Tissue Culture Nursery Technology of Curcuma alismatifolia‘Kimono Rose’

[Objectives]The paper was to study the tissue culture nursery technology of Curcuma alismatifolia‘Kimono Rose’.[Methods]By sterilizing and inoculating explants derived from disparate regions of C.alismatifolia,we identified the most optimal explants and optimized the culture conditions for cluster buds induction and proliferation.This was achieved by incorporating MS medium with varying concentrations of 6-BA and NAA,thereby establishing a foundation for the large-scale production of C.alismatifolia tissue culture seedlings.[Results]The optimal explant for C.alismatifolia was identified as a lateral bud.The most effective cluster buds induction medium was determined to be MS+6-BA 5 mg/L+NAA 0.1 mg/L+sucrose 25 g/L+agar 6.5 g/L.The optimal cluster buds proliferation medium was found to be MS+6-BA 3 mg/L+NAA 0.1 mg/L+sucrose 25 g/L+agar 6.5 g/L.[Conclusions]The findings of this study can provide a foundation for the enhancement of the industrialized breeding system of tissue culture propagation of C.alismatifolia.

姜荷花杂交子代的SSR鉴定及遗传多样性分析

姜荷花(Curcuma alsimatifolia Gagnep.)为姜科姜黄属多年生球根草本花卉,其花朵外形似郁金香,享有“热带郁金香”之美誉,是泰国引进的热带新兴花卉。目前姜荷花品种主要依赖进口,国内缺乏自主知识产权新品种,因此开展姜荷花育种工作,培育姜荷花新品种,对姜荷花产业发展、提高国内姜荷花产业竞争力十分重要。为选育具有自主知识产权的姜荷花新品种,丰富姜荷花品种多样性,本研究以姜荷花黄色梦幻品种为母本,红衣少女、白银公主和荷兰红为父本进行杂交的3个不同杂交组合,共327株杂交子代为研究对象,基于SSR分子标记技术鉴定其真假杂种。分别筛选5对特异SSR引物鉴定3个杂交组合的杂种F_(1)代的真实性,并对亲本和杂交F_(1)代群体的基因分离规律以及遗传多样性和遗传关系进行分析。结果表明:筛选出的SSR标记对4个亲本材料的分辨率较高,扩增多态性好,可有效鉴定其杂交后代血缘的真实性;327份F_(1)代个体中共鉴定出真杂种295份,黄色梦幻×红衣少女、黄色梦幻×白银公主、黄色梦幻×荷兰红3个杂交组合的真杂种率分别为91.8%、90.8%、93.4%。聚类结果分析显示,杂交组合黄色梦幻×红衣少女F_(1)代偏母本遗传,杂交组合黄色梦幻×白银公主和黄色梦幻×荷兰红多数杂交F_(1)代为偏父本遗传。因此,SSR分子标记引物具有较高的多态性,可直接用于姜荷花遗传多样性分析、杂种鉴定等相关研究,本研究为姜荷花杂交育种、分子标记辅助育种以及姜荷花新品种选育提供参考依据,为促进国内姜荷花产业的发展具有重要意义。

4种姜荷花苞片色素成分特征分析

为了解姜荷花苞片颜色多样性及其色素成分,对4种姜荷花在颜色表现有差异性的上、下部苞片进行了色素成分的初步分析。通过显色反应、黄酮类化合物特征颜色反应和紫外-可见光谱扫描,分析了4种姜荷花不同苞片中的色素组成。结果表明:红火炬上苞片、金銮红上苞片所含色素主要为黄酮和花色素苷;红火炬下苞片、多东上苞片所含色素主要为二氢黄酮(醇)和花色素苷;黄色梦幻上苞片和下苞片所含色素主要为黄酮和叶绿素;多东下苞片、金銮红下苞片所含色素主要为异黄酮、花色素苷和叶绿素。研究结果说明了姜荷花不同色系苞片的色素成分存在明显差异,红色系苞片所含的主要色素成分为花色素苷和其他黄酮类化合物;黄绿色系和杂色系苞片的主要呈色色素为黄酮类化合物和叶绿素。

姜荷花‘红色印象’工厂化组培育苗技术研究

以姜荷花‘红色印象’植株的多个部位作为外植体,进行丛生芽诱导、增殖扩繁、生根壮苗以及出瓶移栽育苗的研究,完善姜荷花工厂化组培快繁流程,为其规模化生产提供参考。以姜荷花球茎、储藏根、球茎小芽、侧芽、幼嫩花芽、幼嫩叶片6个部位为材料,通过添加不同浓度6-BA和NAA的MS培养基,对丛生芽诱导培养、丛生芽增殖培养、生根壮苗以及移栽育苗等步骤进行优化。姜荷花‘红色印象’最佳外植体为球茎小芽和侧芽,诱导培养基为MS+6-BA(3 mg/L或5 mg/L)+NAA 0.2 mg/L+蔗糖30 g/L+卡拉胶7 g/L,最佳丛生芽增殖培养基为MS+6-BA 3 mg/L+NAA 0.1 mg/L+蔗糖30 g/L+卡拉胶7 g/L,生根壮苗培养基选用1/2 MS+NAA 0.1 mg/L+蔗糖20 g/L+卡拉胶7 g/L,经过炼苗后出瓶移栽,组培苗种植基质选用细泥炭和细椰糠1∶1混合基质最佳,出瓶移栽成活率达95%以上,表型稳定。利用EST-SSR标记对母株和随机选择的组培苗进行扩增分析,证实DNA水平上无明显变异。通过对姜荷花‘红色印象’外植体和培养基的筛选,实现姜荷花组培快繁流程优化,建立高效完整的姜荷花工厂化组培育苗体系。

姜荷花观赏苞片衰老生理及永生花制作技术研究

本文以姜荷花品种清迈粉为研究对象,对姜荷花观赏苞片衰老生理进行了研究,并探讨了姜荷花永生花制作技术。结果表明:随着观赏苞片的衰败,观赏苞片持续受到活性氧伤害,在观赏苞片全部展开达到盛花期时,超氧化物歧化酶清除超氧根离子的能力达到顶峰。观赏苞片初花期过氧化氢酶在清除过氧化氢中起着重要作用,观赏苞片衰败期过氧化物酶在清除过氧化氢中起着重要作用。盛花期,观赏苞片中脯氨酸含量最高,超氧化物歧化酶活性最强,观赏苞片耐逆性最佳。姜荷花永生花制作技术的出现既可丰富永生花产品种类,又可增加花卉产业经济效益,实际应用价值较高。

姜荷花桑巴杂种后代鉴定及遗传多样性

应用SSR标记对姜荷花桑巴×黄色梦幻及桑巴×清迈粉子代进行真杂种鉴定,开展遗传多样性研究.结果表明,29份桑巴×黄色梦幻F1个体中共鉴定出真杂种29份,5对引物鉴定的真杂种率最高为89.66%,最低为79.31%.通过亲缘关系分析可将其29份种质资源分为两个亚群.27份桑巴×清迈粉F1个体中共鉴定出真杂种27份,7对引物的真杂种率最高为88.89%,最低为70.37%.通过亲缘关系分析可将其27份种质资源分为三个亚群.姜荷花桑巴×黄色梦幻筛选出的5对引物及桑巴×清迈粉筛选出的7对引物均为高多态性引物(PIC>0.5).研究表明56份姜荷花桑巴杂种均为真杂种,且桑巴×清迈粉的F1代具有较高的遗传多样性,研究鉴定了姜荷花桑巴杂种真假后代,为研究其后代的新品种选育提供参考.

姜荷花炭疽病病原菌分离与鉴定

利用常规组织分离法对姜荷花炭疽病病原菌进行了分离,并对分离菌株进行培养、纯化、回接和重新分离,最后利用形态学和分子生物学技术对致病菌株进行了鉴定。结果表明:从感病叶片中分离得到6株病原菌,病原菌室外回接发现只有菌株Cum-3致病,Cum-3室外回接致病率96.7%,室内回接致病率100%。形态学鉴定,Cum-3为镰孢酶属病原菌,菌落圆型,菌丝白色,有隔膜,有分枝;分生孢子有小型、大型和厚垣3种。对菌株Cum-3进行ITS序列分析,获得全长528 bp的序列,该序列与Genbank中已登陆的序列进行相似性分析,并结合田间致病症状,认为该致病菌为层出镰孢菌。

烯效唑对姜荷花的矮化效果及组织解剖研究

为改变姜荷花主要切花品种清迈粉存在的花茎细长、易倒伏等缺点,使之适合盆栽化需求,并对其矮化过程中的组织结构进行解剖分析。以烯效唑处理姜荷花植株后,株高、花茎长明显变短,而茎粗以及花茎粗仅有轻微的增加,效果并不显著;此外,150 mg·L-1烯效唑处理对分蘖数有明显的增加作用。对其进行组织解剖分析可知,花茎的变短变粗与花茎细胞纵向长度变短、横向长度变大有关,对叶片表皮细胞分析可知,烯效唑处理可以使得姜荷花叶片的上下表皮细胞都变小,而气孔数增多,同时上表皮的气孔变小,而下表皮气孔变大。

两种植物生长调节物质对姜荷花种球繁育的影响

【目的】探讨不同植物生长调节剂对姜荷花种球繁育的影响筛选提高姜荷花种球繁育数量和质量的生长调节物质,为姜荷花种球繁育提供参考。【方法】以0.25、0.50、1.00mmol/L的茉莉酸甲脂(Me-JA)和萘乙酸(NAA)分别喷施姜荷花植株叶片,观察其新生种球的数量和重量、球径以及贮藏根等。【结果】0.25、0.50和1.00mmol/L的Me-JA和NAA喷施姜荷花植株叶片后,新球数量均高于对照(清水),其中以Me-JA0.50mmol/L处理的种球最多,每株均产5.27个,远高于对照(3.60个)。不同处理球径≥1.5cm的数量及比例均高于对照,以NAA0.25mmol/L处理最高,为232个,占其新球总数的84.1%;NAA0.25mmol/L处理所产新球贮藏根≥3条的个数占总数的比例也最大,为59.4%,高于对照和其他处理组。【结论】综合种球数量和质量、种球直径大小以及贮藏根数量等,Me-JA0.50mmol/L和NAA0.25mmol/L处理更有利于姜荷花种球繁育。

姜荷花新品种“红观音”的组织培养和快速繁殖研究

以姜荷花新品种"红观音"球茎为外植体进行组织培养与快速繁殖研究。结果表明:外植体经灭菌处理后接种到MS+BA2～3mg/L+NAA0.2～0.3mg/L培养基上,均能较好地诱导休眠芽的生长;丛生芽在18号培养基(花宝2号1.5g/L+MgSO40.15g/L附加MS铁盐及其维生素和其它有机物+椰子汁100mL/L)+TDZ0.5mg/L培养基上增殖效果最佳,增殖系数可达3.73,且玻璃芽少;生根培养基以18号培养基+NAA0.5mg/L效果最好,生根率为92%;试管苗在以园土:泥炭土:珍珠岩=1:1:1(V/V/V)的栽培基质中,成活率可达95%以上。

姜荷花种球抗寒生理生化特征及促抗寒药剂效果

姜荷花是国内新兴的一种热带花卉,但中国绝大部分地区因冬季寒冷导致种球不能自然越冬保存。为了明确姜荷花种球的抗寒生理,以便找出进一步提升种球抗寒性的方法,用不同低温胁迫处理姜荷花清迈粉种球,分析其各种生理生化指标,并开展了种球的抗寒药剂筛选试验。结果表明,姜荷花种球在9℃开始表现出逆境胁迫;由抗氧化酶系统和渗透调节系统的变化可知,种球分别在5和1℃调动了自身的抗逆系统来抵御环境的不良影响,在-3℃,各抗逆相关指标基本上降低到最低点。抗寒药剂筛选试验表明,各药剂处理(包括脱落酸、水杨酸、芸苔素内酯、6-BA、多效唑等)均对增强姜荷花种球的抗寒性有一定作用。根据细胞受损程度分析,1 mg·^(L-1) ABA浸泡种球处理24 h的保护效果最好;其次,0.08 mg·L^(-1) 6-BA处理对膜透性有较好的保护作用,但膜脂的氧化程度较高。

姜荷花花茎氮磷钾含量与开花品质的相关性研究

以姜荷花‘清迈粉’品种为材料,于7月中旬、8月下旬和10月上旬分别取样测定了株高、花茎长、花序长及花序展开直径,同时对其根系、花茎、叶、原种球及新生仔球的全氮(N)、全磷(P)和全钾(K)等含量进行了测定,并进行了相关性分析。结果表明:随着生育期的延长,株高和花茎长均呈增高趋势,花序展开直径则持续下降,10月上旬花序直径为8.51cm,远小于7月中旬和8月下旬的花序直径(分别为9.81、9.59 cm)。种球、根、叶和花茎全氮含量的动态变化较小;花茎全磷含量随生育期的延长而显著下降,从7月中旬的0.42%下降到10月上旬的0.23%,同样,花茎全钾含量也随生育期的延长而下降,7月中旬为3.99%,10月上旬仅为2.45%。新生仔球全氮(N)、全磷(P)和全钾(K)含量成熟期(12月上旬)均高于发育初期(10月上旬)。花茎长、花序长分别与N含量呈正相关,但均与P、K含量呈负相关;花序直径与P、K含量之间具有较高的正相关,其系数分别为0.901和0.842。

姜荷花切花采后处理方法对其瓶插寿命的影响

观测姜荷花切花在瓶插期间吸水量、失水量的变化,探讨姜荷花切花采收后不同离水时间和杀菌剂、糖类等不同处理对姜荷花瓶插寿命的影响。结果表明:切花采收离水30min后,其瓶插寿命即受明显影响;120￣140mg/kg的漂白粉溶液能使姜荷花的瓶插寿命延长3d,糖类不能延长姜荷花切花的瓶插寿命。

姜荷花引种适应性及不同采切方式对种球生产的影响

观察姜荷花在福州地区引种栽培的适应情况,并分析其切花不同采切方式对种球产量及品质的影响。结果表明,福州地区露地栽培的姜荷花生长发育正常,种球繁殖率达3.6倍左右;切花采收时带1片叶的种球产量、质量最佳。

姜荷花切花保鲜技术研究

利用正交设计法探讨了漂白粉、硫酸铝、蔗糖8、-羟基喹啉(8-HQ)、柠檬酸5种不同因素对姜荷花切花保鲜效果的影响,结果表明:蔗糖是影响姜荷花切花寿命的主要因素,其次是8-HQ、硫酸铝、漂白粉、柠檬酸,而延长姜荷花切花瓶插寿命的最优保鲜剂配方为50 mg/L漂白粉+300 mg/L硫酸铝+2%蔗糖+100 mg/L 8-HQ。

红观音姜荷花新品种的选育及栽培技术

姜荷花原产泰国,由于花形奇特、花期长、耐热性强而受到欢迎,但其花色粉红、颜色较淡。在泰国引进姜荷花并进行推广的过程中,发现了颜色深红的姜荷花突变株,通过组培快繁获得了大量种苗并于2005—2011年间种植,表现出稳定性状。2011年1月,该品种通过了广东省农作物品种审定并命名为红观音姜荷花。红观音姜荷花与亲本相比,具有更高的观赏价值,适合我国华南地区露地作为切花栽培。

姜荷花叶绿素降解酶基因PAO的分离及特征

姜荷花是国内新兴的一种热带花卉,其不育苞片尖端带有由叶绿素形成的绿色沉着,严重影响观赏效果.获得叶绿素降解关键酶基因信息有利于后期通过分子育种手段来改良苞片的颜色.为了获得叶绿素降解的关键酶基因PAO信息,本试验在前期通过姜荷花全长转录组测序获得大量转录组信息的基础上,进行筛选分析,获得了2条PAO基因,分别命名为PAO1和PAO2.PAO1基因(GenBank:MT077180),cDNA序列全长1794 bp,开放阅读框1611 bp(10 bp^1620 bp),编码一条536AA的氨基酸序列.PAO2基因(GenBank:MT077181),cDNA序列全长1843 bp,开放阅读框1611 bp(10 bp^1620 bp),编码一条536AA的氨基酸序列.PAO1和PAO2的氨基酸序列,仅存在4个氨基酸残基的差异.采用Blast,Translate tool(ExPASy),Clustal Omega,Find Conserved Domains(NCBI),ProtParam,TMHMM Server,SOPMA,SWISS-MODEL,ClustalX(1.81),MEGA4.1等预测和分析了这2个基因编码蛋白氨基酸的一级结构(包括氨基酸序列的组成、保守区、理化特征等)、二级结构、三级结构及分子系统进化关系.PAO1和PAO2的核苷酸与蛋白氨基酸序列与其他物种的PAO基因都具有很高的同源性,两者都包含PLN02518的保守区.分子系统进化分析表明,姜荷花的PAO1和PAO2组成的小类,与小果野芭蕉PAO(XP_009398041.1)的亲缘关系最为接近,然后与禾本科植物的PAO聚为一大类.本研究为后期通过分子手段改良姜荷花不育苞片的颜色提供基础,并为进一步丰富和探索叶绿素降解代谢理论提供铺垫.

激素和热水处理对姜荷花种子发芽的影响

【目的】以姜荷花杂交种子为研究对象,通过不同浸种处理试验,打破姜荷花种子休眠,缩短姜荷花育种周期。【方法】利用激素、热水组合处理的方式,设置不同的浓度和浸种时间,以清水为对照,在28℃条件下采用培养皿滤纸法催芽60 d,统计发芽势和发芽率。【结果】与对照相比,外源激素和热水处理均能有效打破姜荷花种子休眠,使其提前1个月开始发芽。外源激素浸种试验中,400 mg/L GA3浸种处理效果最好,发芽势和发芽率分别为29.3%、50.7%;80℃热水浸种5 min效果最好,发芽势和发芽率分别为10.3%、17%,但部分种子出现烫死现象;在组合浸种处理试验中,60℃热水浸种10 min+400 mg/L GA3浸种24 h为最佳的处理组合,发芽势为40.7%,播种60 d发芽率达到64.3%。【结论】激素和热水组合处理对姜荷花种子解除休眠的效果显著优于其他处理,浸种后种子发芽提前,出苗更加整齐,适合育种实践中推广应用。

观赏植物姜荷花研究进展

姜荷花原产于泰国,花型似莲也像郁金,被称为热带郁金,是长江流域夏季很好的花镜植物,也是盆栽和切花市场的新宠。姜荷花引进中国已经有10多年的历史,本研究从资源收集与育种、生产扩繁、生理及分子机理等几个方面综述了姜荷花的研究进展,分析了姜荷花产业尚存在问题及未来的研究方向。

14个姜荷花品种花粉活力及贮藏力研究

姜荷花(Curcuma alismatifolia)是热带球根花卉,本研究通过研究姜荷花花粉活力及贮藏条件,为姜荷花花粉保存和杂交育种提供参考依据.分别将自然散粉和烘干散粉的姜荷花花粉置于4、-7、-20℃贮藏,定期对贮藏的花粉进行活力测定,分析不同贮藏条件对不同品种姜荷花花粉生活力的影响.结果表明:14个姜荷花品种花粉初始活力差异较大,其中“白雪公主”花粉初始活力(99.13%)远高于“巨人”(2.5%);在不同贮藏条件下,烘干散粉比自然散粉的花粉活力高,除“玉如意”和“清迈粉”的花粉在-7℃条件下贮藏时花粉活力较高外,其余品种均在-20℃贮藏时花粉活力较高.