巴西橡胶成龄无性系茎段的试管微繁技术研究

巴西橡胶成龄无性系茎段组织培养在生产中有很大的潜在应用价值,但一直是橡胶树组织培养的难点,至今国内外鲜有成功的报道.本研究以在中国热带地区大面积推广种植的巴西橡胶树优良品种热研7-33-97不同生长时期成龄树茎段为外植体,进行无性系试管微繁技术研究.研究结果表明不同生长时期的茎段在自然条件中受污染程度不同,茎段真菌污染率为稳定期＞淡绿期＞古铜期,细菌污染率为淡绿期＞稳定期＞古铜期.不同生长时期的成龄树茎段需要通过不同的灭菌方法才能显著提高外植体的利用率,外植体灭菌方法显著影响橡胶成龄树茎段的组织培养效率;与稳定期相比,古铜期和淡绿期茎段在组织培养过程中诱导丛生芽萌芽快、萌芽多,是较优的外植体材料;古铜期和淡绿期茎段在激素配比为4.0～5.0 mg/L6-BA+0.5 mg/L GA3的条件下能很好的诱导抽出丛生芽;丛生芽在激素配比为2.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/LNAA,1.0 mg/t 6-BA+1.0 mg/L KT+0.5 mg/L NAA或0.5 mg/L 6-BA+1.5 mg/L KT+0.5 mg/L NAA的条件下能很好的诱导丛生芽抽出健壮的芽条;丛生芽抽出的健壮芽条在激素配比为0.5 mg/L IBA+0.5 mg/L IAA的条件下能较好的抽根成苗.外植体生长时期、激素种类和浓度配比都是影响巴西橡胶成龄无性系茎段的试管微繁的重要因素.     

猕猴桃茎段的超低温保存

近年来的研究结果表明,超低温(-196℃)冰冻保存是长期保存植物种质最理想的方法,并已在40多种植物上取得初步成功。我国猕猴桃的品种资源十分丰富,但其种质的超低温保存尚未见报道。我们以猕猴桃茎段为材料进行了试验,试材经120天的液氮贮存后,在再培养中表现出很高的存活率,并产生出大量的新植株。现将这一初步结果简报如下。     

足茎毛兰组培快繁技术研究

在足茎毛兰的组培快繁过程中,有机添加物10％的椰乳对原球茎的诱导有极显著影响;激素组合6-BA和NAA及配比10∶1对芽的诱导和增殖起明显的促进作用;一定浓度的IBA对足茎毛兰的壮苗生根起关键性作用;栽培基质的选择极大地影响足茎毛兰的移栽成活率.     

红掌茎段侧芽离体快繁技术研究

以红掌嫩茎为外植体,诱导侧芽萌发,并进行增殖和生根培养,研究不同生长调节剂浓度配比对茎段侧芽萌发、增殖、无菌苗生根的影响以及增殖培养过程中愈伤组织的抑制等因素。结果表明,侧芽诱导的适宜培养基为MS+6-BA 2.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L,萌发率达87.5%;最适增殖培养基为MS+6-BA 0.8 mg/L+NAA 0.2 mg/L+VB2 8.0 mg/L,增殖系数3.8;最适生根培养基为1/2MS+NAA 0.5 mg/L,生根率98%;在增殖培养基中添加适量VB2能较好地抑制愈伤组织的生成,防止愈伤组分织分化形成芽,从而达到以芽繁芽的目的。     

Box-Behnken设计-响应面法优化人参干细胞培养体系

[目的]研究人参形成层干细胞(Cambial Meristematic Cell, CMCs)培养体系的构建及相关工艺优化。[方法]通过Box-Behnken设计-响应面法优化人参CMCs培养相关工艺。[结果]从人参形成层中分离得到人参形成层细胞CMCs,诱导分离的最佳培养条件为：B5+IAA 6 mg/L+IBA 6 mg/L+蔗糖20 g/L+琼脂粉7 g/L+L-抗坏血酸100 mg/L+柠檬酸150 mg/L,诱导率为50.54%;固体增殖的最佳培养条件为：B5+IAA 2.9 mg/L+IBA 2.6 mg/L+NAA 5.9 mg/L+蔗糖20 g/L+L-抗坏血酸100 mg/L+柠檬酸150 mg/L,增殖量为1.01 g;悬浮培养的最佳培养条件为：B5+IAA 5 mg/L+IBA 5 mg/L+NAA 5 mg/L+蔗糖20 g/L+L-抗坏血酸100 mg/L+柠檬酸150 mg/L,pH 6.2,增殖量为3.05 g;均为24.6℃暗培养。[结论]人参CMCs具备干细胞特征,Box-Behnken设计-响应面法适用于人参CMCs培养工艺的优化。     

响应面法优化火龙果茎甾醇的提取及纯化工艺研究

以火龙果茎为原料,研究火龙果茎甾醇的提取及精制工艺.利用响应面分析法对火龙果茎甾醇超声提取工艺进行优化.结果表明:超声波辅助提取火龙果茎甾醇的最佳工艺条件为提取时间57 min、超声功率143 W、液料比12∶1 (mL/g)、温度53℃,甾醇得率为2.693％‰.通过正交试验确定火龙果茎甾醇精制的最佳条件为:液料比为4∶1(mL/mg),结晶初始温度为55℃,养品时间为18h,此条件下火龙果茎甾醇的纯度达到87.6％.     

黄秋葵组培快繁的研究

黄秋葵 (ＨｉｂｉｓｃｕｓｅｓｃｕｌｅｎｔｕｓＬ .)为锦葵科一年生草本植物 ,别名羊角豆、秋葵。原产非洲 ,欧美及东南亚热带地区广泛栽培 (马传先 ,1999;李正应 ,1993;翁文 ,1997;雪珍等 ,1999)。黄秋葵是一种营养保健型蔬菜 ,其花、叶、芽、果均可食用 ,种子富含油脂、蛋白质及钾、钙、铁、锌、锰等矿物质 ,晒干后既可用于提取油脂和蛋白质 ,还可作为咖啡的添加剂或代用品。花、种子和根均可入药 ,对恶疮、痛疖有疗效。黄秋葵的愈伤组织在一定条件下比较容易产生体细胞胚并再生成完整植株 ,故黄秋葵的组培快繁研究也可为胚胎学研究和人…     

响应面法优选猕猴桃果粉的喷雾干燥工艺条件

用响应面法对猕猴桃果粉的喷雾干燥工艺进行优化。选取料液固形物含量、进风温度、进料速度为响应因子,采用Box-Behnken法设计试验,以感官指标为响应值,通过SAS统计软件进行方差分析和回归分析,得到的最优喷雾干燥工艺为：料液固形物含量30%、进料速度7.6r/min、进风温度140℃。     

响应面法优化超声提取毛花猕猴桃根中三萜类化合物的工艺研究

以毛花猕猴桃根为原料,乙醇为提取溶剂,超声辅助提取三萜类化合物,考察从毛花猕猴桃根中提取总三萜的最佳工艺。选取乙醇浓度、料液比、超声波功率和提取时间4个因素,通过单因素实验选取影响因素的水平,然后采用四因素三水平的响应面分析法(RSA)进行预测和分析,获得最佳优化条件为:乙醇浓度72%,料液比1∶20 g/mL,超声功率400 W,提取时间45 min,验证实验结果为12.65 mg/g,理论值与实际值接近。实验结果表明,根据Box-Benhnken中心组合设计试验结合响应面分析法可以较好的对毛花猕猴桃根中总三萜的提取工艺进行优化。     

中华猕猴桃WOX转录因子的生物信息学分析

WOX基因家族是植物特有的一类转录因子,在植物发育关键时期,如胚的形成、维持干细胞稳定性和器官形成过程中发挥重要调控作用。为探究WOX转录因子调控中华猕猴桃的生长发育的分子理论基础,该文利用ProtParam、Cell-PLoc2.0、SignalP4.1 Server等在线软件对中华猕猴桃的16个WOX转录因子进行理化特性、亚细胞定位和信号肽等详细的生物信息学分析。结果表明:(1)中华猕猴WOX转录因子的所有蛋白成员的氨基酸数目在138～371之间,分子量为16.222～42.185 kD,均定位于细胞核的不稳定亲水蛋白。(2)中华猕猴桃的16个WOX蛋白成员均属于Homodomain超家族,仅Achn362451是分泌蛋白,且仅Achn362451和Achn141001具有跨膜区。(3)大部分WOX蛋白成员的潜在磷酸化位点都位于丝氨酸处。(4)其二级结构主要以无规则卷曲为主,其次为α-螺旋。(5)保守基序分析结果表明中华猕猴桃的16个WOX蛋白成员均含有motif1。(6)系统进化分析结果表明中华猕猴桃与菠萝的亲缘关系最近,与番茄的亲缘关系最远。(7)在中华猕猴桃果实成熟过程中不同时期的转录组分析结果表明其WOX基因家族中4个成员Achn131681、Achn145561、Achn336591、Achn362451基因在授粉后20、120、127 d表达含量都较高,其他12个WOX基因成员表达含量低甚至不表达。该研究为进一步研究中华猕猴桃WOX转录因子在其生长发育过程中的分子机理提供了一定的参考依据。     

猕猴桃Aux/IAA基因家族的鉴定与表达

在猕猴桃全基因组范围内鉴定生长素/吲哚乙酸(Aux/IAA)基因家族,利用生物信息学方法分析其理化性质、结构特征及共线性关系等,并采用实时荧光定量PCR分析Aux/IAA家族基因在不同组织及部分家族成员在外源激素胁迫下的表达模式,为揭示该家族基因在猕猴桃发育过程中的功能奠定基础。结果表明:(1)猕猴桃基因组含有50个Aux/IAA家族基因,编码氨基酸序列介于125~391 aa,蛋白分子量介于14.06~42.48 kD,等电点介于4.33~9.51;Aux/IAA家族基因不均匀的分布于21条不同染色体上,且分布最多的23号染色体上含有11个基因;聚类分析将其分为9个亚族。(2)大部分Aux/IAA家族基因含有4个不同的保守结构域,多数成员均含有Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ结构域,部分基因缺失Ⅰ结构域;基因结构分析表明该家族基因包含1~5个内含子;基因组内序列分析发现该家族基因含有23对重复基因对,包括20对片段重复和3对串联重复;与拟南芥的组间共线性分析发现有36个基因与拟南芥基因存在共线性关系。(3)亚细胞预测显示该家族基因大部分定位于细胞核;启动子顺式作用元件分析发现该家族启动子包含光、激素以及响应生物与非生物胁迫等相关作用元件。(4)实时荧光定量PCR分析表明,Aux/IAA家族基因有组织表达特异性,各成员对外源激素响应的时间和强度不同,绝大多数基因在激素处理的早期下调表达,而AcIAA1a和AcIAA18a相对表达量呈现上调表达,响应模式的差异也说明了Aux/IAA家族各个基因在调控猕猴桃发育过程中功能上的差异性。研究认为,猕猴桃Aux/IAA家族基因具有功能多样性,且存在基因复制现象的基因部分表现出组织表达模式相似性,推测在功能上可能有冗余,在进化过程中该基因可能受到环境胁迫而导致序列的缺失或基因复制。     

狭叶坡垒传粉生物学初探

狭叶坡垒(Hopea chinensis)为常绿乔木,是我国热带季雨林的代表树种之一。它树型优美,具一定的耐寒性,是我国珍稀濒危保护植物。为阐明其传粉生物学特征和迁地保护的繁殖潜力,该文在引种地桂林植物园对狭叶坡垒的开花物候、花尺寸和花气味进行了观察和测量,运用杂交指数(OCI)、花粉胚珠比(P/O)、花粉活力、柱头活性检测和人工自交等方法对其繁育系统进行了检测,观察了访花昆虫并检验了其传粉效率,通过人工异交检验了繁殖潜力和可能的传粉限制。结果表明:(1)桂林植物园内狭叶坡垒的花期为7月底到9月底,持续60 d左右,一个花序花期约12 d,单花期约3 d,花朵开放时间为17:00—18:45。(2)雌雄同熟,雌蕊空间位置高于雄蕊,高花粉活力和高柱头可授性出现时间基本一致。(3) OCI等于4,P/O为10 788±984。(4)无自动自花授粉能力且自交不亲和,自然条件下和异交授粉能坐果且坐果率无显著差异。(5)蕈蚊是狭叶坡垒唯一的传粉者。(6)主要花香成分为β-榄香烯、(E)-7,11-二甲基-3-亚甲基-1,6,10-十二碳三烯和1-石竹烯。综上所述,狭叶坡垒繁育系统为异交,在迁地保...     

羊草与大针茅根系构型对水分梯度响应的比较研究

羊草(Leymus chinensis)与大针茅(Stipa grandis)是内蒙古锡林郭勒典型草原的两大建群种,也是内蒙古草原的重要优良牧草。选取锡林郭勒草原以大针茅和羊草为优势种的围封草场为研究样地,通过原状土柱移栽,进行了两年的水分梯度控制实验(150、300、450、600 mm),分别模拟当地年降雨量由干旱年到是湿润年的变化情况,分析比较羊草种群和大针茅种群地上高度和根系构型对水分梯度的响应情况。结果表明:相比大针茅种群,羊草种群对水分梯度的响应更敏感,随着水分梯度的增加,羊草地上高度和根系直径显著增加,根系长度和根系深度显著减少;而大针茅的地上高度和根系特征各项指标均没有显出与水分梯度的相关性,显然大针茅比羊草更能适应干旱生境。在干旱条件(模拟年降雨量150 mm处理)下,大针茅种群地上高度达到峰值,生长状况良好;羊草种群则采用地上个体小型化,地下主根变细,分叉,向土壤深层扩展的生长策略。因此,在气候变化背景下,干旱化的气候将导致大针茅种群在群落中的优势地位逐渐增加,反之羊草种群则会随着气候湿润化而占据更大的优势。     

黄连体内黄连素的组织器官定位和根尖屏障结构特征研究

黄连(Coptis chinensis)是毛茛科著名药材,该文研究了黄连体内黄连素在组织器官中的分布规律和根尖屏障结构特征。在白光和荧光显微镜下,组织器官中黄连素在蓝色激发光下自发黄色荧光,黄连素-苯胺兰对染研究细胞壁凯氏带和木质化,苏丹7B染色栓质层,间苯三酚-盐酸染色木质化。结果表明:黄连不定根初生结构为维管柱、内皮层、皮层、外皮层和表皮组成;次生结构以次生木质部为主、次生韧皮部和木栓层组成。黄连根茎初生结构由角质层,皮层和维管柱组成;次生结构由木栓层、皮层和维管柱组成,以皮层和维管柱为主。叶柄结构为髓、含维管束的厚壁组织层、皮层和角质层。黄连不定根的屏障结构初生结构时期由栓质化和木质化的内皮层、外皮层;次生结构时期为木栓层组成;根状茎的为角质层和木栓层。黄连素主要沉积分布在不定根和茎的木质部,叶柄的厚壁组织层,木质部和厚壁组织是鉴别黄连品质的重要部位。黄连根尖外皮层及早发育,同时初生木质部有黄连素沉积结合,可能造成水和矿质吸收和运输的阻碍,也是黄连适应阴生环境的重要原因。     

青钱柳的快速繁殖技术

该文以青钱柳幼嫩茎段为外植体,研究其种苗快速繁殖技术。结果表明:青钱柳最佳采样时间为4月—6月,最佳外植体为轻微木质化茎段;最佳的外植体表面消毒方法为用0.1%HgCl₂浸泡5～7 min,消毒成功率54.1%,无菌外植体存活率88.7%;初代芽诱导培养基为MS+6-BA 2.0 mg·L^-1+IBA 0.2 mg·L^-1+蔗糖30.0 g·L^-1,芽诱导率80.5%,培养21 d初代芽苗平均高度3.0 cm;最佳继代增殖培养基为MS+6-BA 0.5mg·L^-1+IBA 0.05 mg·L^-1+TIBA 0.02 mg·L^-1+蔗糖30.0 g·L^-1,培养35 d,增殖系数7.0/35 d,平均苗高4.5cm,芽苗健壮且无玻璃化;生根前的壮苗培养基为MS+6-BA 0.5 mg·L^-1+IBA 0.05 mg·L^-1+蔗糖30.0 g·L^-1,...     

蠋蝽对茄二十八星瓢虫的捕食功能反应

【目的】明确蠋蝽对茄二十八星瓢虫的捕食能力。【方法】在实验室条件下测定蠋蝽5龄若虫对茄二十八星瓢虫2和4龄幼虫的捕食功能反应及搜寻效应。【结果】蠋蝽5龄若虫对茄二十八星瓢虫2和4龄幼虫的捕食行为均符合Ⅱ型功能反应;随着茄二十八星瓢虫密度的增加,蠋蝽的搜寻效应逐渐降低,蠋蝽5龄若虫对茄二十八星瓢虫2龄幼虫的搜寻效应明显大于4龄幼虫;蠋蝽5龄若虫对茄二十八星瓢虫2和4龄幼虫的实际最大捕食量分别为15和10头。【结论】蠋蝽5龄若虫对茄二十八星瓢虫幼虫具有较好的捕食作用。     

橡胶树形成层组织的酵母双杂交cDNA文库构建及HbHDA6互作蛋白筛选

次生乳管是天然橡胶合成和贮存的场所,是由橡胶树树干树皮中维管形成层细胞分裂分化而来。次生乳管的数量与天然橡胶产量直接相关,而这些乳管的数量取决于形成层分化次生乳管的频率(乳管分化能力),是橡胶树产量育种的主要指标。前期研究中,我们发现组蛋白去乙酰化酶(HDA)抑制剂曲古抑菌素A(TSA)能诱导橡胶树乳管分化且组蛋白去乙酰化酶基因(HbHDA6)能够参与橡胶树乳管分化调控。由于组蛋白乙酰化修饰调控橡胶树次生乳管分化的分子机制尚未阐明,因此该文使用冠菌素(COR)诱导橡胶树形成层分化产生次生乳管的实验系统,以分离形成层组织为材料,构建酵母双杂交cDNA文库,以HbHDA6基因为诱饵来筛选酵母双杂交文库,确定与HbHDA6相互作用的蛋白。结果表明：(1)利用Gateway技术构建的均一化COR诱导橡胶树形成层组织的酵母双杂交cDNA文库,初级文库的容量为6.34×10⁶ CFU·mL^-1,总单克隆数为1.27×10⁷,文库重组率为100%;次级文库的容量为7.72×10⁶ CFU·mL^-1     

小白菜BcUBCE2基因的克隆及表达分析

采用cDNA-AFLP和RACE技术从小白菜中克隆得到泛素结合酶E2基因(ubiquitin conjugating enzyme E2),命名为BcUBCE2。序列分析表明,BcUBCE2基因cDNA全长830bp,包含1个456bp的开放阅读框,编码152个氨基酸。结构分析发现,该序列包含一个泛素结合酶E2活性位点和一个高度保守的半胱氨酸。进化分析显示,小白菜BcUBCE2蛋白同拟南芥E2蛋白的亲缘关系最近。qRT-PCR分析表明,BcUBCE2基因在小白菜根、茎、叶中均有表达,铜处理10d时BcUBCE2基因的表达量最高。研究认为,BcUBCE2基因可能在铜胁迫响应中发挥重要作用。     

羊草基因型多样性能增强种群对干扰的响应

研究了不同基因型多样性(1、3、6三种基因型组合)羊草种群的地上生物量、地下生物量、分蘖数、根茎芽数和根冠比5个指标对干扰强度(用不同留茬高度来模拟)的响应。结果表明:(1)基因型多样性和干扰强度对地上生物量、地下生物量、分蘖数和根茎芽数均有显著影响(P0.05),但两者的交互作用不显著(P0.05)。其中,多基因型组合(3、6基因型组合)羊草种群中这4个响应变量的值均显著高于单基因型羊草种群(P0.05);而干扰强度的增加显著降低了这4个响应变量的值(P0.05)。对于根冠比这一响应变量来说,仅干扰强度对其产生了显著地影响(P0.05)。(2)29个基因型多样性效应值中,有25个值大于0,其中12个表现为显著的基因型多样性正效应。依Loreau和Hector的方法将多样性净效应分解后发现,互补效应和选择效应共同主导12个响应指标的基因型多样性效应,而互补效应独自主导3个、选择效应独自主导5个响应指标的基因多样性效应;但对基因型多样性正效应起主要贡献的是互补效应。所得结果表明,基因型多样性能提高羊草种群的表现,能增强羊草种群对干扰的响应,不同基因型间的互补作用对这种正效应起主要贡献,这将为该物种种质资源保护和合理利用提供理论指导。