怀牛膝细胞悬浮培养条件的优化

为进一步优化怀牛膝(Achyranthes bidentata)细胞悬浮培养条件,对接种量、继代周期、pH、光照及Cu~(2+)等多种影响因子的作用效果进行了研究,以提高怀牛膝细胞生长量及牛膝多糖含量。结果显示,接种量50 g·L~(–1)、继代周期14天,pH5–6和光照培养可以使细胞保持良好的生长状态及多糖合成能力;添加50μmol·L~(–1 )Cu~(2+),细胞的干重最大,可达44.63 g·L~(–1),多糖含量也最高,为4.02 mg·g~(–1)。     

不同诱导子对怀牛膝细胞生长及多糖含量的影响

为提高怀牛膝(Achyranthes bidentata)悬浮培养细胞中牛膝多糖的含量,以酵母提取物、榆黄蘑(Pleurotus citrinopileatus)及水杨酸作为诱导子,分别在同一时期以不同浓度或在不同时期以相同浓度添加至细胞培养物中,收获时测定细胞生长量和牛膝多糖含量。结果显示,在培养12天时添加2.5%(v/v)酵母诱导子,细胞干重最大,可达46.75 g·L–1,多糖含量为5.76 mg·g~(–1);在培养9天时添加5 mg GE·L–1榆黄蘑诱导子,收获时细胞中多糖含量可达6.56 mg·g~(–1),细胞干重达28.3g·L–1;1 mg·g~(–1)水杨酸对牛膝多糖的诱导效果不如以上2种诱导子明显。     

怀牛膝细胞悬浮培养及多糖含量变化的研究

采用正交实验设计研究基本培养基、碳源、2,4-D、6-BA、CH及接种量对怀牛膝悬浮培养细胞生长和细胞中多糖含量的影响。结果表明,(1)6-BA是影响怀牛膝细胞生长的关键因子,其影响效应依次为6-BA>CH>接种量>基本培养基>2,4-D>碳源,细胞生长的适宜培养基为MS 30 g/L葡萄糖 2 mg/L 2,4-D 1 mg/L 6-BA 0.5 g/L CH,适宜接种量为30 g/L。(2)碳源是影响细胞中多糖含量的关键因子,其影响效应依次为:碳源>2,4-D>6-BA>CH>接种量>基本培养基,利于细胞中多糖含量提高的适宜培养基为:LS 30 g/L蔗糖 0.5 mg/L 6-BA 0.5 g/L CH,适宜接种量为30 g/L。     

麻竹花药培养及再生植株的获得

以麻竹（Dendrocalamus latiflorus Munro）花药为材料, 于M8＋2 mg·L^–1 NAA ＋0.5 mg·L^–1 6-BA＋15 mg·L^–1 PAA＋7.5 mg·L^–1 STS＋500 mg·L^–1 CH＋100 mg·L^–1 proline＋100 mg·L^–1 glutamin＋5.4% maltose＋0.8% agar的诱导培养基上成功诱导出胚性愈伤组织, 在此培养基上继代可形成体胚并分化成苗, 初步建立了麻竹花药一步成苗的再生体系。     

盐生植物海马齿离体再生

建立盐生植物海马齿（Sesuvium portulacastrum）的离体再生体系,为其生物技术改良奠定基础。以海马齿叶片、茎和腋芽为外植体, 在不同激素配比的培养基上进行愈伤组织诱导、继代培养以及不定芽的分化和生根培养。结果表明： 最适愈伤组织诱导的外植体为叶片, 其次为幼嫩的茎段和腋芽。以叶片为外植体, 愈伤组织诱导率最高的培养基为MS＋2.0mg·L^–12, 4-D ＋ 0.5 mg·L^–16-BA ＋ 3%sucrose; 芽分化最适培养基为MS ＋ 1.0 mg·L^–1 2, 4-D ＋ 0.2 mg·L^–1 6-BA ＋ 3% sucrose;生根最适培养基为MS ＋ 3%sucrose ＋ 0.1%AC。炼苗移栽后, 成活率可达80%。     

樟叶越桔细胞悬浮培养条件的优化

为了提高樟叶越桔(Vacciniumdunalianum)悬浮培养细胞的生物量,以樟叶越桔叶片愈伤组织为试材,通过单因素试验探究不同蔗糖浓度、培养基pH值、培养基体积、初始接种量和摇床转速对悬浮培养细胞生长的影响,并根据响应面法Box-Behnken试验设计原理进行组合试验以优化培养条件。结果显示,以改良WPM培养基为基础培养基,樟叶越桔细胞悬浮培养的最优条件为40 g·L^–1蔗糖、培养基pH5.2、培养基体积45 mL、初始接种量2.64 g和摇床转速为149 r·min^–1,其细胞生物量干重为0.184 4 g,与理论预测值0.184 5 g较为接近,且细胞的生长曲线呈S型。研究结果为樟叶越桔悬浮培养细胞次生代谢产物的生产调控奠定了技术基础。     

盐胁迫对不同品系杨树幼苗生长、细胞超微结构和离子稳态的影响

以欧美杨（Populus canadensis）南杨1号和南杨2号为实验材料,研究了NaCl胁迫对其幼苗生长、细胞超微形态结构和离子分配等的影响。结果发现,低盐（75mmol·L^–1NaCl）胁迫对南杨1号生长的抑制显著高于南杨2号;高盐（150mmol·L^–1NaCl）胁迫对2种品系生长的抑制则差异不显著。低盐胁迫下,南杨1号叶片细胞结构破坏程度明显高于南杨2号;南杨2号根中所有细胞,新生枝条表皮、皮层及木质部细胞,叶片上表皮、栅栏和海绵组织细胞均维持较低的Na＋含量,同时叶片栅栏和海绵组织细胞维持较高的Mg2＋含量,从而表现为向枝条和叶片的Na＋流量显著偏低。维持细胞内的离子稳态可能是南杨2号耐盐性高于南杨1号的重要原因。     

毛白杨悬浮细胞系的建立及再生植株的获得

以毛白杨基因型TC152无菌苗为材料,研究毛白杨悬浮细胞系建立与植株再生,结果表明,通过悬浮培养和固体培养两种方法诱导毛白杨悬浮细胞分化不定芽,最终获得无菌生根苗。愈伤组织在MS＋1.5mg·L-12,4-D＋30g·L-1蔗糖的液体培养基中振荡培养,12d可建立悬浮细胞系;悬浮细胞系继代培养基为MS＋0.8mg·L-12,4-D＋30g·L-1蔗糖,继代周期为7d,悬浮细胞在MS＋1.0mg·L-16-BA＋0.1mg·L-1NAA＋0.5～1.0mg·L-1ZT＋30g·L-1蔗糖培养基中悬浮培养,可分化大量不定芽,每个培养瓶中可得到40～50个芽,个别不定芽玻璃化;不定芽在1/2MS＋0.6mg·L-1IBA＋20g·L-1蔗糖＋5.5g·L-1琼脂培养基上可分化不定根。悬浮细胞通过固体平板培养增殖为愈伤组织块后,在MS＋1.0mg·L-16-BA＋0.1mg·L-1NAA＋1.0mg·L-1ZT＋30g·L-1蔗糖＋5g·L-1琼脂的固体培养基上,不定芽分化率可达到70.00%。     

盾叶薯蓣胚乳再生体系的建立及其染色体倍性鉴定

以盾叶薯蓣（Dioscorea zingiberensis）的胚乳为外植体,研究了不同植物生长调节剂对胚乳愈伤组织诱导及植株再生的影响,并鉴定了再生植株。结果表明：愈伤组织诱导形成的适宜培养基为MS＋2.0mg·L^–12,4-D＋0.5mg·L^–16-BA,不定芽分化的适宜培养基为MS＋2.0mg·L^–16-BA＋0.1mg·L^–1NAA,生根的适宜培养基为1/2MS＋0.3mg·L^–1NAA;再生植株炼苗移栽后,成活率可达80%;对获得的再生植株腋芽生长点进行染色体制片观察,发现染色体数目为20的细胞占观察细胞总数的10%,染色体数目为21–29的细胞占16%,染色体数为30的细胞占74%;获得了三倍体植株。     

营养和环境因子对地木耳细胞生长的影响

采用BG11培养基研究了营养、温度、pH值、光照强度和光周期等对地木耳(Nostoc commune)细胞生长的影响。结果显示:(1)Ca、N和P缺失会显著降低地木耳细胞的生长速率,明显抑制胞外多糖的分泌和蛋白质的合成,定期通入体积分数为0.3%的CO2有利于细胞增殖和蛋白质的合成;(2)随着培养温度的升高,地木耳细胞的生长速率、胞外多糖和蛋白质含量先增加然后降低,并于25℃时达最大值;(3)过酸或过碱的培养环境均不利于细胞的生长,细胞生长速率和蛋白质含量于pH为7.5时最大,而胞外多糖含量于pH为8.0时最大;(4)随着光照强度的增加,细胞的生长速率和蛋白质的合成先增加然后降低,并在2000 lx时达最大值,但胞外多糖分泌量持续增加;随着光照时间逐渐缩短,胞外多糖含量持续上升、蛋白质含量持续下降,12 h光照/12 h黑暗光周期最有利于细胞的生长。结果表明,25℃、pH 7.5、光照强度为2000 lx、光周期为12 h光照/12 h黑暗是人工培养地木耳细胞比较适宜的环境条件,而Ca、N和P是地木耳细胞必需的营养元素。     

走马胎的组织培养与快速繁殖

以走马胎(Ardisia gigantifolia)幼嫩茎段为外植体, 通过腋芽增殖的方式进行组织培养和快速繁殖研究。结果表明, 培养基MS+1.0 mg·L ^-1 6-BA+0.2 mg·L ^-1NAA和MS+0.5 mg·L ^-1 ZT均可用于腋芽的诱导和前期继代培养, 诱导率分别为89.3%和85.7%; 芽增殖最佳培养基为MS+0.5 mg·L ^-16-BA+0.1 mg·L ^-1ZT+0.1 mg·L ^-1NAA, 增殖系数为4.3倍; 根诱导最佳培养基为1/2MS+1.5 mg·L ^-1 IAA+1.0 mg·L ^-1 NAA, 生根率达92.3%, 且根系发达, 植株健壮; 生根苗在混合基质园土:泥炭:珍珠岩=3:1:1 (v/v/v )中移栽成活率为82%。该研究建立了走马胎种苗的组织培养快速繁殖技术体系, 且可应用于规模化生产。     

走马胎的组织培养与快速繁殖

以走马胎(Ardisia gigantifolia)幼嫩茎段为外植体, 通过腋芽增殖的方式进行组织培养和快速繁殖研究。结果表明, 培养基MS+1.0 mg·L ^-1 6-BA+0.2 mg·L ^-1NAA和MS+0.5 mg·L ^-1 ZT均可用于腋芽的诱导和前期继代培养, 诱导率分别为89.3%和85.7%; 芽增殖最佳培养基为MS+0.5 mg·L ^-16-BA+0.1 mg·L ^-1ZT+0.1 mg·L ^-1NAA, 增殖系数为4.3倍; 根诱导最佳培养基为1/2MS+1.5 mg·L ^-1 IAA+1.0 mg·L ^-1 NAA, 生根率达92.3%, 且根系发达, 植株健壮; 生根苗在混合基质园土:泥炭:珍珠岩=3:1:1 (v/v/v )中移栽成活率为82%。该研究建立了走马胎种苗的组织培养快速繁殖技术体系, 且可应用于规模化生产。     

棉粕对盐碱胁迫下棉花生理及生长补偿效应

为探究棉粕对盐碱胁迫下棉花(Gossypium hirsutum)的抗盐碱机理, 通过田间试验, 研究添加不同棉粕用量对8 g·kg ^-1盐碱胁迫下棉花生理及生长的补偿效应。结果表明, 添加棉粕能够增加盐碱胁迫下棉花不同器官对K ⁺的吸收, 降低对Na ⁺的吸收, 维持盐碱胁迫下细胞内K ⁺和Na ⁺的平衡, 显著促进棉花生长, 提高叶片叶绿素含量和光合作用效率, 有效缓解盐碱胁迫对棉花的伤害。其中, 以添加6 000 kg·hm ^-2棉粕处理的效果最显著, 且盐胁迫下棉粕的改良效果较好。主成分分析结果表明, 盐碱胁迫下棉花生长生理的主要影响因子为叶片K ⁺/Na ⁺比值、根长、鲜重、干重和胞间CO₂浓度(C_i)。     

模拟氮沉降对北京东灵山辽东栎群落林下植物物种多样性的影响

氮沉降是驱动生物多样性变化的重要因素之一。一般认为氮沉降会改变物种多样性, 而且在外源氮添加条件下, 禾草类植物和落叶灌木比杂类草和常绿灌木更具竞争优势。不过该结论更多是从高寒草甸和荒漠草原等生态系统中得到, 主要是针对同一生活型内植物之间的竞争关系, 不涉及不同生活型植物之间的相互作用, 并且由于草原和草甸等生态系统没有明显的垂直结构, 同一层次中植物的高度差异较小, 有可能高估了光照因素对植物的作用。因此从森林生态系统入手, 可以进一步阐述不同生活型植物对氮沉降的响应。本文以我国北方典型的落叶阔叶林——辽东栎(Quercus wutaishanica)林为研究对象, 设置CK (0 kg N·ha ^-1·yr ^-1)、N50 (50 kg N·ha ^-1·yr ^-1)和N100 (100 kg N·ha ^-1·yr ^-1) 3个梯度氮添加实验, 模拟氮沉降对温带森林生物多样性的影响。8年连续的氮添加实验结果显示: (1)氮添加显著降低了林下植物的物种丰富度和多样性, 改变了群落的物种组成; (2)氮添加提高了灌木植物的物种丰富度和多样性; 降低了草本植物的丰富度; (3)氮添加降低了禾草类植物的重要值, 提高了杂类草的重要值。该研究表明, 长期氮添加会显著改变林下植物的物种组成, 不同生活型植物对氮添加的响应亦有所差别。造成该现象的原因可能是由土壤环境变化(如养分含量提高, pH值下降)和植物获取光照能力强弱(如灌木植物获取光资源要多于草本植物)导致。     

长白落叶松体胚发生再生体系优化

以长白落叶松(Larix olgensis)未成熟合子胚为外植体诱导胚性愈伤组织, 通过调节影响体胚发生的营养物质和植物生长调节剂配比, 进行愈伤组织的胚性恢复与保持以及体胚发生再生体系的优化。结果表明: 不同无性系之间胚性愈伤组织诱导率差异显著, 胚性愈伤组织在S+0.2 mg·L ^-1NAA+0.5 mg·L ^-1BA+0.5 mg·L ^-1KT+0.5 g·L ^-1谷氨酰胺+0.5 g·L ^-1水解酪蛋白+30 g·L ^-1蔗糖及3.0 g·L ^-1植物凝胶培养条件下, 可以恢复胚性并长久保持。在S+20 mg·L ^-1ABA+60 g·L ^-1PEG₄₀₀₀+60 g·L ^-1蔗糖及3.0 g·L ^-1植物凝胶条件下分化培养6周, 体胚发生率可达100%。将正常发育的体胚先在WPM+ 6 mg·L ^-1间苯三酚+1.0 g·L ^-1活性炭+3.0 mg·L ^-1VB₁+20 g·L ^-1蔗糖及3.0 g·L ^-1植物凝胶条件下培养2周, 再转接至B₅+ 0.4 mg·L ^-1NAA+1.0 mg·L ^-1IBA+0.5 mg·L ^-1GA₃+2.0 mg·L ^-1VB₁+1.0 g·L ^-1活性炭+20 g·L ^-1蔗糖及3.0 g·L ^-1植物凝胶条件下培养2周, 可见子叶舒展、下胚轴伸长且根系正常的体胚苗。该研究建立了长白落叶松胚性愈伤组织胚性恢复与保持方法, 并进一步优化了体胚发生的植株再生体系, 为林木资源快速繁育和遗传改良奠定了基础。     

外源谷胱甘肽对石竹幼苗镉毒害的缓解效应

为了探讨外源谷胱甘肽(GSH)对地被植物镉(Cd)毒害的缓解效应, 采用温室盆栽土培的方法, 研究了不同浓度(0、20、40、60、80、100 mg·L ^-1)的外源GSH处理对50 mg·kg ^-1 Cd胁迫下石竹(Dianthus chinensis)幼苗生长的影响。结果发现, 50 mg·kg ^-1 Cd显著抑制了石竹幼苗的生长。喷施外源GSH后, 一定浓度范围内(≤60 mg·L ^-1)的外源GSH可显著缓解石竹幼苗的Cd胁迫, 过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、谷胱甘肽还原酶(GR)的活性, 抗坏血酸(AsA)和GSH含量以及生物量、株高、分蘖数都显著高于无外源GSH处理的石竹幼苗, 而丙二醛(MDA)含量、细胞膜透性、Cd含量、O₂· ^-的产生速率以及H₂O₂的积累量则显著低于无外源GSH处理的石竹幼苗, 但随着外源GSH喷施浓度的增加, 缓解效应有下降的趋势。试验表明55-65 mg·L ^-1的外源GSH缓解效果最佳。     

水杨酸调控盐胁迫下羽衣甘蓝种子萌发的机理

盐胁迫是植物种子萌发与植株生长的重要限制因子。以羽衣甘蓝(Brassica oleracea var.acephala)名古屋为材料,研究不同盐分对其种子萌发的影响,探索水杨酸(SA)及其合成抑制剂氨基茚磷酸(AIP)处理对羽衣甘蓝种子萌发的调控效应。实验结果表明,150与200 mmol·L^–1 NaCl处理后的羽衣甘蓝种子活力显著降低。盐胁迫显著降低种子的吸水速率、种子活力与幼苗质量,降低苯丙氨酸裂解酶活性与内源SA含量,提高过氧化氢(H2O2)与超氧阴离子(O2^–.)含量。SA可以缓解盐胁迫对羽衣甘蓝种子活力的抑制作用,通过促进内源SA合成,从而提高种子吸水率与种子活力,促进种子对K^+、Mg^2+的吸收,降低Na+含量。此外,外源施加SA能够显著增强超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性,降低H2O2与O2^–.的积累。相反,氨基茚磷酸(AIP)处理能够增强盐胁迫对种子萌发的抑制作用,推测这与AIP处理能够显著降低种子内源SA含量密切相关。研究表明外源SA主要通过提高保护酶活性、降低活性氧积累和维持体内离子平衡来增强羽衣甘蓝的耐盐性。     

骨髓间充质干细胞对肾移植受者T淋巴细胞分化和miRNA-155表达的影响

目的探讨骨髓间充质干细胞（MSCs）对肾移植受者T淋巴细胞分化和miRNA-155表达的影响。 方法选取2013年1月至2017年12月于福州总医院接受MSCs诱导+同种异体肾移植术的受者20例（MSCs组）,对照组为同期配对的异体肾移植受者20例。两组患者术后免疫抑制方案均为霉酚酸酯+他克莫司+强的松。两组患者分别于移植术前、术后第15天抽取静脉血,流式细胞仪检测外周血CD4⁺ CD25⁺ FoxP3⁺ Treg细胞/?CD4⁺细胞亚群比值;ELISA检测白细胞介素2（IL-2）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）和白细胞介素10（IL-10）浓度;免疫磁珠分选外周血T淋巴细胞后,Rea1-time PCR法检测外周血T淋巴细胞中miRNA-?155的表达。两组间均数比较采用独立t检验,治疗前后均数比较采用配对t检验。 结果移植前两组肾移植受者外周血CD4⁺ CD25⁺ FoxP3⁺ Treg细胞/?CD4⁺细胞比值、IL-2、IL-?10、TNF-α、T淋巴细胞miRNA-155表达水平差异均无统计学意义（P均> 0.05）;术后第15天,与对照组相比,MSCs组外周血CD4⁺ CD25⁺ FoxP3⁺ Treg细胞/?CD4⁺细胞亚群比值（30.44﹪?± 4.23﹪? vs 26.06﹪?±4.77﹪,t = 2.365,P = 0.042）、IL-10水平（20.35?ng/?L?±?5.10?ng/?L? vs 16.63?ng/?L±6.26?ng/?L,t = 2.062,P?=?0.046）上升,而IL-2（27.47ng/?L±4.30 ng/?L vs 31.40?ng/?L±5.33 ng/L,t = 2.252,P = 0.015）、TNF-α（41.52?ng/?L±8.32?ng/L vs 46.67?ng/?L±6.71?ng/L,t = 2.157,P = 0.037）和T淋巴细胞miRNA-155表达水平（1.61±0.31 vs 1.89±0.15,t = 3.688,P?= 0.001）则降低。 结论MSCs能够升高肾移植受者外周血CD4⁺ CD25⁺ FoxP3⁺ Treg细胞/?CD4⁺细胞比值和IL-10水平,降低IL-2、TNF-α和T淋巴细胞miRNA-155表达水平,与MSCs的免疫耐受诱导有关。     

金黄花滇百合植株再生与离体快繁技术体系的建立

以金黄花滇百合(Lilium bakerianum var. aureum)的鳞片为外植体, 探讨不同部位外植体和不同配比的植物生长调节剂对愈伤组织诱导和植株再生的影响。研究结果表明, 鳞片诱导愈伤组织和不定芽的最适培养基为MS+1.0 mg∙L ^-16-BA+0.1 mg∙L ^-1NAA+30 g∙L ^-1蔗糖; 不定芽增殖的最适培养基为MS+0.5 mg∙L ^-16-BA+0.1 mg∙L ^-1NAA+30 g∙L ^-1蔗糖; 不定芽诱导小鳞茎的最适培养基为MS+1.0 mg∙L ^-1NAA+30 g∙L ^-1蔗糖; 小鳞茎膨大生根的最适培养基为1/2MS+0.01 mg∙L ^-1NAA+60 g∙L ^-1蔗糖。该研究为金黄花滇百合种质资源保护和快速繁殖提供了技术支撑。     

金黄花滇百合植株再生与离体快繁技术体系的建立

以金黄花滇百合(Lilium bakerianum var. aureum)的鳞片为外植体, 探讨不同部位外植体和不同配比的植物生长调节剂对愈伤组织诱导和植株再生的影响。研究结果表明, 鳞片诱导愈伤组织和不定芽的最适培养基为MS+1.0 mg?L ^-16-BA+0.1 mg?L ^-1NAA+30 g?L ^-1蔗糖; 不定芽增殖的最适培养基为MS+0.5 mg?L ^-16-BA+0.1 mg?L ^-1NAA+30 g?L ^-1蔗糖; 不定芽诱导小鳞茎的最适培养基为MS+1.0 mg?L ^-1NAA+30 g?L ^-1蔗糖; 小鳞茎膨大生根的最适培养基为1/2MS+0.01 mg?L ^-1NAA+60 g?L ^-1蔗糖。该研究为金黄花滇百合种质资源保护和快速繁殖提供了技术支撑。