毛建草(Dracocephalum rupestre)是一种重要的药用植物.然而,其叶片外植体再生系统尚未建立.以毛建草大田叶片和组培苗叶片为外植体,探讨植物生长调节剂对愈伤组织诱导和分化、不定芽增殖及生根的影响,建立了叶片离体再生体系.结果表明,大田叶片愈伤组织诱导的最适培养基为MS+1.0 mg·L-1 6-BA+0.1 mg·L-1 2,4-D+1.0 mg·L-1 IAA,诱导率达84.51％,不定芽分化最佳培养基为MS+3.0 mg·L-1 6-BA+0.5 mg·L-1 TDZ+0.5 mg·L-1 IAA,分化率为66.37％;组培苗叶片愈伤组织诱导的最适培养基为MS+2.0 mg·L-1 6-BA+0.1 mg·L-1 2,4-D+0.5 mg·L-1 IAA,诱导率达86.73％,不定芽分化最佳培养基为MS+2.0 mg·L-1 6-BA+2.0 mg·L-1 TDZ+0.05 mg·L-1 IAA,分化率为53.48％.不定芽增殖适宜培养基为MS+2.0 mg·L-1 6-BA+0.05 mg·L-1 NAA,增殖率为83.57％,最适生根培养基为 1/2MS+0.1 mg·L-1 NAA+0.1 mg·L-1 IBA,生根率为86.97％;在草炭:蛭石=1∶1(v/v)的混合基质中组培苗长势最好.该研究建立了毛建草叶片离体培养再生体系,为毛建草种质资源保存和种苗快繁提供了技术支持.

以伊藤杂种'和谐'(Itoh hybrids'He Xie')的鳞芽为材料建立离体快繁技术体系,可克服传统方法繁育较慢的缺点,加速伊藤杂种优良品种的繁育推广.采用单因子试验设计,分别探究不同灭菌时间、不同植物生长调节剂浓度、不同根诱导时间以及不同生根苗等级对'和谐'组培苗启动、增殖、生根和驯化效果的影响.结果表明,用2％次氯酸钠溶液的最佳灭菌时间为12分钟,鳞芽污染率为9.09％;最佳初始培养基配方为MS+1.5 mg·L-1 6-BA+0.2 mg·L-1 GA3+0.5 mg·L-1 AgNO3;最佳增殖培养基配方为MS+450 mg·L-1 CaCl2+0.5 mg·L-1 6-BA+0.2 mg·L-1 IBA+0.2 mg·L-1 GA3+0.5 mg·L-1 AgNO3,增殖系数为3.3;无根苗在根诱导培养基1/2MS+1.0 mg·L-1腐胺+2.0 mg·L-1 IBA上,经4℃低温暗培养8天后常温光照培养30天,再转入根形成培养基1/2MS+1.0 g·L-1 AC,培养20天生根率达66.7％;苗移栽的基质为珍珠岩:蛭石:草炭土=1∶1∶1(v/v/v),移栽60天后,一级苗成活率最高为52.0％,二级苗和三级苗则大部分死亡,表明生根质量对移栽成活至关重要.

为探讨氮磷钾3种养分对有柄石韦生理及有效成分绿原酸合成积累的影响,该研究以有柄石韦组培苗为材料,分别用低养分(不施肥:N0,P0,K0)、正常施肥(N:0.20 g·kg-1,P:0.15 g·kg-1,K:0.15 g·kg-1)和高养分(N1:0.40 g·kg-1,P1:0.30 g·kg-1,K1:0.30 g·kg-1)3个浓度梯度,设置7个处理分别为NPK、N0PK、N1PK、NP0K、NP1K、NPK0、NPK1,测定不同处理下有柄石韦的抗性生理指标、绿原酸(CGA)含量及其合成关键酶活性.结果表明:(1)氮磷钾肥对有柄石韦的抗性生理有显著的影响,超氧化物歧化酶(SOD)在高氮和低钾处理中活性显著增加,而3种养分的低浓度和高浓度处理均会导致过氧化氢酶(CAT)活性显著上升.(2)不同养分水平氮、磷和钾对有柄石韦CGA含量存在显著影响,正常施肥的CGA含量最高,达到12.92 mg·g-1;高钾施肥的CGA含量最低,为7.79 mg·g-1;钾肥对CGA含量影响最显著.(3)CGA合成关键酶活性在不同施肥处理中差异显著,CGA含量与奎宁酸羟基肉桂酰转移酶(HQT)和4-香豆酰辅酶A连接酶(4CL)活性呈显著正相关,与莽草酸羟基肉酰转移酶(HCT)活性显著负相关,HQT、4CL和HCT是导致CGA含量差异的关键因素.该研究结果为有柄石韦药材的人工栽培提供了理论依据.

'窄冠白杨1号'(Populus leucopyramidalis 1)是一种冠形窄、耐盐碱的优良白杨派无性系.由于缺乏其遗传转化体系,因此无法通过基因工程手段对其进行遗传改良.该研究以'窄冠白杨1号'为材料,建立了农杆菌介导的遗传转化体系,并获得了较高的遗传转化效率.首先将组培苗继代培养不同时间段(35、45、55、65 d),分别取其3种组织(叶片、叶柄、茎段)以对比分化能力的强弱,确定了继代45 d后的叶片具有最强的分化能力,其增殖倍数为8.77.随后,使用继代45 d后的叶片作为遗传转化的材料,研究不同侵染条件对转化率的影响,设立了菌液浓度、侵染时间和共培养时间各3个梯度的正交试验,对这3个因素进行最佳水平筛选,通过PCR检测和GUS染色鉴定转基因株系.结果表明'窄冠白杨1号'遗传转化体系的最佳组合为:菌液浓度OD600=0.4,侵染时间15 min,共培养时间2 d,在该组合下转化率最高可达54.23%.最后,利用该遗传转化体系获得了转Bt-Cry3Aa抗虫基因'窄冠白杨1号'株系,证明该体系可以做为'窄冠白杨1号'遗传改良的有效方法.

为研究高能碳离子束对马铃薯组培苗茎切段的影响,以马铃薯品种'新大坪'的组培苗茎切段为研究材料,设置4个辐照剂量梯度对其进行辐照处理,测定植株致死率、生根率、侧芽形成率、形态变异率以及叶片生理指标,确定'新大坪'组培苗茎切段的半致死辐照剂量.结果表明:辐照剂量与致死率之间的关系呈正相关性;组培苗茎切段的再生植株表型变化主要为叶片不对称、叶缘不规则、茎变异伸长、叶片丛生和叶片粘连等;随辐照剂量升高,超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性呈先升后降的趋势;丙二醛含量则呈先升后降,随后又升高的现象.利用线性回归方程计算'新大坪'的半致死辐照剂量为20.37 Gy.

目的:建立浙麦冬组织培养快繁体系,为其规模化生产提供技术支撑.方法:以'浙麦冬 1 号'嫩叶基部为外植体,研究植物生长调节剂对诱导愈伤组织、不定芽分化和不定根形成的影响,并进行了炼苗与移栽.结果:'浙麦冬 1 号'愈伤组织诱导最适培养基为MS+KT 2.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L+蔗糖30.0 g/L+琼脂2.5 g/L+活性炭2.0 g/L,诱导率为 92.22%;愈伤组织分化不定芽最适培养基为MS+KT 4.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L+蔗糖 30.0 g/L+琼脂 2.5 g/L+活性炭 2.0 g/L,不定芽分化率达88.89%;最适生根培养基为1/2 MS+NAA 0.5 mg/L+蔗糖 30.0 g/L +琼脂 2.5 g/L,生根率为 96.67%;组培苗经驯化,2 周后移栽成活率为 89.00%.结论:建立了'浙麦冬 1 号'组织培养快繁体系.

目的:解决金线莲组培苗纤细、生根系数和整齐度低的问题,优化金线莲组培快繁技术体系,提高种苗质量.方法:应用己酸二乙氨基乙醇酯(DA-6)和天然椰汁,采用析因设计方差分析方法,探究 25 个组合处理对金线莲不定芽壮苗生根的效果.结果:5～10 mg/L DA-6 和 10%～15%椰汁对株高有较好的促进作用;5～15 mg/L DA-6和5%～10%椰汁促进金线莲根的生长.且以同时添加DA-6与椰汁的处理组增效效应明显,10 mg/L DA-6与10%～15%椰汁处理(T15、T16)的壮苗生根效果优于其他处理组.结论:结合株高、根系质量、茎粗、叶数和单株鲜重等指标值综合评估,促进金线莲不定芽壮苗生根的最佳培养基为T15(MS+4 mg/L IBA+0.5 mg/L NAA+10 mg/L DA-6+10%椰汁+2%蔗糖+1%卡拉胶),组培苗的生长质量优于其他 24 个处理,本结果为金线莲组培快繁技术体系的优化及其产业化提供了依据.

甲硫氨酸在真菌、细菌和植物的生物学过程中起着重要作用.禾谷镰刀菌 Fusarium graminearum的FgMETB基因编码一个胱硫醚γ-合成酶,是甲硫氨酸合成所必需的.本研究利用同源重组的方法,在尖孢镰刀菌古巴专化型 4 号生理小种 Fusarium oxysporum f.sp.cubense race 4(Foc4)获得了 FgMETB 同源基因 FoMETB 的敲除突变体菌株;与野生型菌株相比,突变体菌株ΔFoMETB 在以SO42-为唯一硫源的基本培养基(minimal medium)上不能生长.1 mmol/L甲硫氨酸的添加恢复了突变体菌株 ΔFoMETB 的生长,但半胱氨酸的添加不能恢复该缺失突变体的生长,说明FoMETB的敲除阻遏了Foc4 半胱氨酸转化甲硫氨酸的通路.此外,ΔFoMETB的气生菌丝和菌丝干重明显减少、分枝增多、产孢量显著降低、疏水性缺失和对巴西蕉组培苗的致病性显著减弱.由此表明,FoMETB参与调控尖孢镰刀菌古巴专化型的生理特性和致病性,甲硫氨酸合成途径的关键合酶FoMETB有望成为新的抗真菌药物靶标.

以4个马铃薯品种(系)为供试材料,采用盆栽人工控水和组培条件下PEG-6000胁迫两种不同的模拟干旱形式进行处理,通过形态与生理指标综合评价其耐旱性差异,为马铃薯抗逆栽培及耐旱品种的选育提供依据.盆栽苗设置正常灌水(CK)和2个干旱胁迫处理:中度干旱(T1,土壤相对湿度指数45％±5％)、轻度干旱(T2,土壤相对湿度55％±5％),组培试管苗设置4个PEG-6000浓度(5％、10％、15％和20％),对干旱胁迫下盆栽马铃薯的单株平均产量、9个形态指标、6个生理指标进行测定,使用3种方法对实验数据进行分析,评价了供试材料的耐旱性强弱并以组培苗进行验证.结果表明:经两种不同的模拟干旱处理后,筛选出的耐旱种质较为一致,耐旱性较好的品种(系)均为高代品系D1520和"滇薯97",对干旱敏感的品种均为"青薯9号"和"滇薯1418";从15个指标中简化出脱落酸含量、过氧化物酶活性、叶片数、株高、节数、分支数和叶片夹角7个对干旱胁迫敏感指标;各品种(系)的叶片数指标经组培试验验证后,可作为耐旱评价的重要指标.

目的:对海南地区引种的温郁金进行离体培养,建立离体快繁体系,为工厂化育苗奠定基础.方法:对海南地区温郁金根茎进行预处理,以萌芽为外植体,进行温郁金的初代培养、继代增殖、组培苗的生根和移栽,并对各培养阶段的培养基进行优化.结果:已贮藏半年的温郁金根茎以10 mg/L的GA3浸泡30 min,芽萌发速度明显加快、萌芽率提高;根茎萌芽初代培养污染率低于5％,芽诱导率为100％;以MS+4 mg/L ZT+0.4 mg/L IAA配比的培养基进行继代增殖,增殖系数为2.4;组培生根苗以轻基质网袋容器育苗,移栽成活率为93％以上.结论:以海南引种温郁金根茎萌芽为外植体,建立离体快繁体系,可应用于温郁金组培苗工厂化繁育,保证优质种苗的供应,促进海南温郁金产业的可持续发展.