青花菜与白菜间体细胞杂种获得与遗传特性鉴定

为获得芸薹属白菜Brassica campestris与青花菜Brassica oleracea var. botrytis的种间体细胞杂交体,以青花菜和白菜的子叶与下胚轴为材料,分离制备原生质体,用40％聚乙二醇 (Polyethylene glycol,PEG) 进行原生质体融合。融合细胞在以0.3 mol/L 蔗糖、0.3 mol/L葡萄糖为渗透稳定剂,附加0.2 mg/L 2,4-D+0.5 mg/L 6-苄氨基嘌呤 (6-BA) +0.1 mg/L 1-萘乙酸 (NAA) +0.1 mg/L激动素 (Kinetin,Kin) 的改良K8p培养基中液体浅层培养。将包埋于0.1％琼脂糖的8~10个细胞期的细胞在添加0.3 mol/L蔗糖和2 mg/L 6-BA+2 mg/L玉米素 (Zeatin,ZEA) +1 mg/L NAA+0.5 mg/L Kin的Kao培养基中诱导愈伤组织。愈伤组织转到MS+5 mg/L ZEA+2 mg/L IAA诱导不定芽。将长1～2 cm的不定芽转到1/2 MS+0.2 mg/L NAA诱导生根。将生根的植株转移到花盆,并对其杂种性质进行形态学、细胞学和分子生物学鉴定。结果表明,融合细胞培养2～7 d后发生第1次分裂,培养35 d后植板率为0.66％,不定芽再生率达3.7％。形态学观察显示,绝大多数再生植株的叶面积较大,株型和叶型为两种杂交亲本的中间型。染色体计数结果显示,再生植株染色体数目为2n=38。流式细胞仪测定DNA含量显示,再生植株DNA含量是亲本之和。随机扩增多态性DNA (Random amplified polymorphic DNA,RAPD) 和基因组原位杂交 (Genomic in situ hybridization,GISH) 分析结果证明再生植株具有双亲基因组。体细胞杂种花粉育性比较低,杂交、回交后其育性逐渐获得恢复。     

木醋液的植物生长调节剂特性的分子机理研究

木醋液(wood vinegar,WV)是一种农业生产上广泛应用的植物生长调节剂类似物,但对其分子水平调节机制研究的缺乏严重限制了它的更进一步应用。试验以模式生物拟南芥为材料,通过半定量PCR(Semi-quantitative PCR,SQ-PCR)和条件控制培养,研究了不同浓度、不同时间的木醋液、生长素吲哚乙酸(IAA)处理对生长素诱导基因表达和形态学变化的影响。结果表明,木醋液可调节拟南芥生长素诱导基因Aux/IAA1、Aux/IAA5、Aux/IAA19、ARF19和SAUR-AC1的表达。通过Aux/IAA和ARF蛋白相互作用,木醋液调节途径中存在与生长素类似的负反馈。在形态学方面,木醋液、生长素IAA均可抑制叶片数量和叶片伸展,促进主根伸长和侧根形成。这表明木醋液不但以与生长素IAA相似的途径促进植物生长,且以自身的调节方式促进植物生长发育。     

朝鲜白头翁分生结节的诱导与组织解剖学观察

以朝鲜白头翁(Pulsatilla koreana)的叶柄为材料诱导分生结节, 利用常规石蜡切片法和树脂包埋切片法研究了朝鲜白头翁离体形态发生的解剖学特点。结果表明: 叶柄在MS+3 mg⋅L^–1玉米素(zeatin, ZEA)+0.5 mg⋅L^–1吲哚乙酸(IAA)的诱导培养基上培养42天后, 分生结节诱导率为82.5%; 培养56天后, 95%的分生结节转化成不定芽。组织解剖结构观察结果显示, 培养7、14、28和42天时分别观察到前分生结节结构、形成层和拟分生组织结构、顶端分生组织、叶原基结构。朝鲜白头翁的不定芽起源于分生结节内部的维管中心。新分化芽基部类似愈伤组织的细胞团的显微切片结果显示, 基部组织上分布着表皮细胞或下表皮细胞、维管束形成层和拟分生组织细胞, 它们在朝鲜白头翁器官分化中发挥重要作用。     

白菜与甘蓝之间体细胞杂交种获得与遗传特性鉴定

为拓宽白菜育种的基因资源,改良白菜品质,以白菜(Brassica campestris,2n=20,AA)和甘蓝(B.oleracea L.var.capitata,2n=18,CC)的子叶和下胚轴为材料分离、制备原生质体。采用40%聚乙二醇(Polyethylene glycol,PEG)进行原生质体融合。融合细胞在以0.3 mol/L蔗糖、0.3 mol/L葡萄糖为渗透稳定剂,附加1.0 mg/L 2,4-D+0.5 mg/L 6-苄氨基嘌呤(6-BA)+0.1 mg/L 1-萘乙酸(NAA)+1.0 mg/L激动素(Kinetin,Kin)的改良K8p培养基中培养并诱导细胞分裂。小愈伤组织经增殖培养后在MS+0.2 mg/L玉米素(Zeatin,ZEA)+1 mg/L 6-BA+0.5 mg/L Kin+0.4 mg/L NAA的固体分化培养基上诱导出不定芽。30 d后再转入MS基本培养基,获得完整的再生植株。将生根的植株转移到花盆,并对其杂种性质进行形态学、细胞学和分子生物学鉴定。结果表明,经细胞融合分裂出的320个愈伤组织中,获得了35棵再生植株,其再生率达10.94%。形态学观察显示,绝大多数再生植株的叶面积较大,株型和叶型为两种杂交亲本的中间型,部分植株的叶片浓绿、肥厚。染色体计数结果显示,36.4%的再生植株染色体数为2n=38;36.4%的再生植株的染色体数为2n=58 60;27.2%的再生植株的染色体数为2n=70 76,超过两个融合亲本的染色体数的总和。流式细胞仪测定DNA含量显示,再生植株DNA含量变化比较大,其结果与染色体鉴定结果相吻合。随机扩增多态性DNA(Randomamplified polymorphic DNA,RAPD)和基因组原位杂交(Genomic in situ hybridization,GISH)分析结果证明再生植株具有双亲基因组。体细胞杂种花粉育性比较低,杂交、回交后其育性逐渐获得恢复,与白菜回交后代逐渐恢复了育性。通过体细胞杂交和回交、杂交获得了形态变化广泛的个体,为白菜的品种育种提供多样的种质资源。