甜叶菊组培快繁与工厂化育苗技术

以甜叶菊优良品种的茎段为外植体,在MS基本培养基中添加不同浓度的6-BA和NAA,采用侧芽诱导法快速繁殖,研究了甜叶菊的组培快繁与工厂化育苗技术。结果表明,最佳启动培养基为MS+6BA1.5mg/L+NAA0.2mg/L,最佳增殖培养基为MS+6BA0.6mg/L+NAA0.2mg/L,增殖系数4-6,增殖周期15-20 d。最佳生根培养基为1/4MS+NAA0.2mg/L,生根率为100%,且根系发达。经过炼苗移栽,瓶苗移栽成活率在90%以上。     

三倍体毛白杨组织培养再生系统的建立

初步建立了三倍体毛白杨（Populus tomentosa Carr.）组织培养再生系统。组织培养时,外植体最好选用在弱光下从休眠芽上萌发的幼芽或嫩茎,经HgCl2溶液表达消毒后,接种到大量元素减兰、含0.25mg/L吲哚乙酸和1.00mg/L玉米素的MS培养基上。试管苗的生根可采用含0.25mg/L吲哚丁酸的10mg/L维生素B1的MS培养基。试管苗茎段的分化依无性系和外源激素条件的不同而异。无性系B19的茎段较易分化,而无性系B304和B331分化较难。最适的分化培养基为大量元素减半、含0.05-0.10mg/L吲哚乙酸和1.00mg/L玉米素的MS培养基。     

龙脑樟(Cinnamomum camphora)组培快繁与苗木工厂化生产技术研究

选取龙脑含量高的优良单株,以其树干基部的幼嫩萌条为外植体开展龙脑樟组培快繁技术研究。结果表明：以改良MS+BA 2.0 mg·L^-1+NAA 0.1 mg·L^-1为芽诱导培养基,诱导率为93%;最佳增殖培养基为改良MS+BA 2.0 mg·L^-1 +NAA 0.05 mg·L^-1,增殖系数为5.57,生长周期为30 d;适宜的增殖培养条件为温度25℃,光照强度3 000 lx,光照时间11 h,不定芽长势良好;最佳生根培养基为1/2改良MS+IBA 0.5 mg·L^-1+IAA 0.4 mg·L^-1+蔗糖20 g·L^-1,生根率可达97.3%,生根条数为3～5条,生根时间为12 d;以草炭+珍珠岩(3∶1)为移栽基质,成活率可达86.2%。通过试验总结出一套组培快繁技术体系,可应用于龙脑樟组培苗工厂化生产。     

鹤望兰组织培养与工厂化快繁程序的研究

将材料接种于诱导愈伤组织手芽的培养基上,培养２个月后,胚芽外植体下出现白色颗粒状的愈伤组织,４个月后愈伤组织上出现小芽丛。将小芽丛转入不加植物激素的ＭＳ培养基上,芽的生长加快,２个月左右可长成３－６ｃｍ高的丛小植株。将小植株切下,插入根培养基中,一般３５ｄ左右基部突出很小的白色根尖。     

三倍体毛白杨叶片营养DRIS诊断

采用L1645正交设计法对造林后的三倍体毛白杨进行了施肥试验,运用DRIS诊断法对其叶片营养元素进行了研究.结果表明,以造林第3年7～10月份三倍体毛白杨叶片N、P、K元素浓度测定值为依据,成功制定了DRIS图解法及指数法的营养诊断标准,经检验取得了较高的诊断正确率.三倍体毛白杨叶片N、P、K三元素浓度最佳比值范围为N/P=19.116±1.270;N/K=3.054±0.289;K/P=6.356±0.651.DRIS诊断标准分别经各月份林木叶片养分元素浓度回代检验,林木N、P、K需肥次序与实际施肥量基本一致,其中以9月份林木各处理为例,诊断正确率达到了80%以上.3年生三倍体毛白杨林木对N、P、K需求次序为N>K>P,与DRIS诊断结果一致.运用DRIS法诊断得到的三倍体毛白杨叶片养分浓度最佳比值范围将为三倍体毛白杨的合理施肥,大面积推广提供科学依据.     

连钱草组培快繁技术研究

用连钱草无菌茎尖为外植体进行快速繁殖,分别诱导、分化、生根形成再生植株进行快速繁殖,并移栽成活。结果表明在MS+6-BA1.5mg/L+NAA0.1mg/L培养基上诱导丛生芽效果最佳。在MS+IBA1.0mg/l+KT1.0mg/L培养基中根的诱导率为100%。     

三倍体毛白杨不同方位树干边材液流特性研究

利用热扩散式边材液流探针(TDP)和多种气象、土壤因子传感器组成的全自动气象站,于生长季对三倍体毛白杨速生纸浆林不同方位树干边材液流及环境因子进行了系统观测分析,以揭示不同方位三倍体毛白杨边材液流的差异性、相互关系及其对环境因子的响应.结果表明,(1)不同方位树干边材液流速率日变化规律相似,晴天呈"双峰型",阴天和雨天呈"单峰型";晴天和阴天树干东、南、西、北4个方位间树干液流速率差异不显著(P>0.05),而雨天东向液流速率(0.906 cm/s)显著大于南向(0.267 cm/s);(2) 三倍体毛白杨各方位液流速率间呈极显著正相关,通过东、西、北3方位与南方位建立的回归方程也达到极显著水平;(3) 三倍体毛白杨边材液流变化受太阳辐射、空气温度、空气相对湿度、风速和土壤温湿度等环境因子的影响,但不同天气条件、不同时段和不同方位影响的主导因子不同;(4) 三倍体毛白杨具有明显的夜间液流特性,晴天、阴天、雨天夜间累计液流密度分别占全天累计液流密度的18.84%、19.13%、40.77%.     

芦竹的组培快繁技术研究

该研究以从匈牙利引进的良种芦竹带腋芽茎段为外植体,以MS为基本培养基,通过设计不同的生长调节剂配比,对芦竹腋芽诱导、继代增殖及生根培养基进行了研究。结果表明:良种芦竹初代诱导最佳培养基为MS+6-BA 4.0 mg·L~(-1)+蔗糖30.0 g·L~(-1)+琼脂3.5 g·L~(-1),萌发率为90.0%;继代增殖最佳培养基为MS+6-BA 8.0 mg·L~(-1)+IBA 0.8 mg·L~(-1)+蔗糖30.0 g·L~(-1)+琼脂3.5 g·L~(-1),芽健壮均匀,增殖系数为4.3/30 d,基部保留3~5个芽作为继代培养物增殖效果最佳;选择高度5.0 cm以上的植株进行生根,最佳生根培养基为1/2MS+NAA 0.2 mg·L~(-1)+蔗糖20.0 g·L~(-1)+活性碳1.0 g·L~(-1),不添加琼脂,培养1周生根率为100.0%,平均生根4条,根长2.0~4.0 cm;将所得生根苗炼苗1周,以河沙、黄泥或腐质土作为栽培基质,移栽于阴蔽度70的大棚中,1个月后移栽成活率≥98.0%;移栽于实验田中,按常规方式进行管理,当年亩产量约为5 500.0 kg。该研究结果为良种芦竹的大规模产业化应用提供了技术支撑。     

常温条件下三倍体毛白杨的愈伤组织诱导和保存

在MS附加 0 .5mg·L-16 BA和 0 .15mg·L-1NAA的培养基上 ,三倍体毛白杨幼叶的愈伤组织诱导率可达 87.6 %。蔗糖浓度大小与愈伤组织增长量成正比 ,与褐变开始时间成反比 ,2 %蔗糖下 ,继代周期可长达 6 1d。每日光照 12h的愈伤组织褐化时间可延长至 82d ;少于 12h ,愈伤组织松散 ,褐变开始时间缩短。愈伤组织开始褐化后 ,再分化时间延长 ,分化率降低。不同继代周期对再生试管苗生根无影响。     

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%。     

毛白杨优良无性系‘LM50’花药培养植株再生体系建立*

毛白杨‘LM50’具有速生、抗逆、不飞絮等优良特性,是木本植物进行遗传转化的理想材料。长期无性繁殖会导致优良性状衰退,在进行组织培养时,往往出现外植体不定芽分化和生根困难等问题。通过花药培养可以在较短时间内使毛白杨复幼,从而消除因外植体老化带来的负面影响,为转化研究提供理想的材料。与此同时,期望通过花药诱导创制单倍体植株,为基因组学研究和倍性育种提供材料。以山东冠县毛白杨基因库的‘LM50’为试验材料,对其花药发育时期与花芽形态的关系进行鉴定,选择单核靠边期的花药进行试验,探究了生长素和细胞分裂素在花药愈伤组织形成、不定芽分化及不定芽生根中的作用,建立了毛白杨花药离体再生体系,采用流式细胞仪和染色体压片计数法对诱导获得的再生植株进行了倍性鉴定。进一步利用花药培养再生植株的叶片建立了分化率高、生根率高的植物再生体系。小孢子发育时期与花芽外部形态特征对比表明,花芽长度为(1.98 ± 0.06) cm,1/4花序露出芽鳞的花芽,此时小孢子大部分处于单核靠边期;选择处于此时期的花药诱导形成愈伤组织,愈伤组织诱导率最高的培养基为H + 1.00 mg/L NAA + 1.00 mg/L BA,诱导率约为28.89%;愈伤组织进一步分化为不定芽,最佳分化培养基为MS + 0.05 mg/L NAA + 0.50 mg/L BA,分化率约为22.23%;不定芽接种至生根培养基,最佳生根培养基为1/2 MS + 0.30 mg/L IBA,生根率约为93.30%;利用流式细胞仪和染色体压片法对花药培养的27株再生植株进行倍性鉴定,鉴定植物均为二倍体;再生植株叶片分化成芽的最佳培养基为MS + 0.10 mg/L TDZ + 0.10 mg/L NAA + 0.50 mg/L BA,分化率高达92.23%。该叶片分化产生的不定芽的生根培养基与愈伤组织诱导不定芽生根的培养基相同,生根率一致。研究获得了毛白杨‘LM50’花药诱导再生植株,并建立了再生植株的叶片培养体系,可用于该优良无性系的快速繁育和毛白杨的遗传转化研究,为毛白杨的分子设计育种奠定了基础。     

毛白杨遗传转化系统优化的研究

研究了影响根癌土壤杆菌（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓ（Ｓｍｉｔｈ ｅｔ Ｔｏｗｎｓｅｎｄ）Ｃｏｎｎ）介导的毛白杨（Ｐｏｐｕｌｕｓ ｔｏｍｅｎｔｏｓａ Ｃａｒｒ．）遗传转化的若干因素,建立了毛白简单,高铲的遗传转化系统,获得了大量正常转基因植株。在共培养培养基中附加２００μｍｏｌ／Ｌ的乙酰丁香酮的同时降低ｐＨ值可以显著提高毛白杨转化频率     

毛白杨PtFT1和PtFT2基因编码区克隆与表达模式分析

以毛白杨为材料,采用同源基因克隆法从毛白杨中分离了FT(FLOWERING LOCUS T)同源基因PtFT1和PtFT2编码区序列。测序结果表明PtFT1和PtFT2 编码区长度均为525bp,可编码174个氨基酸。蛋白序列比对发现这两个基因与拟南芥、葡萄等物种中FT同源基因所编码的氨基酸同源性达到75%以上, PtFT1 和 PtFT2 所推测的氨基酸序列包含FT类蛋白保守基序(LGRQTVYAPGWRQN)和两个关键性氨基酸残基Tyr84(Y),Gln139(Q)。系统进化分析进一步表明 PtFT1 和 PtFT2 属于FT亚家族成员。采用Real-time qRT-PCR技术检测 PtFT1 和 PtFT2 在各个组织部位中的表达模式,结果表明 PtFT1 和 PtFT2 在各个组织部位均有表达,但这两个基因的表达水平存在差异;两个基因在早期雌雄花芽(7月5日)表达量明显高于成熟雌雄花芽(翌年3月10日)表达量,进而推测在毛白杨中 PtFT1 和 PtFT2 的表达响应日照长短,长日照条件促进这两个基因的表达,它们可能在光周期调控的开花途径中促进花芽分化和开花发挥特定作用。这些研究对于阐明 PtFT1 和 PtFT2 在光周期开花调控途径中的作用机制具有重要意义,为进一步开展毛白杨开花调控基因工程研究奠定了工作基础。     

毛白杨叶外植体的遗传转化

参考 Horsch 等(1985)建立的叶圆片转化法,建立了一个适合于杨树的遗传转化系统。本文所用的根癌农杆菌菌株含有一个经过改建的 Ti 质粒,这个质粒载有 T-DNA 的4号基因和 CAT 基因。利用毛白杨(Popular tomentosa)的叶外植体经该菌株感染后,培养3-4个星期后,在没有外源激素的 MS_u 培养基上,从叶外植体的边缘处再生出一些不正常的苗。这种苗呈典型的畸胎芽,把这种苗从外植体上切下并转到生根培养基上,在苗的基部生成大量的愈伤组织,但并不形成根,同时在愈伤组织上产生大量的芽。气相色谱法测定内源细胞分裂素的结果表明,转化苗的异戊烯基腺苷的含量是正常苗的14倍。纸电泳结果表明,转化苗均含有特异的胭脂碱。在加有60-100μg/ml 氯霉素的培养基上,转化苗可以正常生长,而未转化的苗在培养约40天后变白死去。用酚类物质水杨酸预处理农杆菌有助于提高转化频率。     

由根癌农杆菌介导向毛白杨导入激素合成基因建立遗传转化系统

用携带基因1,2的根癌农杆菌AG(84)转化毛白杨外植体,在无激素的MS0培养基上获得转化根。分离单根或切成根段在分化培养基上能分化芽而再生完整植株。由T－DNA上带有基因4的根癌农杆菌C58C1（PBZ6111）转化毛白杨外植体,在MS0培养基上能直接分化不定芽而再生植株．在转化中使用叶柄作外植体比使用叶片的转化率提高一倍以上。基因1,2引入毛白杨后,植株根系发达,生根率达100％。基因4引入毛白杨则使植株节间变短,植株矮化．纸电泳分析表明,带有基因1,2的转化植株能表达特异的农杆碱,带有基因4的转化植株能表达特异的胭脂碱。