枸杞耐盐变异体的筛选及植株再生

枸杞(Lycium barbarum L.)无菌苗下胚轴于MS+2,4-D 0.25mg/L+LH 50 0mg/L的诱导培养基上产生胚性愈伤组织。经0.34%的EMS(半致死剂量)处理并恢复增殖2周后, 将存活组织转接到含有1.5%NaCl的诱导培养基上培养4周,再将少数存活的组织转移到含1.0%NaCl的同样培养基上继续培养,经不断选择,选出了耐1.0%NaCl的愈伤组织变异体。经耐盐性、耐盐稳定性、脯氨酸含量、叶绿素含量分析,以及对山梨醇、聚乙二醇的反应证明,该愈伤组织是耐盐变异体。变异体在含有1.0%NaCl的分化培养基(MS+6-BA0.5mg/L)上可分化出再生植株。     

利用组织培养研究植物耐盐机理与筛选耐盐突变体的进展

概要介绍近年来利用组织培养研究植物耐盐的机理,培养的细胞与整株植物之间耐盐的相关性,列举国内外从17种植物筛选出的耐盐细胞系及其再生植株的研究结果,讨论了选择细胞的耐盐性在再生植株表达的问题,并展望这项研究工作的前景。     

小麦耐盐细胞系及后代耐盐稳定性的生化分析

以离体培养筛选出的耐盐小麦变异系及其后代为材料,对其耐盐稳定性进行有关生理生化特性分析。结果表明：（１）随着耐盐愈伤组织耐盐能力的提高,过氧化物同工酶酶带谱加,与对照相比,三个区域出现了明显差异;（２）从耐盐愈伤组织酯酶同工酶酶谱发现,耐盐愈伤组织具有Ｃ２,Ｃ５,Ｃ９,Ｃ１１新增加酶带;（３）耐盐系后代幼苗能维持较高的Ｋ＾＋／Ｎａ＾＋比值,在盐浓度为０．９％时,其Ｋ＾＋／Ｎａ＾＋为０．７８８,而对     

药蒲公英(Taraxacum officinale Weber)耐1.5% NaCl变异体的筛选及特性分析

为提高药蒲公英的耐盐性, 用20~30 d大小的药蒲公英叶片诱导愈伤, 获得的愈伤以NaCl作为选择因子, 用直接筛选的方法, 每3周进行一次继代培养, 经3个月继代筛选获得了耐1.5% NaCl的药蒲公英愈伤组织, 将耐1.5% NaCl的药蒲公英愈伤组织接种在分化培养基上分化出芽, 之后将再生芽转接到生根培养基中进行生根培养, 经4个月得到了12株耐1.5% NaCl的药蒲公英再生植株。与野生型相比, 耐盐植株叶片宽大、叶柄粗短、叶表面覆盖白色细毛, 根粗壮较短, 花茎中部具2 cm左右的苞叶。RAPD(Random amplified polymorphic DNA , 随机扩增的多态性DNA)和SDS-PAGE检测表明, 耐盐植株与对照植株在DNA及蛋白水平上均存在明显差异。1.5% NaCl处理后, 与普通再生植株相比, 耐盐株系的抗氧化酶活性明显提高, 脯氨酸含量上升幅度更为显著, 而丙二醛(MDA)含量降低, 其主要药用成分黄酮的含量显著增加。这些结果说明耐盐植株的抗氧化防御能力明显增强。以上结果表明耐1.5% NaCl的药蒲公英再生植株为耐1.5% NaCl药蒲公英变异体, 这些耐盐变异体有望成为抗盐耐海水蔬菜家族的新成员。同时, 这些耐盐变异体植株比普通植株具有更高的医用商业价值。耐1.5% NaCl的药蒲公英再生变异体遗传稳定性的研究正在进行中。     

药蒲公英(Taraxacum officinale Weber)耐1.5% NaCl变异体的筛选及特性分析

为提高药蒲公英的耐盐性, 用20~30 d大小的药蒲公英叶片诱导愈伤, 获得的愈伤以NaCl作为选择因子, 用直接筛选的方法, 每3周进行一次继代培养, 经3个月继代筛选获得了耐1.5% NaCl的药蒲公英愈伤组织, 将耐1.5% NaCl的药蒲公英愈伤组织接种在分化培养基上分化出芽, 之后将再生芽转接到生根培养基中进行生根培养, 经4个月得到了12株耐1.5% NaCl的药蒲公英再生植株。与野生型相比, 耐盐植株叶片宽大、叶柄粗短、叶表面覆盖白色细毛, 根粗壮较短, 花茎中部具2 cm左右的苞叶。RAPD(Random amplified polymorphic DNA , 随机扩增的多态性DNA)和SDS-PAGE检测表明, 耐盐植株与对照植株在DNA及蛋白水平上均存在明显差异。1.5% NaCl处理后, 与普通再生植株相比, 耐盐株系的抗氧化酶活性明显提高, 脯氨酸含量上升幅度更为显著, 而丙二醛(MDA)含量降低, 其主要药用成分黄酮的含量显著增加。这些结果说明耐盐植株的抗氧化防御能力明显增强。以上结果表明耐1.5% NaCl的药蒲公英再生植株为耐1.5% NaCl药蒲公英变异体, 这些耐盐变异体有望成为抗盐耐海水蔬菜家族的新成员。同时, 这些耐盐变异体植株比普通植株具有更高的医用商业价值。耐1.5% NaCl的药蒲公英再生变异体遗传稳定性的研究正在进行中。     

耐盐突变体小麦后代耐盐稳定性分析研究

以卫星搭载小麦种子为原始材料,利用其幼穗、幼胚诱导的愈伤组织进行耐盐突变体的筛选,对耐盐愈伤组织再生植株后代进行耐盐稳定性生理生化特性分析。结果表明：(1)耐盐系后代在土壤高盐浓度条件下,游离脯氨酸含量稳定增加,且高于对照系;(2)耐盐系再生植株后代保持较高的K^ ／Na^ 比;(3)与对照相比,种子醇溶蛋白电泳带谱中的b2,b3,b5,b7带为耐盐系所特有,b8带消失;(4)耐盐系再生植株后代可溶蛋白电泳带为26条,而对照系为23条蛋白带。其中98kD、75kD、52kD、49kD和32kD为耐盐系的特有蛋白带。而38kD和35kD蛋白带为对照系所特有。     

水稻突变体M-20的耐盐生理特性

不同盐（NaCl）浓度的水培条件下,水稻耐盐突变体M－20幼苗生长及生存能力优于其原始品系77－170,膜透性测定表明盐胁迫对M－20质膜的损伤较小;同时,外界盐浓度小于100mmol／L时,M－20幼苗根、地上部的钠离子含量低于其原始品系。土培幼苗浇灌盐水（10mmol／L）时,M－20成熟及生长叶片的内源ABA水平增加时期晚于原始品系,增幅也小;而游离脯氨酸的增加时期虽晚,但增幅远高于原始品系。     

棉花耐盐变异体的遗传分析

利用花粉管通道技术将耐起因三的罗布麻（Ａｐｏｃｙｎｕｍ ｖｅｎｅｔｕｍ）ＤＮＡ导入鲁棉６号,从后代中筛选出棉花耐盐变异体山农０１１。对山农０１１及其杂种后代进行了抗盐遗传和基因效应分析。结果表明：变异体的耐盐性是由核基因控制的。其遗传基因效应以加性效应为主,并存在较大的加快互作效应。该耐盐变异体可作为一良好的抗盐种质材料利用。     

拟南芥耐盐突变体stg2的筛选

采取在高盐平板上萌发的方法,对一个雌激素诱导激活型拟南芥突变体库进行了耐盐突变体的筛选,最终得到了2株稳定的耐盐突变体。本文中对其中的一株耐盐突变体,命名为stg2(salt tolerance during germination 2),进行了研究。遗传实验表明它的耐盐特性是受雌激素诱导的,是功能获得型的耐盐突变体。本实验中还探讨了stg2突变体的筛选过程及耐盐生理特点。     

枸杞的组织培养及植株再生的条件优化

目的:探讨枸杞组织培养及其植株再生条件的优化。方法:应用MS培养基为基本培养基,以各种不同激素配比进行枸杞愈伤诱导、分化诱导及根的诱导。结果:以枸杞叶片为外植体,利用2,4-D(2,4-二氯苯氧基乙酸)与KT(细胞分裂素)不同配比诱导出了愈伤组织。利用6-BA(6-苄基腺嘌呤)与NAA(α-萘乙酸)不同浓度的配比组合,成功地进行了杞再生芽诱导及根系诱导。结论:以MS培养基为基本培养基,并采用各种激素的不同配比,可以优化枸杞植株的再生条件。     

宁夏枸杞果实糖积累和蔗糖代谢相关酶活性的关系

通过对枸杞果实发育过程中果实生长模式、蔗糖、果糖、葡萄糖和淀粉含量及糖代谢相关酶活性的测定,研究了宁夏枸杞果实生长发育过程中糖的代谢积累与相关酶活性的关系.结果表明:(1)宁夏枸杞果实发育呈双S"曲线,果实主要以积累己糖为主.(2)蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性在果实发育初期处于下降的趋势,在花后19d开始上升,果实转色后又逐渐下降;蔗糖合成酶(SS)活性总体表现为SS分解方向的活性大于SS合成方向的活性,说明枸杞果实发育过程中,SS的活性主要以分解方向的为主;酸性转化酶(AI)和中性转化酶(NI)的活性随果实发育呈上升趋势,但在果实成熟后期有所下降,且AI和NI活性高于合成酶类的活性,较高的转化酶类活性促进了果实内部己糖的积累.(3)在枸杞果实生长发育中,葡萄糖和果糖含量与AI和NI均呈极显著正相关,而与其它酶不具有相关性.说明AI和NI在宁夏枸杞果实的糖代谢中起着主要的调控作用.     

宁夏枸杞异型绒毡层发育的超微结构特点

采用半薄和超薄切片技术对宁夏枸杞(Lycium barbarum L.)异型绒毡层的来源、结构及发育特点进行了研究,结果表明:(1)枸杞异型绒毡层由药隔绒毡层和药壁绒毡层组成,两种绒毡层除了来源、形态及分布位置不同外,其分化、成熟和降解时间,以及细胞质组成、分泌物成分等均有差异.(2)小孢子母细胞期间,药隔绒毡层细胞电子密度大,具有很强的脂质性质,光滑内质网和脂质小泡很丰富;而药壁绒毡层细胞中的核糖体和粗糙内质网较多.四分体后期,两种绒毡层细胞均含有很丰富的核糖体、粗糙内质网和分泌团.减数分裂前,两种绒毡层的细胞壁出现松散并呈絮状.之后,由于不同发育时期绒毡层细胞的不同分泌物在絮状细胞壁中的分布,致使二者的细胞壁都出现了一系列变化.(3)从小孢子早期开始,两种绒毡层细胞的质膜都发生了局部解体.分析推测,在母细胞期间药隔绒毡层具有较高的糖和脂类合成率,药壁绒毡层具有较高的蛋白质类合成率;在四分体后期,药隔绒毡层具有加强胼胝质酶合成和分泌的功能;而两种绒毡层絮状松散的细胞壁和局部解体的质膜有利于绒毡层的较大颗粒分泌物大量、顺利地分泌出绒毡层细胞.     

宁夏枸杞传粉生态学初步研究

田间观察检测了宁夏枸杞(Lycium barbarum L.)9个品系的开花物候、开花动态、花粉活力、柱头可授性及其繁育系统,并对花粉萌发、花粉管生长以及访花者的种类和访花行为进行了初步研究.结果表明,宁夏枸杞整个居群有长达5个月的花期,单花的花期仅为3～4 d,花粉活力可保持15 d左右,柱头可授性在72 h左右,雌雄生殖单位在持续时间上有较长的相遇期;花粉数量与胚珠比(P/O)为4 000左右,杂交指数(OCI)介于3或4,繁育系统为异交型,需要传粉者;荧光显微观察表明,参试的3个品系的花粉均能在柱头上萌发,2个有自交不亲和现象,其位置发生在花柱的上半部分和子房内.访花昆虫有17种,分属双翅目、膜翅目和鳞翅目,花的结构和开花式样适合以意大利蜜蜂和食蚜蝇为主的多种昆虫传粉.     

枸杞花粉发育的超微结构变化

用JEM-100CXⅡ透射电子显微镜对宁夏枸杞(Ly cium barbarum L.)花粉发育过程做了超微结构观察.结果表明,在花粉母细胞细线和偶线期,核糖体数量减少、线粒体结构简化;之后核糖体数量逐渐回升,后期Ⅰ线粒体结构恢复正常.小孢子液泡化过程中核糖体再次减少,同时线粒体和质体结构简化;在早期二胞花粉中,核糖体数量增加、线粒体和质体结构再度分化.花粉母细胞和小孢子发育过程中都存在“细胞质改组”现象,且这两次“细胞质改组”与细胞功能的转变密切相关.在次生造孢细胞、花粉母细胞和小孢子后期都有液泡数量明显增加或体积增大的过程.前两次液泡的增加可能参与了其胼胝质壁的构建;而小孢子晚期中的大液泡则创造了一种极性为其不等分裂作好了生理和结构上的准备.     

宁夏枸杞遗传多样性的RAPD分析

利用13个经筛选在样品间具多态性的10碱基随机引物,对宁夏枸杞(Lycium barbarum L.)4个主要栽培品种及3个宁夏野生枸杞的总DNA进行PCR扩增。在样品间共产生123条RAPD标记带,其中多态性带68条,多态性百分比为55.28%;以Ntsyspc2.1软件计算样品间的遗传相似系数,并进行UPGMA聚类分析。结果表明宁夏枸杞栽培品种间遗传关系较近,特别是宁杞1号和宁杞2号,相似性系数达81.82%;而野生枸杞与栽培品种间遗传关系较远。     

枸杞果实ATP酶超微细胞化学定位研究

运用常规ATP酶超微细胞化学定位技术,对宁夏枸杞果实发育不同阶段的韧皮部和果肉库薄壁细胞ATP酶分布进行了观察研究.结果显示,在果实发育过程中SE/CC复合体与周围韧皮薄壁细胞间存在共质体隔离,韧皮薄壁细胞及果肉库薄壁细胞的胞间连丝较少,但是与果肉库薄壁细胞相邻的韧皮薄壁细胞的胞间连丝较多.囊泡和膜泡在筛管、韧皮薄壁细胞和库薄壁细胞中很丰富,并且质膜、囊泡膜、液泡膜上ATP酶沉淀物在韧皮部各细胞分布较少,在果肉库薄壁细胞分布较多,特别是在果实第二次快速生长期,果肉库薄壁细胞膜系统、细胞壁和胞间隙的ATP酶活性剧烈增强.此外,果肉库薄壁细胞的质膜ATP酶具极性分布特点.由此得出,枸杞果实韧皮部卸载是一种需要能量驱动的过程,其卸载途径主要以质外体途径为主,在从韧皮部向果肉库薄壁细胞卸出时可能为共质体和质外体途径共存.膜泡运输是枸杞果实同化物卸出和转运的重要方式,而韧皮薄壁细胞在同化物卸出和转运过程中承担了主要转运角色;果肉库薄壁细胞进行主动和定向卸载、积累同化物的能力很强.     

HIV-1衣壳蛋白在转基因枸杞中表达的免疫组织化学定位

目的:研究转基因植物中重组蛋白的细胞定位,有助于进一步了解转基因枸杞中HIV-1衣壳(CA)蛋白融合蛋白的分泌表达途径。方法:利用含有MA4-CA融合基因的农杆菌转化枸杞,转化植株获得再生。采用免疫组织化学方法对转基因枸杞表达的CA融合蛋白进行初步定位。结果:免疫组织化学定位表明,在转基因枸杞愈伤组织中,HIV-1CA主要在细胞浆、细胞壁和细胞间隙中表达。结论:免疫组织化学结果初步证明了CA融合蛋白在转基因枸杞中的表达分布。     

枸杞髓组织离体培养及高频率植株再生的研究

枸杞髓组织在４种ＭＳ培养基上都能诱导出愈伤组织,诱导率５３．７％～１００％。在培养基ＭＳ＋６－ＢＡ０．１ｍｇ／Ｌ＋ＮＡＡ０．５ｍｇ／Ｌ获得的愈伤组织,呈颗粒状,分散性能好,胚性细胞多．将其转移到ＭＳ＋６－ＢＡ０．５ｍｍ／Ｌ＋ＮＡＡ０．０１ｍｇ／Ｌ的分化培养基上获得大量绿色小芽,小芽在ＭＳ＋６－ＢＡ０．２ｍｇ／Ｌ的培养基上得到快速繁殖,繁殖系数５０～１５０株／芽·月。丛生芽在ＭＳ＋ＮＡＡ０．２ｔｍｇ／Ｌ的培养基上形成完整植株     

宁夏枸杞雄性不育花药中胼胝质动态变化特征

胼胝质是以β-1,3键结合的葡聚糖,其形成的壁结构只发生在特定组织。当其提前或延迟降解时,会导致花粉败育,明确胼胝质的沉积动态规律对探究雄性不育机理及利用枸杞雄性不育具有重要意义。本研究以宁夏枸杞(Lycium barbarum L.)可育系‘宁杞1号’与不育系‘宁杞5号’为实验材料,采用半薄切片技术,并利用苯胺蓝和标记胼胝质的方法和高碘酸-希夫反应(Periodic Acid-Schiff stain, PAS),在光学显微镜下对比观察了不同发育时期的宁夏枸杞可育和不育花药中胼胝质的动态变化特征,分析了胼胝质对不育系花药败育的影响。结果显示,小孢子母细胞时期,可育和不育花药小孢子母细胞外沉积形成厚薄不均的胼胝质壁,荧光反应显示减数分裂形成四分体后,胼胝质壁逐渐增厚。随着花药的进一步发育,可育花药中四分体外胼胝质壁逐渐解体、消失,释放出四个小孢子。而不育花药中四分体外的胼胝质壁不断增厚,并没有出现降解迹象,直至开花,药室中小孢子仍以四分体状态存在,已经变形、解体的四分体外仍包裹着胼胝质壁。胼胝质降解异常是导致宁夏枸杞花粉败育的结构原因。本文进一步对不育系四分体胼胝质壁未发生降解的原因进行了分析,为解析宁夏枸杞雄性不育机理提供理论基础。