欧美杂种山杨体细胞无性系变异的分析

以成年欧美杂种山杨(Populustremula×P.tremuloides)优良无性系为材料,通过组织培养方法获得体细胞无性系,利用细胞学和分子生物学方法对其发生的变异进行研究。结果表明:用3.0mg.L-12,4-D诱导的再生植株的细胞染色体稳定性较差,所检测的144个细胞中,变异的细胞中多数发生了染色体加倍,二倍体细胞数仅占36.81%。有些染色体还发生了形态变异,染色体加长,形成带有随体或长臂较长的大型染色体。用1.0mg.L-16-BA诱导再生植株中染色体数量稳定性介于对照和3.0mg.L-12,4-D诱导的再生植株之间,在观察的142个细胞中二倍体细胞占54.93%。再生植株的AFLP分析表明,由激素诱导的再生植株中,AFLP谱带发生了变化,表明发生了体细胞无性系分子水平变异。     

水曲柳花发育过程中AG、SOC1基因表达的qRT-PCR分析

以水曲柳(Fraxinus mandshurica Rupr.)不同时期的雌雄花为材料,应用实时荧光定量PCR技术,分析了18S rRNA、GAPDH、β-actin和TU 4个常用内参基因在水曲柳花中的表达情况。经NormFinder软件分析选择出TU作为内参基因,并对水曲柳中的开花相关基因AG和SOC1在开花不同时期的表达情况进行了分析,结果表明：在水曲柳花发育期间AG、SOC1表达量在雌雄花间存在差异,AG基因在雌花初期表达量最高,之后逐渐降低,到了成熟胚囊时AG表达量又有所增加;而在雄花中AG在减数分裂时最高为1.53。SOC1基因在雌花中的表达量低于雄花。这一研究结果为深入了解水曲柳花发育过程中相关基因的表达提供理论依据。     

欧美杂种山杨体细胞无性系变异的分析

以成年欧美杂种山杨(Populus tremula ×P. tremuloides)优良无性系为材料, 通过组织培养方法获得体细胞无性系, 利用细胞学和分子生物学方法对其发生的变异进行研究。结果表明: 用3.0 mg.L-12, 4-D诱导的再生植株的细胞染色体稳定性较差, 所检测的144个细胞中, 变异的细胞中多数发生了染色体加倍, 二倍体细胞数仅占36.81%。有些染色体还发生了形态变异, 染色体加长, 形成带有随体或长臂较长的大型染色体。用1.0 mg.L-1 6-BA诱导再生植株中染色体数量稳定性介于对照和3.0 mg.L-1 2, 4-D诱导的再生植株之间, 在观察的142个细胞中二倍体细胞占54.93%。再生植株的AFLP分析表明, 由激素诱导的再生植株中, AFLP谱带发生了变化, 表明发生了体细胞无性系分子水平变异。     

EST-SSR标记在水曲柳雌雄鉴定中的应用

选用黑龙江省青山林木种子园成年水曲柳200棵树为实验材料,在来自NCBI中的5 423条白蜡属EST序列和该实验室测得的水曲柳转录组的179 502条序列中查找SSR位点并设计引物,通过PCR扩增筛选有效扩增和有差异片段的引物,用于水曲柳雌雄的鉴别。结果显示:(1)白蜡属EST和水曲柳转录组中的5 423条和179 502条序列中,分别查找到9 488个和3 557个SSR位点,SSR出现的频率分别是174.96%和1.98%,SSR的类型都是以二核苷酸为主。(2)232对引物中有208对引物获得有效扩增,74对引物在雌雄DNA中有差异,27对扩增片段符合预定大小片段。(3)经过3轮筛选,选出19号和56号引物用于200棵水曲柳中,雌雄差异率分别是64.5%和89.5%。研究表明,利用EST-SSR分子标记对水曲柳性别进行鉴定是一种有效可行的方法。     

一株产没食子酸的茶条槭内生真菌的分离鉴定

从采自黑龙江省植物园的茶条槭(Acer ginnala Maxim.)的种子和枝条中分离内生真菌,用形态学和分子生物学方法鉴定分离菌株,应用高效液相色谱法检测内生真菌中没食子酸含量。结果从分离得到的链格孢属(Alternaria)菌株中选出没食子酸含量为9.52mg/g的高产菌株CP11。     

茉莉酸甲酯对茶条槭悬浮细胞没食子酸合成的影响

为了研究茶条槭悬浮细胞中没食子酸的合成,该研究进行了茉莉酸甲酯诱导试验。通过添加茉莉酸甲酯,利用HPLC检测诱导后细胞中没食子酸的含量变化情况,同时利用电导仪、酸度计、分光光度计法和激光共聚焦显微镜对培养液和细胞进行电导率、pH值、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性以及细胞形态等进行分析。结果表明:(1)相对于正常培养的细胞,添加100μmol·L~(-1)的茉莉酸甲酯诱导24 h时,没食子酸的含量达到最高为12.49 mg·g~(-1),其含量是对照的2倍左右。(2)茉莉酸甲酯的添加导致细胞培养液的pH值和电导率成波动趋势,细胞膜受损,通透性增大,细胞核分散,出现多个细胞核现象。(3)细胞内可溶性蛋白含量在诱导24 h、72 h和5 d时达到高峰,其含量分别是对照的1.4、1.67、2.07倍左右。(4)苯丙氨酸解氨酶活性在诱导24 h和5 d时分别出现一次高峰,其活性分别是对照的2倍和3.75倍。研究认为,茉莉酸甲酯处理短时间内促进了茶条槭细胞内没食子酸含量的积累,细胞内PAL活性和可溶性蛋白含量有所增加,对细胞液中的pH值和电导率影响不显著。     

欧美杂种山杨愈伤组织再生系统的建立

为解决欧美杂种山杨成年树种快速繁殖的问题,并为研究原生质体分离、遗传转化和体细胞变异打下基础,我们建立了愈伤组织再生系统.其愈伤组织诱导最适培养基为WPM 6-BA 1.0 mg·L-1 NAA 0.1 mg.L-1、WPM 6-BA 1.0 mg·L-1,分化培养基为wPM 6-BA 03～1.0 mg.L-1,愈伤组织诱导率和分化率分别为90.67%和92%.     

水曲柳EST-SSRs位点信息分析

为使EST-SSRs分子标记技术在水曲柳辅助育种、基因定位、雌雄鉴定等研究中应用,本文对NCBI数据库中的12 100条水曲柳ESTs进行了分析,序列拼接得到全长为3.02×106bp的非冗余的5 423个ESTs聚类,利用在线软件SSRIT进行SSRs位点搜索,共检索出9 489个SSRs位点。EST-SSRs的长度从6~46 bp之间变化。二核苷酸重复在水曲柳中占主导地位(6 914个),占总SSRs的72.86%,其次是三核苷酸(24.96%)和四核苷酸(1.37%)。各种不同重复模式中出现最多的是(AG/CT)n(3 458次),占二核苷酸重复的50.01%,其次分别是(AC/GT)n(24.47%)和(AT/AT)n(24.23%)。利用Primer 5.0软件共设计了147对EST-SSRs引物。水曲柳ESTs中SSRs出现频率较高,类型丰富,这一研究结果提供了水曲柳EST-SSRs信息,使该分子标记技术在水曲柳研究中的进一步应用成为可能。     

茶条槭悬浮培养体系的建立与没食子酸合成的优化条件

初步建立茶条槭(Acer ginnala)细胞悬浮培养体系: 以茶条槭子叶为外植体, 接种于WPM培养基中, 对茶条槭愈伤组织进行诱导和继代培养。悬浮培养中, 每代增长指数达到11.6, 没食子酸含量达到1.518%。通过对比NT、IS、WPM、B5和MS培养基所含成分对茶条槭愈伤组织悬浮培养的影响, 综合考虑悬浮细胞的生长速率和有效成分的含量, 确定WPM为基本培养基。WPM培养基大量元素的浓度对细胞的生长和没食子酸的积累有显著影响, 其浓度越高, 促进作用越明显。3倍浓度的大量元素最有利于没食子酸的积累。蔗糖浓度为10 g.L-1最适于没食子酸的积累, 浓度为30 g.L-1最适于茶条槭细胞生长和没食子酸合成。     

真菌诱导子对茶条槭细胞没食子酸积累的影响

茶条槭（Acer ginnala Maxim.）叶片中含有没食子酸,但含量较低。真菌诱导子可以增加植物中一些次生代谢产物的含量,但其机理尚不十分清楚。本研究在茶条槭细胞悬浮培养的对数期加入内生真菌（Phomopsis sp.）诱导子,茶条槭细胞中没食子酸含量在24 h后开始增加,48 h时没食子酸含量达到峰值,最高含量为12.2 mg·g^-1 DW,是对照的1.58倍。茶条槭细胞对内生真菌诱导子的防御反应不同于对病原和非生物胁迫。真菌诱导子不提高培养液中pH值,也不明显增加胞内Ca²⁺浓度,但增大细胞膜通透性。培养液电导率差异显著,细胞核发生分裂,说明真菌诱导子可能促进茶条槭细胞核内有丝分裂,促使茶条槭细胞对培养液中的无机盐离子的吸收,以满足细胞生长的需要。PAL酶活性升高,在48 h时为对照的1.75倍,说明PAL酶可能参与了真菌诱导没食子酸的合成。