T_(r))、最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、实际光化学量子效率(Φ_(PSⅡ))、光化学淬灭系数(q_(P))及电子传递效率(ETR)显著增加,而非光化学淬灭系数(NPQ)显著下降,表明TIFY 9基因响应病毒胁迫应答可能是依赖光合作用的提高。

江西铅山红芽芋和青秆芋的转录组比较分析

为探究江西铅山红芽芋和江西铅山青秆芋之间的分子差异,以江西铅山红芽芋(HYY组)和江西铅山青秆芋(QGY组)的试管苗为试验材料进行转录组分析。结果表明:HYY组Clean reads为41298676,GC含量为53.09%;QGY组Clean reads为45551860,GC含量为51.17%。HYY组和QGY组表达量FPKM的对数值在0~2,表达量密度在0~0.7。HYY组和QGY组表达的共有基因数为14038,HYY组单独表达的基因数为17843,QGY组单独表达的基因数为18634。HYY组和QGY组表达量的相关系数为0.035,样本间相关性较差。HYY组和QGY组共产生差异表达基因32555个,与QGY组比较,HYY组上调基因15887,下调基因16668。GO富集分析显示,差异基因主要注释到多糖代谢过程、基因沉默、果胶分解代谢过程、碳水化合物代谢过程、生长素激活的信号通路、细胞外区、膜的固有成分、膜的组成成分、膜部件、凋亡细胞、作用于糖基键水解酶活性、水解O-糖基化合物的水解酶活性、蛋白质二聚活性、DNA结合、氧化还原酶活性对二酚及其相关物质的作用等功能。KEGG富集分析显示,差异基因主要注释到植物激素信号转导、植物病原相互作用、半胱氨酸与蛋氨酸代谢、苯丙酸生物合成、皮质醇合成与分泌、过氧化物酶体、植物MAPK信号途径、不匹配修复、淀粉和蔗糖代谢、硫代谢、戊糖和葡萄糖醛酸相互转化、C型凝集素受体信号通路、甘油酯代谢、不饱和脂肪酸的生物合成、α-亚麻酸代谢、二萜生物合成、类黄酮生物合成、脂肪酸延长、光合作用、吲哚生物碱生物合成等途径。

江西铅山红芽芋抗病蛋白基因克隆和表达分析

对江西铅山红芽芋抗病蛋白基因进行克隆和表达分析,以期为解析江西铅山红芽芋的抗病机制奠定基础,同时为江西铅山红芽芋的遗传改良提供候选基因。通过江西铅山红芽芋试管苗转录组数据库筛选到江西铅山红芽芋抗病蛋白基因的核心片段,利用RT-PCR技术克隆江西铅山红芽芋抗病蛋白基因,并用生物信息学方法和实时定量PCR进行序列分析和器官表达分析。结果表明,江西铅山红芽芋抗病蛋白基因cDNA总长度为264 bp,G+C含量为46.59%;江西铅山红芽芋抗病蛋白由88个氨基酸组成,分子量为10116.53 u,等电点为6.42,为亲水性蛋白;二级结构由α-螺旋(23.68%)、β-片层(14.77%)、无规则卷曲(61.36%)构成;三级结构为单体;江西铅山红芽芋抗病蛋白主要存在于叶绿体和细胞核中;江西铅山红芽芋抗病蛋白在进化上与芋(Colocasia esculenta)的亲缘关系较近,尤其是与芋的hypothetical peotein Taro_046555(MQM13626.1)、hypothetical peotein Taro_046554(MQM13625.1)和hypothetical peotein Taro_046553(MQM13630.1)在进化上具有最高的亲缘关系。实时定量PCR结果显示,抗病蛋白基因在江西铅山红芽芋中的表达存在器官特异性,在叶片和球茎膨大初期的表达量最高。综合分析可知,江西铅山红芽芋抗病蛋白具有典型的抗病蛋白结构,在进化上高度保守。

江西铅山红芽芋超低温疗法脱毒苗的离体保存

以江西铅山红芽芋超低温疗法脱毒苗为试验材料,从温度、培养基养分水平、培养基物理状态、渗透压调节剂、生长抑制剂、活性炭等方面对铅山红芽芋超低温疗法脱毒苗进行离体保存,从DNA分子标记、气孔参数、光合参数和叶绿素荧光参数等方面衡量江西铅山红芽芋超低温疗法脱毒苗离体保存后的遗传稳定性,并对江西铅山红芽芋超低温疗法脱毒苗离体保存后相关基因表达水平进行qRT-PCR检测。结果表明,5℃低温、1 mg/L多效唑(PP333)、18 g/L蔗糖、0.6 g/L琼脂、1/8 MS、2 g/L活性炭、20 g/L甘露醇、0.5 mg/L脱落酸均有利于江西铅山红芽芋超低温疗法脱毒苗的离体保存,并且可以显著提高其离体保存过程中蔗糖合成酶、超氧化物歧化酶[Cu-Zn]、过氧化物酶、多胺氧化酶、衰老相关半胱氨酸蛋白酶、L-抗坏血酸氧化酶等基因的表达水平。与常温继代苗对照组相比,江西铅山红芽芋超低温疗法脱毒苗离体保存后复苏苗经SSR检测,电泳峰型一致,遗传距离为0,遗传相似系数为1,可以聚为一类;铅山红芽芋超低温疗法脱毒苗离体保存后复苏苗和常温继代苗对照组的气孔长径、短径、周长、气孔数量、气孔密度、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、细胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、实际光化学效率ΦPSⅡ、捕获激发能效率Fv′/Fm′、光化学猝灭系数(qP)、非光化学猝灭系数NPQ均无显著差异。由此可见,铅山红芽芋超低温疗法脱毒苗离体保存可以保证其种质遗传稳定性。

江西铅山红芽芋产量及其主要性状初探

通过对引进品种江西铅山红芽芋与当地红芽芋进行生产性对比试验,结果表明,江西铅山红芽芋比对照当地红芽芋增产33.36%,每667 m^2产值达6 177.93元,比当地红芽芋增值1 847.77元。江西铅山红芽芋产量以母芋、孙芋为主,孙芋个体较大,优等芋多,产量占53.17%。

江西铅山红芽芋胚性愈伤组织的包埋干燥法超低温保存

对江西铅山红芽芋(Colocasia esculenta var.cormosus cv.Hongyayu)胚性愈伤组织包埋干燥法超低温保存进行了初步的研究。结果表明:江西铅山红芽芋胚性愈伤组织包埋干燥法超低温保存较佳的条件为:0.75 mol·L-1蔗糖预培养3 d;脱水方式为空气干燥7 h或硅胶干燥11 h;化冻温度为37℃(2 min);冻后培养条件为暗培养7 d再转到光周期中培养。此方法超低温保存后的平均成活率约为45%。超低温保存时间以及是否去除包裹的褐藻酸钙对其成活率无显著性影响。形态学和细胞学检测表明红芽芋胚性愈伤组织冻后再生苗与母本材料相比没有发生变异。