水分胁迫条件下玉米毛状根再生植株耐旱性研究

以玉米毛状根再生植株为材料探讨其抗旱性,通过形态学指标:株高胁迫指数、干物质胁迫指数、根数、根长、根体积、根干质量、根的总吸收面积、根的活跃吸收面积及根冠比在水分胁迫下的变化的分析、灰色系统分析,表明根干质量、干物质胁迫系数、单株叶面积、根冠比、根体积与抗旱指数关系较密切。研究表明,毛状根再生植株由于强大的根系,即使在水分胁迫下仍能保持良好的根源水分信号,具有较强的抗旱能力。

植物细胞培养技术合成次生代谢物质研究进展

利用植物细胞培养技术生产次生代谢产物近年来取得很大进展,但如何增加目的产物产量使该技术实现工业化生产是亟待解决的难题。从筛选高产细胞系、优化培养环境、调节营养水平、前体饲喂、诱导子添加及β-环糊精使用等方面综述了国内外最新的增产策略。另外毛状根培养、固定化培养和生物转化研究正成为工业化生产次生代谢产物的重要技术来源。

茶树根愈伤组织及发状根诱导的研究

为了获得茶树发状根,生产茶叶中的有用物质,以大田茶树的根为材料,在离体培养下对其诱导发状根.结果表明,从茶树根愈伤组织中诱导出的发状根具有生长快、无向地性、密生白色根毛和较强的分枝能力.发状根分枝,存在直接分枝和在发状根上出现瘤状突起后在其附近发生侧根2种类型.发状根及其愈伤组织轮换在不同组分的培养基上继代培养,对发状根的分化与增殖有明显的促进作用.根外植体在本研究的所有培养基上都诱导出了愈伤组织,不同品种的根外植体愈伤组织诱导率存在明显差异.

玉米毛状根再生植株对水分胁迫的响应

为研究玉米根系对水分胁迫的响应,以玉米毛状根再生植株为材料,在水分胁迫下,测量其生育时期的植株生长和生理指标。结果表明,水分胁迫下玉米毛状根再生植株光合速率、蒸腾速率、细胞间隙CO2浓度、气孔导度均较高。水分胁迫下,毛状根再生植株的根系水导降幅最小,为13.2%,对照品种H99下降了84.7%。各营养器官含水率最高,叶渗透调节能力增强。这说明由于毛状根再生植株强大的根系,保证了植株生长发育过程中的水分供应和光合能力。

山豆根毛状根培养体系的建立与优化

为探索定向培养山豆根植物细胞及器官获取有效药用成分的新途径,为山豆根有效药用成分的大规模生产奠定基础,采用共培养法研究发根农杆菌R1601感染诱导山豆根无菌苗子叶产生毛状根,并在此基础上从不同培养液、不同蔗糖浓度和外源激素对毛状根生长的影响方面筛选山豆根毛状根生长的最佳培养液。结果表明:利用发根农杆菌R1601感染山豆根无菌苗子叶16min,在MS+AS 100μmol/L的固体培养基上培养可诱导产生毛状根,且诱导率最高,达66.67%;1/2 MS+IAA 0.5mg/L+5%蔗糖的培养液最有利于山豆根毛状根的生长。

细胞培养生产药用次生代谢物研究进展

综述了近年来细胞培养生产药用次生代谢物的研究进展。许多药物来源于植物次生代谢途径,运用细胞培养生产代谢物是一种很有效的方法,提高细胞培养中次生代谢物产量一直是人们研究的热点。近年来筛选细胞系,优化培养条件,固相化培养,以及添加诱导子,毛状根培养等技术的运用都在提高产量上都有很多研究,尤其是随着对植物代谢途径的了解和基因工程手段的成熟,应用基因工程技术改造代谢途径,从而提高次生物质的产率成为研究主流。

农杆菌Ri诱导丹参毛状根培养体系的优化

采用发根农杆菌R1601菌株浸染丹参叶片、茎段、叶柄、带节茎段等外植体。结果表明,相比茎和叶柄,丹参叶片更适宜诱导毛状根;带节茎段经发根农杆菌R1601侵染后,幼苗根系较为发达,粗壮。而由其他3种丹参外植体诱导产生的毛状根生长相对较慢,形成的根较细而弱。

温郁金组织培养高效再生及毛状根诱导体系初探

温郁金为浙江省道地药材“浙八味”之一,含有抗癌药用成分β-榄香烯等.从温郁金块根上端0.1—0.2 cm处剪取长1—1.5 cm的芽尖作为外植体,利用0.1%升汞消毒10 min,在丛生芽培养基MS+6-BA 2 mg/L+IAA 1 mg/L+ZT 1 mg/L+Cef 500 mg/L上能高效获得丛生芽,芽的再生率可达100%.丛生芽经切割后置于生根培养基MS+6-BA 0.5 mg/L+IAA 0.5 mg/L上形成带根的完整植株.此外,利用发根农杆菌K599侵染温郁金组培苗的茎段、块根和根茎段,均成功诱导出毛状根;其中,根茎段毛状根的诱导率可达75%.研究结果为快速大量繁殖和培育脱毒的温郁金以及利用毛状根工厂化生长温郁金药用成分提供了基础.

药用植物组织培养技术在中药资源可持续发展中的应用研究

中药资源是我国中医药产业可持续发展的基石,由于自身繁殖特性、采挖过度和人工栽培局限性等原因,导致许多药用植物资源匮乏,甚至濒临灭绝。组织培养是对中药材传统繁殖方法的突破,且不受时空限制,可周年化生产,在中药资源保护方面发挥了重要作用。该文综述了近年来药用植物组织培养在中药资源领域的相关应用,包括药用植物种苗快速繁殖,高产优质新品种选育,遗传转化体系构建,次生代谢产物生产等,并提出了该领域存在的问题和发展方向。

以黄花乌头发根为外植体的再生培养体系建立

为获得黄花乌头(Aconitum coreanum)发根再生植株,将其发根在添加0.5–5.0 mg·L–1 6-BA及0–0.5 mg·L–1 NAA的1/2MS固体培养基上进行光诱导培养,发根经脱分化形成愈伤组织,然后形成芽及芽丛,最终获得发根再生植株。结果表明,愈伤组织及不定芽分化的最适培养基为1/2MS+2.0 mg·L–1 6-BA+0.2 mg·L–1 NAA+3%蔗糖;不定芽生根最适培养基为1/2MS+0.5 mg·L–1 6-BA+0.1 mg·L–1 NAA+5 mg·L–1 GA+3%蔗糖。

氮高效玉米毛状根再生植株的光合特性分析

玉米(Zea mays L.)是世界第三大粮食作物,也是重要的能源、饲料植物。本研究以玉米毛状根再生植株为材料,吉单35自交系为对照,设置三种氮供应条件,探究氮高效利用的玉米毛状根再生植株光合作用特性。结果显示,玉米毛状根再生植株的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(E)均高于对照组玉米,胞间CO2浓度(Ci)低于对照。此外,在低氮供应下,毛状根再生植株的净光合速率显著高于对照,说明玉米毛状根再生植株能在养分供应不足的情况下高效地利用氮素。本研究为培育氮高效利用的玉米新品种奠定基础。

盐胁迫下玉米毛状根再生植株SnRK2基因的表达

玉米(Zea mays L.)属禾本科玉蜀黍属,是世界第一大粮食作物.本研究以玉米毛状根再生植株为植物材料,通过对盐胁迫下玉米毛状根再生植株SnRK2基因表达量进行半定量PCR分析,探究盐胁迫对玉米毛状根再生植株SnRK2表达的影响.结果发现,不同处理下玉米毛状根再生植株的SnRK2基因表达含量均高于对照,盐胁迫对玉米毛状根再生植株的SnRK2基因表达影响较小,但显著降低对照组玉米SnRK2基因的表达.本研究为后续探究玉米毛状根再生植株的耐盐机制提供理论支持.

玉米毛状根再生植株光系统Ⅱ对干旱胁迫和复水处理的不同响应

以玉米毛状根再生植株和玉米自交系P131为材料,在严格控制环境因素的条件下,通过叶绿素荧光诱导动力学曲线测定分析了干旱胁迫和复水处理对玉米毛状根再生植株光系统Ⅱ叶绿素荧光特性的影响.结果显示,玉米毛状根再生植株叶片光系统Ⅱ的原初最大光能利用效率(Fv/Fm)、潜在光化学效率(Fv/Fo)、实际光化学量子产量(ФPSⅡ)、非光化学淬灭(NPQ)和光化学猝灭系数(qP)均随干旱胁迫的加剧而下降,复水后逐渐恢复稳态;玉米毛状根再生植株非光化学猝灭系数(NPQ)、调节性能量耗散的量子产量(ФNPQ)与非调节性能量耗散的量子产量(ФNO)均随干旱胁迫的程度增强而升高.与对照组相比,玉米毛状根再生植株的Fv/Fm、Fv/Fo、ETRmax、Ik降幅均相对较小.不同干旱时间胁迫下,玉米毛状根再生植株的Fv/Fm、Fv/Fo、ФPSⅡ和qP均高于对照组,复水后,恢复能力显著高于对照组.干旱胁迫和复水处理下,玉米毛状根再生植株光系统Ⅱ具有较高的光能转化和利用效率、实际光化学量子效率和有效光化学量子产量,通过调节光合碳同化能力及电子激发态应激能力,缓解植物在干旱过程中的光抑制,保护植物光合机构.

传统药材和现代生物技术

由于野生资源日益减少和栽培品种品质退化,给传统药材的临床使用和质量控制带来许多困难。生物技术的蓬勃发展为根本改变传统药材的生产和加工提供了崭新的途径。植物细胞培养、毛状根培养和基因工程技术是与中药生物工程密切相关的领域,在分析了国内外有关研究最新进展的背景下,重点介绍了笔者的研究成果,并对今后的发展作出展望。

玉米毛状根再生植株的光能高效利用机制初探

玉米(Zea mays L.)是世界第三大粮食作物,也是重要的能源、饲料植物.本研究以玉米毛状根再生植株为材料,吉单35自交系为对照,探究了玉米毛状根再生植株叶片在光化学过程中光系统Ⅱ(PSⅡ)的最大光合效率(F_v/F_m)、光系统Ⅱ的潜在活性(Fv/Fo)、光化学淬灭系数(qp)、非光化学淬灭系数(NPQ)等叶绿素荧光特性.结果显示,玉米毛状根再生植株叶片的4种叶绿素荧光特性均优于对照,说明毛状根再生植株具有较高的光能利用效率,能积累更多干物质,从而提高产量.本研究为深入探究玉米毛状根再生植株的光能高效利用机制奠定基础.