中国水仙遗传转化研究进展(综述)

中国水仙是我国传统名花,其栽培种一直存在三个问题：品种单一,繁殖速度有限,病毒积累严重。生物技术的发展为解决中国水仙目前存在的问题提供了新的途径。本文从外植体的预处理、愈伤组织和小鳞茎的诱导与分化、生根及移栽等方面概述中国水仙的组织培养进展,较详尽地阐述中国水仙基因工程的研究进展,并对中国水仙未来研究方向进行展望。     

中国水仙(Narcissus tazetta var.Chinensis Roem)愈伤组织的培养及植株分化试验

以中国水仙鳞茎切块(开花前的为好)作为培养材料,鳞茎盘及心芽诱导率为高。不同附加成份的MS培养基所诱导的愈伤组织类型不同。在附加2,4-D0.6;IAA10;NAA0.2;肌醇200毫克/升;椰子汁10毫升;蔗糖2％的MS培养茎上,愈伤组织质地疏松,呈灰白色,稍透明而富粘性(图1),生长迅速,不易分化,可连续继代培养。附加2,4-D2;KT0.3;3％     

竹叶菜的组织培养研究

竹叶菜为百合科鹿药属一种多年生草本植物,因做菜口感好,且营养丰富、药用价值高而成为深受人们喜爱的一种野生蔬菜.有关竹叶菜及其同属的组织培养研究均未见报道.本文以竹叶菜的顶芽为外植体,通过器官发生途径,初步探索了竹叶菜的组织培养技术,结果表明:芽诱导的合适培养基为:MS +6-BA 1.5 +NAA 0.05+0.6％琼脂+3％蔗糖;芽继代培养的合适培养基为:MS+6-BA 1.2 +NAA 0.05 +0.6％琼脂+3％蔗糖;无菌小苗生根的合适培养基为:MS+ IAA 1.5+ NAA 0.2+ 0.6％琼脂+3％蔗糖.为竹叶菜今后较大规模地栽培或生产提供种苗及技术贮备,为实现竹叶菜资源的可持续性开发利用奠定了基础.     

荷兰鸢尾(Iris xiphium L. var. hybridum)的组织培养

取荷兰鸢尾（ＩｒｉｓｘｉｐｈｉｕｍＬ．ｖａｒ．ｈｙｂｒｉｄｕｍ）鳞茎片不同部位外植体块,接种于附加不同激素配比的基本培养基上,其中取自鳞茎片基部外植体块２ｍｍ×２ｍｍ×２ｍｍ,培养基为ＭＳ＋ＢＡ１．０ｍｇ／Ｌ＋ＮＡＡ０．２ｍｇ／Ｌ的不定芽诱导率为最高（７０％）;最理想的增殖培养基为ＭＳ＋ＢＡ２．０ｍｇ／Ｌ＋ＮＡＡ０．２ｍｇ／Ｌ。不定芽直径４～５ｍｍ,培养基为ＭＳ＋ＢＡ０．２ｍｇ／Ｌ＋ＮＡＡ０．５ｍｇ／Ｌ有利于不定根的发生,诱导生根率达８３３％。试管苗不经练苗可直接出瓶,移栽于泥炭∶田土∶河沙＝１∶１∶１（Ｖ／Ｖ）的基质中。     

经太空诱变的莲藕的组织培养

1植物名称莲藕(Nelumbo nucifera)广昌太空莲3号,由江西省广昌白莲科学研究所提供. 2材料类别处于休眠期前期(10～12月)根状茎的项芽.     

离体筛选中国水仙抗叶大褐斑病突变体初步研究

选用中国水仙鳞茎块离体培养,以叶大褐斑病原菌的培养滤液作为选择,结合γ-射线物理诱变,从1420块外植体中得到9个抗病再生种球。抗病性测定表明,经病原菌培养滤液筛选处理得到的再生种球,抗病性比对照明显提高。     

紫萁(薇菜)的组织培养

1植物名称紫萁(Osmunda japonica),又名薇菜. 2材料类别孢子. 3培养条件 (1)诱导孢子萌发培养基:1/4MS;(2)诱导原叶体增殖培养基:1/2MS KT 5.0 mg·L-1(单位下同) IBA 1.0 NaH2PO4 200;(3)壮苗生根培养基:1/2MS IBA 0.5.上述培养基均加入0.65%琼脂;(1)和(2)加入3%蔗糖,(3)加入2%蔗糖;(2)和(3)分别加入0.5 g·L-1活性炭;pH 5.8.培养温度22～24℃,光照度1 000～1 500 lx,光照时间14 h·d-1.     

中国野生葡萄组织培养研究

对中国野生山葡萄左山—1、左山—2、燕山葡萄燕山—1和秋葡萄平利—7的叶片、叶柄、茎段及单芽茎段进行了离体培养研究。诱导左山—1叶片分化出不定芽的培养基为MS BA 5．0mg／L NAA0．1mg／L,诱导率2．5％;诱导平利—7叶柄分化出不定芽的培养基为MS BA7．0mg／L NAA0．1mg／L,诱导率1．95％;诱导左山—1、燕山—1和平利—7茎段分化出不定芽的培养基与叶柄相同,但诱导率相对较高,分别为8．25％、4．88％和6．49％;应用这一培养基对平利—7、左山—2的单芽茎段进行培养,丛状不定芽的诱导率均为100％。不定芽继代培养基为MS BA0．5mg／L IBA0．2mg／L;生根培养基为1／2MS IBA0．1—0.2mg／L。     

中国水仙的核型研究

作者对中国水仙的核型进行了研究,观察到a染色体中有一条染色体与另外两条在形态上有显著差异。三条g染色体的短臂上都带有随体,但S_3的形态和随体的大小与S_1,S_2相比,也存在明显差异。以上差异皆呈现一定的规律性,因此提出中国水仙可能是节段异源三倍体。     

中国水仙六倍体的诱导和染色体数目的变异(简报)

中国水仙(Narcissus tazetta L.var.chinensis Roem)属于石蒜科水仙属多年生草本花卉植物。中国水仙的品种不多,在福建漳州地区主要栽培品种为单瓣水仙,此外,还有重瓣和“金三角”两个品种。中国水仙为三倍体植物,染色体数目为2n=3x=30[1-3],其高度不孕性,只开花不结实,靠子鳞茎进行无性繁殖繁衍后代。由于长期的无性繁殖和病毒感染,现存种质退化、品质下降,花朵数明显减少、香味变淡、生长势差、鳞茎变小、抗性减弱等问题,严重影响了该花卉的进一步生产和发展。因此,采用现代生物工程技术(体细胞杂交技术、转基因技术等)改良中国水仙,培育中国水仙新品种迫在眉睫。     

Embryological Studies on Narcissus tazetta var. chinensis

Chinese narcissus (Narcissus tazetta var.chinensis Roem) blooms but has no seeds.Embryological studies on the species were conducted to discover the causes of its sterility.Its anther wall is composed of four layers of cells,and its tapetum is of the secretory type.The cytokinesis of microspore mother cells is of the successive type,and the tetrad is tetrahedral.During meiosis of microspore mother cells,some chromosomes lagged,and several micronuclei were found in tetrads.Only 27.7% of the pollen grains contained full cytoplasm,and 1.3% of them germinated in culture medium.No pollen grain,however,could germinate on the stigma.The ovary is trilocular with axile placenta,and the ovules are bitegmic,tenuinucellate,and anatropous.Its embryo sac is of the polygonum type.Most embryo sacs degenerated,and only about 4.5% of the ovules contained a normal embryo sac with an egg cell,two synergids,three antipodal,and a central cell containing two polar nuclei.One reason for the sterility of Chinese narcissus is the abnormality of microsporogenesis and megasporogenesis,in which only a few functional pollen grains and embryo sacs are produced.The other reason is that the pollen grains cannot germinate on the stigma.     

多效唑对水仙生长发育的影响

为提高水仙的观赏价值,探讨复合多效唑对水仙生长发育的影响,用不同的多效唑溶液对水仙鳞茎进行处理。结果表明:多效唑能抑制水仙的营养生长,使植株矮化粗壮,叶片碧绿、挺拔,不易倒伏,根白、短而壮;复合多效唑配方使平均叶长减少37.7%,花期延长2d,花朵直径增加18.3%,延缓黄化叶片的出现,减慢叶肉薄壁细胞及其中叶绿体的解体,在后期维管束的结构相对完整,有效提高观赏价值。     

霍格兰溶液培养对水仙生长发育的影响

用霍格兰(Hoagland)溶液培养水仙(Narcissus tazettavar.chinensisBeem),结果显示霍格兰溶液培养的水仙植株根系健壮、嫩白,叶片鲜绿厚实。花梗数和每梗花朵数平均比对照增多5.85支/株和2.85朵/穗,花朵直径比对照平均增大2.9 mm。花期延长5 d左右。     

中国水仙生物技术研究进展

中国水仙是我国传统名花,其栽培中一直存在三个问题:品种单一、繁殖速度有限、病毒积累严重。生物技术的发展为解决中国水仙目前存在的问题提供了新的途径,将成为中国水仙遗传改良、种质资源创新的重要手段。该文从四个方面综述了近年来中国水仙生物技术的研究进展:(1)离体培养;(2)基因工程;(3)离体突变体筛选;(4)分子标记。     

漳州水仙ZDS 基因cDNA克隆及其表达分析

采用RACE技术从漳州水仙‘金盏银台’Narcissus tazetta var. chinensis花器官总RNA中克隆ZDS的cDNA序列,用相关软件进行序列分析,并利用实时荧光定量技术检测ZDS基因在各水仙品种不同花器官的表达。序列分析表明,ZDS基因cDNA全长2189 bp,其中包含69 bp 5'非编码区,395 bp 3'非编码区,1725 bp编码区（编码574个氨基酸,分子量约63.6 kDa）,命名为Ntzds （GenBank登录号: EU573238）,其编码的氨基酸序列（ACB87206.1）与喇叭水仙（CAA12062.1）、葡萄（XP_002277348.21）和温州蜜柑（ABC33728.1）ZDS基因编码产物的相似性分别为97%、85%和83%。实时荧光定量PCR分析表明,Ntzds基因在漳州水仙‘金盏银台’、‘Minnow’、‘Fortissimo’中均有表达,且同一品种中副冠的表达量高于花瓣;随着花色的加深,其转录水平也逐渐趋高。     

福建3个产地水仙的核型分析

通过对福建漳州、平潭和南日岛3地水仙(Narcissus tazetta Linn. var. chinensis Roem.)核型的分析,探讨南日岛地区水仙的起源,了解南日岛、漳州、平潭3地水仙的亲缘关系.结果表明:3地水仙的染色体数目及倍性相同,均为同源三倍体(2n=3x=30);核型差异较小,都属于典型不对称的二型核型.3地水仙是同一起源的中国水仙,它们之间形态特征的差异是不同环境条件下的自发突变,经过长期的自然选择所形成的基因型和生态型的差异.     

中国水仙花芽分化观察及储藏条件对花芽数的影响研究

以三年生中国水仙‘金盏银台’为材料,采用石蜡切片法观察其花芽形态分化过程。结果表明：中国水仙的花芽分化从7月上旬开始,到9月中旬形成雌蕊结束。其过程可分为叶芽时期、花序原基形成期、佛焰状总苞形成期、花原基形成期、花冠形成期、雄蕊形成期、雌蕊形成期7个时期。其中花冠形成期较长,20 d左右。花芽的外部形态变化上,分化后期芽的生长速度明显快于前期。对鳞茎球内花序数量的统计结果显示,高温储藏及烟熏法共同使用对中国水仙花序的形成具有很好的促进作用。     

矿质营养对水仙若干生理生化指标的影响

应用矿质营养液对水仙促成栽培,定期取样测定水仙叶片生理生化指标。结果表明,矿质营养能极显著提高水仙抽葶期、开花期中净光合速率和光合/呼吸比值,提高水仙叶片可溶性蛋白质和叶绿素含量,极显著降低凋谢期水仙叶片SOD、POD、CAT活性,降低O₂^·产生速率和MDA含量,从而有效防止膜脂过氧化作用,延缓叶片衰老。     

生长素和赤霉素对离体水仙花茎切段伸长的影响

以离体水仙(Narcissustazettavar.chinensis)花茎切段为材料,通过外源吲哚-3-乙酸(Indole-3-aceticacid,IAA)和赤霉素A3(GA3)处理,结合内源激素分析,研究了这两种激素对水仙花茎切段伸长的影响,以及它们之间的相互作用。结果表明:外源50μmol/LIAA和30μmol/LGA3均能促进花茎切段的伸长,其中IAA的促进作用大于GA3。200μmol/L生长素运输抑制剂2,3,5-三碘苯甲酸(2,3,5-Triiodobenzoicacid,TIBA)和65μmol/L赤霉素合成抑制剂烯效唑(Uniconazole,S-3307)均显著抑制花茎切段的伸长。外源50μmol/LIAA处理明显增加内源GA1 3的含量,是对照的3.40倍;外源30μmol/LGA3处理对内源IAA含量影响不明显,说明IAA对维持花茎切段内源活性GA水平起重要作用,IAA和活性GA共同发挥调控花茎切段伸长的作用。