白桫椤GGB途径快速繁殖与不完全组织培养

[目的]优化白桫椤的组织培养技术,可缩短植株繁育周期,进一步提高繁育效率。[方法]本研究以白桫椤的孢子为外植体,研究不同基本培养基对孢子萌发的影响;探讨不同植物生长调节剂对绿色球状体(GGB)诱导和增殖的影响;通过不完全组织培养法,筛选孢子体转化的最佳基质和培养方式。[结果]诱导孢子萌发最佳基质为1/10 MS,萌发率69.55%,10 d可见孢子萌发,在1/2 MS培养基下孢子萌发存在抑制情况;GGB诱导培养基以1/2 MS+NAA 0.2 mg·L^(–1)较适宜,诱导率为92.22%;GGB增殖培养基以1/2 MS+NAA 0.1~0.5 mg·L^(–1)+IBA 0~0.1 mg·L^(–1)较适宜,60 d增殖系数可达6.14;活性炭也有利于GGB增殖,其中1/2 MS+NAA 0.1 mg·L^(–1)+活性炭1.0 g·L^(–1)增殖效果最好,60 d增殖系数可达7.84;因孢子体难以在组培过程中直接获得,通过将GGB团移栽至瓶外基质中能成功诱导出孢子体,最适基质为泥炭∶珍珠岩∶椰糠(2∶1∶1),移栽90 d转化率为43.33%;Knauss不完全组织培养法在白桫椤离体繁殖中的具有可行性,在基质为泥炭∶珍珠岩(1∶1)时,32 d即能成功诱导出孢子体,孢子体转化率高达86.67%。[结论]通过GGB途径可以实现白桫椤的快速增殖,不完全组织培养法能有效提高幼孢子体的转化率,为白桫椤规模化生产育苗提供技术支撑。

基于PGGB途径优化桫椤组织培养繁殖体系研究

为优化桫椤(Alsophila spinulosa)快繁体系,提高其繁殖效率,以桫椤孢子为外植体,通过研究不同生长调节剂对孢子诱导配子体、原叶体绿色球状体(prothallus green globular body,PGGB)诱导、PGGB分化、孢子体生根4个过程的影响,进一步探讨不同基质对桫椤组培苗移栽的成活效果。结果表明,(1)孢子诱导配子体,1/8 MS+0.5 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA+蔗糖20 g/L+琼脂10 g/L诱导效果最佳,诱导率64.62%,诱导天数23 d。(2)PGGB诱导,1/2 MS+0.3 mg/L 6-BA+0.4 mg/L NAA+蔗糖30 g/L+琼脂6 g/L诱导率达100%,PGGB鲜重1.13 g,增殖倍数11.04,直径2.01 cm。(3)PGGB分化,在1/2 MS+0.3 mg/L KT+0.4 mg/L IBA+蔗糖30 g/L+琼脂6 g/L的分化效果最佳,分化率92.12%,PGGB平均分化芽数41.67个。(4)孢子体生根,孢子体在1/2 MS+1.0 mg/L IBA+蔗糖30 g/L+琼脂6 g/L中的生根率100%。(5)炼苗,组培苗移栽在基质(红壤∶腐殖土∶泥炭土=2∶1∶1)中的成活率为96.3%。桫椤PGGB诱导及其再生体系的建立受植物生长调节剂影响,且基质对桫椤组培苗的成活率差异显著。研究成功构建了1个高效的桫椤繁殖再生体系,为进一步探究桫椤体外培养发育机制、新品种、规模生产及应用提供技术支持。

^(60)Co-γ射线辐照对蕨类植物绿色球状体成苗的影响

为开创蕨类植物新的育种方法,以鸟巢蕨、扇蕨和凤尾蕨等3种蕨类植物的绿色球状体为材料,在附加0.2mg·L^(-1)IBA的改良1/2MS培养基上,研究不同剂量的^(60)Co-γ射线辐照对绿色球状体成苗的影响。结果显示,^(60)Co-γ射线辐照剂量在60Gy时,辐照处理的鸟巢蕨绿色球状体成苗率从0Gy(CK)的98%降至33%;剂量在80Gy时,辐照处理的扇蕨和凤尾蕨绿色球状体成苗率分别从CK的100%降至38%和26%,因此60~80 Gy的^(60)Co-γ射线为辐照处理蕨类植物绿色球状体的适宜剂量。SSR分子标记测定结果表明,鸟巢蕨绿色球状体经Gy 60和80 Gy的^(60)Co-γ射线辐照诱变获得的植株与对照植株在DNA水平上存在显著差异,其中SSR-23和SSR-76可作为筛选鸟巢蕨突变体的适宜引物。本研究建立的蕨类植物绿色球状体^(60)Co-γ射线辐照诱变技术,为在离体器官水平上开展蕨类植物辐照诱变育种提供了条件。

若干理化因子对日本肾蕨绿色球状体分化及生长的影响

通过对日本肾蕨（Ｎｅｐｈｒｏｌｅｐｉｓ ｃｏｒｄｉｆｏｌｉａ）绿色球状体（ＧＧＢ）的培养实验，研究了不同物理、化学因子对其分化及生长的影响。结果表明，辐照度１００ μｍｏｌ ｍ～（－２）Ｓ～（－１）对ＧＧＢ的分化及生长均有明显促进作用．红光照射对ＧＧＢ的分化比白光和蓝光的好。此外，ＧＧＢ的分化以 ＭＳ＋ ６－ＢＡ １ ｍｇ Ｌ～（－１）＋ＮａＨ２ＰＯ４ ２００ ｍｇ Ｌ～（－１）为好。

不同类型细胞分裂素对扇蕨不定芽诱导和植株再生的影响

以扇蕨品种铁扇无菌苗的叶片为外植体,研究了不同类型细胞分裂素对不定芽诱导、增殖和成苗的影响。结果显示:在附加2.0 mg/L 6-苄基氨基嘌呤(BAP)、激动素(KT)、苯基脲类细胞分裂素(CPPU)的改良MS培养基上,叶片均诱导产生不定芽,不定芽的诱导率分别为25.0%、40.6%和35.7%。转到添加0.5 mg/L CPPU的培养基上继代增殖,不定芽生长正常,芽繁殖系数达5.0以上;转到附加0.5 mg/L BAP、KT的培养基上继代增殖,不定芽生长受阻,转而诱导产生绿色小球,绿色小球的诱导率达95%以上,绿色小球的繁殖系数为5.0左右。不定芽和绿色小球在附加吲哚丁酸(IBA)0.2 mg/L的培养基上,成苗率达100%,发育成具有根、茎、叶的完整小植株。

波斯顿蕨离体培养技术的研究

以波斯顿蕨走茎茎尖为外植体,对离体再生培养技术进行了研究。结果表明,最佳诱导培养基为MS+BA0.5mg/L,诱导率为90%;增殖培养基为MS+BA0.7mg/L,增殖系数为7.2;孢子体分化培养基为MS+BA1.0mg/L+NAA0.5mg/L,诱导率可达到92%;适宜的生根培养基为MS+IBA0.2mg/L+0.1%活性炭,生根率为100%。

鹿角蕨孢子萌发与快速繁殖技术研究

【目的】建立鹿角蕨孢子萌发与快速繁殖技术体系,为鹿角蕨规模化育苗提供技术支撑。【方法】以鹿角蕨孢子为外植体,采用3种不同消毒方法进行孢子灭菌与萌发;利用正交设计法,探讨基本培养基(MS、改良1号和改良2号)及植物生长调节剂(6-BA、KT、NAA和IBA)等对绿色球状体(GGB)增殖、丛生芽增殖及生根培养等关键环节的影响,筛选出适宜的孢子消毒方法及GGB增殖、丛生芽增殖和生根培养基配方。【结果】适宜孢子消毒的方法为超声波清洗器振荡清洗40 min,污染率低,仅为6.7%,孢子萌发率高达100.0%;各试验因素对GGB增殖影响的主次关系为基本培养基>6-BA>CH>NAA,以改良1号为基本培养基较好,6-BA适宜浓度为0.5 mg/L,NAA适宜浓度为0.1 mg/L,CH适宜浓度为0.2 g/L,42 d平均增殖系数达5.5;各试验因素对丛生芽增殖影响的主次关系为IBA>6-BA>NAA>KT,IBA适宜浓度为0.5 mg/L,6-BA适宜浓度为0.3 mg/L,KT适宜浓度为0.1 mg/L,NAA适宜浓度为0.3 mg/L,60 d平均增殖系数达5.3;添加NAA 0.3 mg/L为最适浓度,生根率为100.0%;试管苗移栽60 d成活率达98.5%。【结论】超声波清洗器振荡清洗40 min能有效降低鹿角蕨孢子污染率,提高孢子萌发率。鹿角蕨GGB增殖培养基以改良1号+6-BA 0.5mg/L+NAA 0.1 mg/L+CH 0.2 g/L较适宜,丛生芽增殖培养基以改良2号+6-BA 0.3 mg/L+KT 0.1 mg/L+NAA 0.3 mg/L+IBA 0.5 mg/L较适宜,生根培养基以改良1号+NAA 0.3 mg/L较适宜。

二歧鹿角蕨组织培养的研究

在二歧鹿角蕨孢子体的组织培养中,通过适宜的培养基诱导形成绿色球状体(GGB),再采用添加植物生长调节物质以及恰当的选材,可促进GGB的生长和芽分化,经生根培养、炼苗和移栽可获得大量种苗。

蕨组织培养与快繁技术研究

以蕨的根状茎顶芽、幼嫩带节根状茎为外植体，接种于诱导培养基上，培养30d后，顶芽分化形成绿色小球（GGB），继续生长30d后分割，用于继代增殖或转换培养基诱导形成试管苗；根状茎段由茎节处萌发新枝，20—30d后，形成丛生苗，分割后培养长成具有不定根的丛生试管苗。通过诱导形成绿色小球（GGB）和丛生苗两条途径均可快速繁殖蕨的试管苗。试管苗经过“炼苗”后移入温棚，生长良好．

肾蕨离体培养技术的研究

以肾蕨匍匐茎茎尖为外植体,对离体再生培养技术进行了研究。结果表明:GGB的最佳诱导培养基为MS+BA0.7 mg.L-1,诱导率为95%;GGB增殖培养基为MS+BA0.7 mg.L-1,增殖系数为5.3;孢子体诱导培养基为MS+BA0.7 mg.L-1+NAA0.7 mg.L-1,诱导率可达到82%;适合诱导生根培养基为MS+NAA0.2 mg.L-1+0.1%Ac,生根率为100%。

两种桫椤属植物组培快繁技术研究

以阴生桫椤(Alsophila latebrosa)、大叶黑桫椤(Alsophila gigantea)为研究对象,利用绿色球状体(Green Globular Bodies,GGB)途径,展开快繁体系的研究,以筛选最优的繁殖体系。结果表明:(1)阴生桫椤的快繁体系中,1/10 MS是孢子萌发最优培养配方;1/2 MS+NAA0.3 mg/L+6-BA 0.5 mg/L,蔗糖30 g/L,琼脂6.5 g/L是诱导配子体产生GGB的最优培养配方;1/2 MS+KT0.1 mg/L+IAA0.1 mg/L是其诱导GGB分化的最优培养配方;孢子体幼苗在泥炭土∶菜园土∶珍珠岩=3∶3∶1的基质中成活率最高。(2)在大叶黑桫椤的快繁体系中,1/10 MS为相对较好的培养基;1/2 MS+0.3 mg/L IBA是诱导产生GGB的最优培养配方;1/2 MS+0.3 mg/L NAA对GGB分化的促进作用最显著;1/2 MS+0.1 mg/L IAA+0.3 mg/L NAA的组合可有效促进孢子体幼苗生根。(3)通过配子体诱导GGB途径,2种桫椤属植物从孢子萌发到幼苗移栽的整个培养过程为6~8个月。可见,GGB途径不仅能提高繁殖系数,也能大大缩短桫椤属植物的繁殖时间,为实现桫椤属植物的工厂化育苗奠定了基础。

扇蕨绿色小球体的诱导和植株再生

以扇蕨(Neocheiropteris palmatopedata)茎尖为试验材料,通过组织培养技术,进行了绿色小球(GGB)的诱导和植株再生试验。结果表明:B5+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L(蔗糖2%)适合于诱导绿色小球(GGB);适合于绿色小球的增殖培养基是B5+6-BA 0.5 mg/L+NAA0.5 mg/L(蔗糖2%)和B5+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L(蔗糖2%);适合于芽生长的培养基是B5+NAA 0.1 mg/L+活性碳1 g/L(蔗糖2%)和B5+NAA 0.2 mg/L+活性碳1 g/L(蔗糖2%);1/2B5+NAA 0.5 mg/L(蔗糖2%)培养基适合于诱导生根,生根率可达100%。

三色凤尾蕨组培快繁体系的建立

以三色凤尾蕨无菌孢子体苗为试验材料,研究不同植物激素对绿色小球(GGB)快繁和孢子体苗壮苗生根,以及不同移栽基质对生根苗的影响。结果表明,三色凤尾蕨GGB最佳的诱导和增殖培养基均为MS+1.0 mg/L 2,4-D+2.0 mg/L KT,其诱导系数为3.84,增殖系数为3.68;孢子体苗最佳的壮苗生根培养基为MS+0.5 mg/L IBA+0.1 mg/L NAA,且单株苗的生长情况普遍优于丛株苗,单株苗株高为3.77 cm,生根数量为8.93条,生根率为100%;生根苗最佳移栽基质为珍珠岩,成活率为93.33%,生根率和拳卷叶萌发率均达到100%。

波斯顿蕨绿色小体及孢子体诱导与增殖优化

以2个品种波斯顿蕨试管苗根状茎茎尖为外植体,研究绿色小体和孢子体的诱导分化与增殖,开展孢子体叶状体芽和叶芽成苗及生根试验.结果表明:MS+6-BA0.50 mg/L为金叶波斯顿蕨绿色小体最佳诱导分化培养基,绿色小体(GGB)诱导率为87.60%;绿叶波斯顿蕨绿色小体最佳诱导分化培养基为MS+6-BA0.75 mg/L,GGB诱导率为88.24%;MS+6-BA1.00 mg/L为2种波斯顿蕨最佳绿色小体增殖培养基,金叶波斯顿蕨和绿叶波斯顿蕨绿色小体增殖倍数分别为7.30和7.94.MS+6-BA1.0 mg/L+NAA0.3 mg/L为金叶波斯顿蕨孢子体最佳诱导培养基,诱导率为92.0%;MS+6-BA1.2 mg/L+NAA0.4 mg/L为绿叶波斯顿蕨孢子体最佳诱导培养基,诱导率为90.6%;MS+KT0.5 mg/L+NAA0.2 mg/L为波斯顿蕨最佳芽成苗培养基,金叶波斯顿蕨和绿叶波斯顿蕨的叶芽成苗率分别为96.0%和92.4%.波斯顿蕨最佳的生根培养基为MS+IBA0.2 mg/L+2,4-D0.2 mg/L+0.1%Ac.

水鳖蕨幼叶的离体快速繁殖

通过组织培养技术可以从水鳖蕨 [Sinephropterisdelavayi (Franch .)Mickel]的幼叶诱导出完整植株 .研究结果表明 ,1/2MS +6 -BA 3.0mg/L(单位下同 ) +NAA 0 .5 (蔗糖 3%)适合于诱导绿色小球 (GGB) ;适合于绿色小球的增殖培养基是 1/2MS +6 -BA 2 .0 (蔗糖 2 %) +NAA 0 .2 ;适合于芽生长的培养基是 1/2MS +NAA 0 .3;1/2MS(蔗糖 2 %不加任何外源激素 )培养基适合于诱导生根 ,生根率可达 10 0 %.

波士顿蕨^60Co-γ射线辐射育种研究

以波士顿蕨(Nephrolepis exaltata‘Bostoniensis Murano’)的绿色球状体(Green Globular Bodies,GGB)为辐照材料,采用不同剂量的^(60)Co-γ射线处理,结合组织培养技术进行育种研究。结果表明:绿色球状体辐照半致死剂量约为128 Gy。随着辐照剂量的增加,绿色球状体的增殖和分化受到抑制。绿色球状体辐射表型损伤表现为:颜色变深,变紧实,增殖和分化受抑制;细胞学损伤表现为:胚性细胞减少,出现微核。50~200 Gy剂量下,随着辐照剂量的增加,绿色球状体分化植株变矮,叶形变异率增加。在150 Gy剂量下筛选得到叶片变异性状显著的突变体Neg1。

荚果蕨绿色球状体对^(60)Coγ射线的辐射敏感性

以荚果蕨(Matteuccia struthiopteris)绿色球状体(GGB)为辐照材料,使用不同剂量的^(60)Coγ射线进行辐照处理,采用辐射诱变和组织培养技术相结合的方式进行荚果蕨GGB的辐射敏感性研究。结果表明,荚果蕨GGB的存活率与^(60)Coγ射线辐照剂量之间存在显著的线性关系,线性回归方程为:y=-0.797x+104.719,计算得到半致死剂量约为69 Gy。随着辐照剂量的增加,荚果蕨GGB的增殖和分化能力下降且分化时间延长。GGB^(60)Coγ辐射的表型损伤表现为颜色变深、单个绿色颗粒死亡、增殖及分化受到抑制;细胞学损伤表现为微核、细胞核解体和胚性细胞减少。

芒萁组培技术体系的优化

【目的】芒萁(Dicranopteris pedate)是尾矿及酸性边坡修复的优良植物。优化芒萁组培技术,提高组培效率,可为困难立地修复提供大量芒萁孢子体。【方法】以芒萁孢子为外植体,研究外植体收集时间、消毒时间与孢子萌发率的关系;通过改变培养基中无机盐浓度、蔗糖浓度及植物生长调节剂类型及浓度,研究孢子萌发、原叶体增殖、孢子体生成3个过程的最佳培养基配方。【结果】春季2—4月采集的芒萁孢子萌发活性最强;孢子诱导萌发最佳处理为DKW+5%(质量分数)NaClO消毒15 s,萌发率97.15%,20 d原叶体可见;原叶体最佳增殖培养基为1/2 MS+蔗糖5 g/L+6-BA 0.5 mg/L+KT 0.5 mg/L,30 d质量增殖倍数为7.28;孢子体诱导生成最佳培养基为1/2 MS+蔗糖30 g/L+NAA 1.0 mg/L,第8天孢子体即可产生,生成率53.33%。【结论】芒萁孢子活性与生长区域、生成月份存在关联性,广州地区3月的孢子活性最强;在幼孢子体的瓶苗生成率较低的情况下,研发原叶体绿色球状体(prothallus green globular body,PGGB)高效增殖为核心的芒萁苗繁育技术,有助于实现芒萁苗大量、快速生产。