不同红芽芋地方品种新鲜子芋自然富集元素能力的鉴定与评价

【目的】红芽芋为典型的多子芋类型,品质风味居芋类之首,是老幼皆宜和药食兼优的滋补佳品。阐明红芽芋子芋自然富集元素能力的基因型间差异,筛选出高富集有益元素且低富集有害元素的地方品种,为高产优质营养安全红芽芋地方品种的遗传改良和品种选择提供理论依据及实践指导。【方法】以21个在不同原产地广泛种植的红芽芋地方品种为材料,统一种植在同一块大田,采用电感耦合等离子体质谱法分析其新鲜子芋中有益元素[镁(Mg)、铁(Fe)、锌(Zn)、硒(Se)]和有害元素[镉(Cd)、铬(Cr)、铅(Pb)、汞(Hg)和砷(As)]的含量及累积量,并利用模糊隶属函数法、熵权优劣解距离法和模糊综合评判法对其自然富集元素能力进行综合鉴定与评价。【结果】不同红芽芋地方品种的新鲜子芋产量存在巨大差异,最高的HY09(浙江嘉兴)为最低的HY10(云南昆明)的4.5倍。不同红芽芋地方品种新鲜子芋自然富集元素能力(含量及累积量)存在明显差异,无论是同一红芽芋地方品种新鲜子芋的不同有益和有害元素含量及累积量间还是不同红芽芋地方品种新鲜子芋的同一有益和有害元素含量及累积量间均存在显著或极显著差异。有益元素中,以镁含量及累积量最高,其次为铁和锌,硒极低;但品种间的锌含量及累积量的差异最大,铁和硒次之,镁差异最小。有害元素中,以镉含量及累积量最高,汞最低,铬的品种间差异最大,砷的品种间差异最小。红芽芋地方品种对Cd的富集能力较强,对Mg的富集中等,对其他元素的富集能力极小。红芽芋新鲜子芋中的Se与Fe、Cr、Hg和As,Fe与Zn、Cr、Hg和As,Zn与Cr、Hg和As,Mg与Cd,Cr与As和Hg及Hg与As间的含量及累积量间均呈极显著正相关。【结论】综合分析显示,不同红芽芋新鲜子芋天然富集元素能力的可分为高、中和低三类,高富集能力的品种是HY14(湖南永州),中等富集能力的品种是HY04(江苏无锡)和HY20(江西赣州),其他均为低富集能力品种。

多子芋叶柄及芽色的多样性及芋形观察

介绍了多子芋种质资源叶柄及芽色的多样性 ,总结了多子芋的叶柄颜色及芽色的对应关系及芋形的一般规律。叶柄为绿色或紫色时 ,芽为白色 ;叶柄为乌绿色时 ,芽为淡红色。叶柄紫色类的子孙芋芋形最好 ,卵圆形 ,且表皮棕毛少 ;叶柄绿色类和叶柄乌绿色类的子孙芋芋形较叶柄紫色类差 ,其中 ,叶柄绿色类的子芋芋形一般为头大尾小的卵圆形 ,表皮棕毛较多 ;叶柄乌绿色类的子芋一般为长卵圆形至卵圆形 ,且表皮棕毛较多。 3种类型的孙芋一般为卵圆形 ,且表皮棕毛少。芋形指数基本上反映了芋的实际形状。

江西铅山红芽芋胚性愈伤组织小滴玻璃化法超低温保存技术的研究

探索江西铅山红芽芋胚性愈伤组织的小滴玻璃化法超低温保存,为其种质资源的超低温保存提供技术基础和理论依据。植物组织培养和单因子试验的方法。江西铅山红芽芋胚性愈伤组织小滴玻璃化法超低温保存的较佳程序为:约0.2 g胚性愈伤组织在25℃下转入MS+2 mg·L-1TDZ+1 mg·L-1NAA+0.5 mmol·L-1蔗糖的培养基中,于14 h·d-1光周期下预培养3 d后用MS+2 mmol·L-1甘油+0.4 mmol·L-1蔗糖在25℃下装载20min,然后用PVS2在0℃下脱水40 min,吸取5滴PVS2到铝箔条上,将脱水后的红芽芋胚性愈伤组织块转到铝箔条上的PVS2液滴里。附有胚性愈伤组织块的铝箔条在液氮里蘸一下,然后迅速将其转入2 mL装满液氮的冷冻管中,再投入液氮保存1 d。从液氮中取出冷冻管中的铝箔条,浸入用40℃温水预热过的洗涤液(MS+2 mg·L-1TDZ+1 mg·L-1NAA+1.2 mmol·L-1蔗糖)中,使胚性愈伤组织块从铝箔条上脱落下来,然后再将胚性愈伤组织块转入新鲜的洗涤液中洗涤3次,每次10 min。洗涤后转入MS+2 mg·L-1TDZ+1 mg·L-1NAA固体培养基上,先暗培养7 d再转到14 h·d-1光周期中培养。30 d后将分化出的胚状体再次转入MS+2 mg·L-1TDZ+1 mg·L-1NAA固体培养基上可再生完整植株。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80%。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。红芽芋胚性愈伤组织小滴玻璃化法超低温保存可以保证其遗传资源的稳定性,为江西铅山红芽芋种质资源的离体保存提供了一条新的途径。

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。

红芽芋驯化苗对盐胁迫的光合及生理响应

为探讨江西铅山红芽芋的耐盐机制，以其组培移栽驯化苗为材料，研究了盐胁迫对其生物量积累、光合特性、荧光特性等抗逆生理特性的影响。结果表明：（1）红芽芋幼苗生物量和根冠比在低盐胁迫下（50mmol·L^-1）得到显著促进，而在高盐胁迫下（100～250mmol·L^-1）受到显著抑制。（2）低盐胁迫幼苗的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、气孔限制值（Ls）、水分利用效率（WUE）和瞬时羧化效率（CUE）比对照（0mmol·L^-1）显著增加，细胞间CO2浓度（Ci）比对照显著下降，蒸腾速率（Tr）与对照无显著差异；高盐胁迫幼苗的Pn,Ls、WUE、CUE和Gs较对照显著下降，Ci比对照显著增加。（3）低盐胁迫幼苗的最大荧光（Fm）、PSⅡ潜在光化学效率（Fv／F0）和光化学猝灭系数（qp）比对照显著增加，初始荧光（F0）较对照显著下降，PSⅡ最大光化学效率（Fv／Fm）、PSⅡ实际光化学效率（ФPSⅡ）、开放的PSⅡ反应中心捕获激发能效率（Fv’／Fm’）和非光化学猝灭系数（NPQ）与对照无显著差异；而高盐胁迫幼苗的F0,Fm,Fv／Fm、Fv／F0、ФPSⅡ、Fv’／Fm’和qp均较对照显著下降，NPQ比对照显著增加。（4）各盐胁迫幼苗叶片的可溶性蛋白含量以及过氧化物酶、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性与对照相比先升后降，并以低盐下最高；可溶性总糖和脯氨酸含量均比对照显著增加；丙二醛含量和质膜透性相对值在低盐胁迫下无显著变化，而在高盐下显著增加；叶绿素含量和根系活力在低盐胁迫下无显著变化，而在高盐胁迫后开始显著下降。研究发现，江西铅山红芽芋移栽驯化苗的耐盐阈值为50mmol·L^-1，其能够诱导提高叶片可溶性蛋白含量和主要保护酶活性，稳定质膜透性、叶绿素含量和根系活力，增加PSⅡ潜在光化学效率，提高PSⅡ的电子传递活性，维持PSⅡ实际光化学效率，有效启动非辐射热能量耗散机制来保护了光合机构，最终提高净光合速率，增加生物量。

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。

催芽措施对红芽芋生长及产量的影响

研究催芽措施对红芽芋生长及产量的影响,结果表明:采用大棚加地膜覆盖对红芽芋催芽效果最好,催芽处理植株高、整齐度好,叶片抽生速度快,能提高红芽芋产量,比未催芽处理增产26.1%,增产达极显著水平。

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。

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。

不同品种、母芋、采收时间对芋芽生产的影响

为提高母芋的利用价值,利用多子芋和槟榔芋母芋作为试验材料、塑料桶作为容器、泥炭土作为基质,进行简单的芋芽栽培试验。试验结果表明,采用母芋去顶芽方式所生产的芋芽产量高于切块方式;槟榔芋芋芽的产量高于多子芋;3种类型多子芋所生产的芋芽数量、质量、单个芋芽质量由低到高的顺序为绿柄多子芋>乌绿柄多子芋>红紫柄多子芋;采收芋芽的时间可持续近2个月;一般情况下,多子芋单个母芋可生产芋芽0.35 kg,槟榔芋单个母芋可生产芋芽0.40 kg。

红芽芋多糖提取工艺优化及其抗氧化活性的研究

【目的】旨在探究料液比、水浴温度及水浴时长对红芽芋多糖得率的影响,进而探究多糖的抗氧化活性。【方法】在单因素基础上,采用 L_(9)(3~4)正交设计优化多糖提取工艺,以红芽芋多糖得率为测定指标,评价其提取效果。以清除过氧化氢、ABTS^(+)自由基、DPPH 自由基、羟自由基(·OH)、超氧阴离子自由基(·O_(2)^(-))能力及总还原力作为研究红芽芋多糖的抗氧化活性相关指标。【结果】红芽芋多糖最佳提取工艺为料液比 1:10 g/mL,水浴提取温度为 90 ℃,水浴提取时长为 4.5 h,该条件下红芽芋多糖平均得率为(6.34±0.20)%;红芽芋多糖清除过氧化氢能力较强,其清除能力与 L-抗坏血酸(VC)相当,红芽芋多糖 ABTS^(+)自由基、DPPH 自由基和·OH 的 IC_(50)分别为 3.97,4.46,9.52 mg/mL,但红芽芋多糖的总还原力不强,对·O_(2)^(-)清除能力较弱。【结论】红芽芋多糖提取工艺优化合理,可用于红芽芋多糖的提取;红芽芋多糖有一定的抗氧化能力,且对不同自由基清除能力存在差异。

红芽芋茎尖的包埋玻璃化法超低温保存（英文）

对红芽芋(Colocasia esculenta var.cormosus ‘Hongyayu’)茎尖的包埋玻璃化法超低温保存技术进行了研究。茎尖从培养8周的试管苗上切下并包埋成海藻酸钙凝胶珠,并在MS+3.5 mg·L^(-1)6-BA+0.5 mg·L^(-1)IBA+0.1 mg·L^(-1)GA_3+0.3 mol·L^(-1)蔗糖的液体培养基中预培养24 h,随后用2 mol·L^(-1)甘油+0.4 mol·L^(-1)蔗糖的混合物在25℃下装载30 min,并用PVS2在25℃脱水20 min后将包埋的茎尖直接投入液氮保存。保存1 d后取出材料在40℃水浴快速复温3 min后,吸去冷冻管中PVS2,并用MS+3.5 mg·L^(-1)6-BA+0.5mg·L^(-1)IBA+0.1 mg·L^(-1)GA_3+1.2 mol·L^(-1)蔗糖的液体培养基在25℃洗涤3次,每次10 min。最后将茎尖接种于MS+3.5 mg·L^(-1)6-BA+0.5 mg·L^(-1)IBA+0.1 mg·L^(-1)GA_3的固体培养基上,暗培养3 d后转入正常的光周期中培养。红芽芋茎尖冻后成活率约为80%,其再生植株没有发生形态学的变化。这种包埋玻璃化法程序有望成为红芽芽茎尖超低温保存的常规方法。

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。