生物技术在花卉植物遗传育种上的应用

生物技术的发展为花卉植物种质资源的研究、创新及新品种培育提供了更多的途径。该文对花卉植 物的离体保存、分子标记及细胞工程、基因工程在花卉植物种质创新方面的研究进展及取得的成果进行了综 述,并对存在的问题及今后的发展方向进行了探讨,以期为相关研究提供参考。     

菊花近缘种属植物幼苗耐阴特性分析及其评价指标的确定

以龙脑菊、菊花脑、野菊等15个菊花近缘种属植物幼苗为材料,对其进行不同梯度遮荫处理(全光照,遮光率60%,遮光率78%,遮光率95%),从形态和生理等方面的22个指标进行测定,以各项指标的耐阴系数作为衡量耐阴性的指标,利用主成分分析、回归分析和聚类分析法对其耐阴性进行综合评价。结果表明:遮光率78%时的植物茎粗(X2)、叶片厚度(X10)、叶绿素含量(X16),遮光率60%时的植物叶绿素含量(X15),以及遮光率95%时的植物叶面积(X13)、相对含水量(X14)和胞间二氧化碳浓度(X21)8个指标可作为菊花近缘种属植物耐阴性评价指标,建立菊花近缘种属植物耐阴性评价的数学模型:Y=82.876-0.153X2+0.094X10+0.741X13+0.084X14+0.054X15-0.087X16-0.472X2,(R2=0.998),预测精度大于0.97。13份材料的耐阴性极强,矶菊的耐阴性较差,即多数菊花近缘种属植物具有较好的耐阴能力。     

菊属与亚菊属属间杂种的鉴定及其分类学意义

通过有性杂交的方法获得了栽培菊花“奥运火炬”Dendranthema×grandiflorum“Aoyunhuoju”和亚菊属Ajania矶菊A.pacifica的属间杂种。形态学、细胞学以及RAPD分子标记鉴定表明22个杂种为真正的属间杂种,成功地将矶菊的某些性状（叶色）转移到栽培菊花中,但同时也掺入了某些不良性状。杂种的叶色、叶形、花色、开花枝的分枝性和花期等性状均介于双亲之间,边缘舌状雌花大小、数量和形态不一;杂种根尖染色体数目正常（2n=72）,花粉母细胞减数分裂基本正常。矶菊与栽培菊花属间杂交的成功以及杂种减数分裂染色体行为正常表明两者亲缘关系较近,从而推测菊属Dendranthema与亚菊属之间的亲缘关系可能较近。     

北艾和辽东蒿抗蚜性及挥发物成分

鉴定北艾(Artemisia vulgaris L.)和辽东蒿(Artemisia verbenacea (Komar.) Kitagawa)对蚜虫的趋避和毒杀效果,并对其挥发物成分进行分析,旨在挖掘菊花近缘种属抗蚜性种质。本研究通过Y型嗅觉仪行为趋向测试和室内蚜虫接种鉴定试验检测北艾、辽东蒿对菊姬长管蚜的抗性,并利用有机提取和GC-MS对其挥发物成分进行鉴定分析。结果表明:北艾和辽东蒿的挥发物对菊姬长管蚜表现出强烈的驱避性;室内蚜虫接种鉴定试验表明北艾和辽东蒿对菊姬长管蚜的繁殖均具有明显的抑制作用; GC-MS分析发现,不同植物部位挥发物成分差异明显,叶中的特有成分明显多于茎和根,大多数共有成分在叶片中的含量较高;北艾和辽东蒿的叶和茎中存在桉树脑、叶绿醇、β-可巴烯、香豆素等抗虫成分,根中的主要成分是(Z)-3,7-二甲基-2,6-亚辛基-1-醇丙酸酯;北艾、辽东蒿对蚜虫具有明显的趋避和毒杀效果,且其叶和茎中含有大量抗虫挥发物成分,为抗蚜性种质。     

AtCPL1调控拟南芥开花的机制

RNA聚合酶II CTD磷酸化酶1 (CPL1)作为影响RNA聚合酶II磷酸化水平的重要因子, 在植物逆境响应、离子吸收以及成花诱导等生命过程中扮演重要角色。为深入探究CPL1参与植物开花时间调控的作用机制, 以拟南芥(Arabidopsis thaliana) AtCPL1突变体cpl1-3和fry2-1为研究材料, 观察了长日照条件下突变体与野生型的开花时间, 并利用荧光定量PCR技术对突变体中开花相关基因的表达情况进行了检测。结果表明: 在长日照条件下, 突变体cpl1-3和fry2-1抽薹时的莲座叶数目均显著多于野生型, 且表现出明显的开花时间延迟现象; 荧光定量PCR分析显示, 突变体cpl1-3和fry2-1中开花抑制因子miR156a、TOEs和SMZ基因的表达量较野生型显著升高, 而开花促进因子FT、FD、CO和miR172基因的表达量则显著降低。由此推测, AtCPL1通过调控miR156和miR172的表达水平进而影响下游开花相关基因TOEs、SMZ、FT、FD及CO等的表达, 从而实现对拟南芥开花时间的调控。     

NaCl胁迫对2个菊属野生种幼苗体内K+、Na+和Cl-分布及生长的影响

采用营养液水培,研究了不同浓度NaCl处理下耐盐性不同的2个菊属物种幼苗的生长变化及体内K+、Na+、Cl-在器官间的区域化分布和吸收、运输特性,以揭示其耐盐差异机制。结果表明,NaCl胁迫下,2个物种的新生叶面积比率减小,受害叶面积比率增加,叶电解质外渗率增加;大岛野路菊受胁迫影响较轻。2个物种体内Na+和Cl-含量随NaCl浓度的升高而增大,且地上部的Na+、Cl-积累量大于根系,成熟叶是2个物种Na+、Cl-积累的主要器官。新生叶、茎的K+含量也随NaCl浓度的升高而增加。与耐盐性强的大岛野路菊相比,NaCl胁迫下萨摩野菊各器官积累的Na+和Cl-量均显著高于前者,其生长对其体内含有的Na+和Cl-比大岛野路菊更为敏感。除高盐胁迫下的根以外,大岛野路菊各器官的K+/Na+均显著高于萨摩野菊。大岛野路菊根向茎运输的SK,Na值远高于萨摩野菊,茎向中位成熟叶运输的SK,Na值较低,高盐胁迫时茎向上位新生叶运输的SK,Na值较高。说明NaCl胁迫下大岛野路菊对Cl-、Na+的累积能力弱、维持K+、Na+平衡的能力强,且根系对Na+的截留能力强,茎向上位新生叶运输Na+的选择性较低,是其耐盐性强的主要原因,而茎向中位成熟叶运输Na+的选择性较高是其对盐胁迫的适应。多元回归分析结果还表明,Cl-对萨摩野菊的影响强于Na+。     

菊花自交不亲和性初步研究

以菊花品种杂交为对照,通过自交亲和指数、受精作用及自交有性过程荧光显微镜观察,对菊花自交不亲和性进行了研究。结果表明:菊花自交难以结实,具不亲和性;菊花自交不亲和的反应部位在雌蕊柱头,表现为花粉粒粘附少、萌发率低及诱导胼胝质生成,花粉管在柱头上出现各种异常现象而难以进入花柱。     

观赏植物花色基因工程研究进展

花色是观赏植物的重要性状,创造新花色是花卉育种的主要目标之一。基因工程技术在观赏植物花色育种上可弥补传统育种技术的缺陷,因此它在花色育种方面的研究和应用发展迅速。本文从花的成色作用和花色素种类人手,介绍了花色苷的生物合成,并从花色基因的种类和克隆、花色基因工程操作的策略和方法等角度综述了近年来观赏植物花色基因工程的研究进展。同时对我国观赏植物花色基因工程的前景作一展望。     

平阳霉素对小菊品种离体培养的影响

利用0、1、2、4、8 mg/L平阳霉素（PYM）对小菊品种‘意大利红’、‘银星’离体培养的叶片和茎段进行诱变处理20d后,再转移到不添加PYM的培养基中进行愈伤组织的诱导和分化.结果表明：PYM对‘意大利红’、‘银星’叶片和茎段愈伤组织的诱导和分化具有明显的抑制作用;随着PYM浓度的增加,2个品种叶片与茎段愈伤组织的诱导和分化均呈明显的下降趋势,8 mg/L PYM处理后的愈伤组织诱导率和分化率均为最低;2种不同来源的外植体相比,茎段的愈伤组织诱导率和分化率均高于叶片;2个品种相比,‘银星’的愈伤组织诱导率和分化率高于‘意大利红’;品种与PYM浓度的互作、外植体类型与PYM浓度的互作以及品种、外植体、平阳霉素浓度三者的互作也对愈伤组织的诱导率和分化率产生不同的影响,但品种与外植体类型互作对愈伤组织的诱导率和分化率的F测验结果无显著性差异.