[目的]为了解黑果腺肋花楸扦插不定根起源及发育过程,揭示其扦插生根机理.[方法]以'福康源1号'当年生半木质化插穗为研究材料,利用水培扦插技术和石蜡切片法对不定根形成过程中插穗内部组织结构及外部形态的变化规律进行观察.[结果]在水培条件下,IBA处理扦插生根期为30～40 d,扦插过程中皮孔处在10～15 d出现不定根,插穗切口处在15～20 d出现不定根,生根速度、不定根数量及根长均优于对照,外源诱导可显著提高生根率和生根质量.扦插前的插穗内无潜伏根原基存在,不定根原基在插后形成;不定根形成为愈伤组织生根型和内部分生组织生根型.皮部产生的不定根起源于维管形成层、韧皮薄壁细胞或皮层;愈伤组织产生的不定根是由愈伤组织内的薄壁细胞团特化而成;叶隙或枝隙是形成不定根原基和产生愈伤组织的主要区域.[结论]扦插生根属于多位点发生模式,属于诱导生根型.

毛华菊(Chrysanthemum vestitum)是栽培菊花(C.× morifolium)的近缘六倍体野生种之一,其自然群体中的舌状花与栽培菊花一样具有典型的平瓣型、管瓣型和混合瓣型变异,是研究菊属植物瓣型变异的理想材料.其舌状花发育过程受生长素和花器官发育关键差异基因的影响,但目前缺乏稳定高效的不同瓣型毛华菊株系的再生体系,制约了毛华菊瓣型相关基因的研究.利用在河南省伏牛山收集的3种瓣型毛华菊株系,以叶片和茎间薄层为外植体建立再生体系.结果表明,以平瓣型叶片为外植体,其愈伤组织诱导和不定芽分化最佳培养基为MS+1 mg-L-1 NAA+2 mg-L-1 6-BA,接种20天愈伤组织诱导率为100％,不定芽分化率达100％;最佳生根培养基为1/2MS+0.2 mg-L-1 NAA,生根率达100％.平瓣型毛华菊的叶片最佳再生体系也适用于管瓣型和混合瓣型株系,不定芽分化率分别为83.46％和91.67％,生根率均为100％.移栽后对开花植株进行观察,发现利用叶片再生体系获得的3种不同瓣型再生植株花型稳定,为后续利用不同瓣型株系解析舌状花形态变异机理提供了技术方法.

目的:以刺山柑半木质化枝条为材料进行扦插试验,从解剖学角度分析其嫩枝扦插不定根的起源和形成过程.方法:采用常规石蜡切片法观察刺山柑茎的解剖结构以及不定根的发生过程.结果:刺山柑茎的解剖结构由外向内依次为表皮、皮层和维管柱;扦插处理20 d后在插穗切口处产生乳白色愈伤组织,经解剖观察是由插穗切口处的皮层、维管形成层及韧皮部的薄壁细胞分化形成;20～40 d愈伤组织内部产生根原基原始细胞团,其进一步分化为不定根并从愈伤组织处伸出.结论:刺山柑插穗解剖未发现有潜伏根原基,愈伤组织的形成是刺山柑插穗产生不定根的前提,属于诱导生根型.

菊科植物因其丰富的舌状花变异类型而具有很高的观赏价值.野菊(Chrysanthemum indicum)作为栽培菊花(C.× morifolium)的近缘野生种之一,其自然群体中常具有典型的平瓣、匙瓣及管瓣的舌状花变异类型,是研究菊科植物瓣型变异的优异材料,而目前缺乏对其再生体系的研究.在福建平潭岛分布的野菊中发现大量舌状花形态变异植株,该研究以其混合瓣型株系茎间薄层和叶盘为外植体建立再生体系.结果表明,以茎间薄层为外植体,诱导愈伤组织和不定芽分化的最优培养基为MS+1.0mg·L-16-BA+0.5mg·L-1NAA,接种14天愈伤组织诱导率可达100％.不定芽平均分化时间为25天,接种40天不定芽分化率可达82％.最佳生根培养基为1/2MS+0.5 mg·L-1NAA,10天生根.移栽植株全部成活,植株生长状态良好且均保留了混合瓣型的形态特征.该研究初步建立了平潭野菊混合瓣型株系茎间薄层的离体培养再生体系,为进一步建立其遗传转化体系奠定了基础,也为解析菊花瓣型变异机理提供了技术方法.

向日葵转录因子HB-12属于HD-Zip Ⅰ类转录因子家族,在植物逆境胁迫应答中发挥着极其重要的作用.该研究构建HB-12基因瞬时表达载体并进行亚细胞定位分析,表明HB-12基因定位于细胞核.构建HB-12基因植物超表达载体转化野生型烟草获得了转基因植株.进行了NaCl胁迫对转基因烟草耐盐性检测、生理生化指标测定和胁迫相关基因的表达分析.结果表明,NaCl胁迫条件下,转基因烟草叶色失绿程度较野生型的轻,分化情况较野生型的好,生长速度和生根率均较野生型的高;转基因烟草叶绿素和脯氨酸含量及POD和SOD活性均高于野生型烟草;与野生型烟草相比,转基因烟草P5CS、POD、MnSOD和GuZnSOD相对表达水平显著提高.这说明,向日葵HB-12在转基因烟草中的过量表达可抑制叶绿素降解酶的活性,降低叶绿素的分解,还可诱导脯氨酸合成酶基因P5CS及抗氧化相关基因POD、MnSOD和GuZnSOD的上调表达,促进脯氨酸的生物合成,增强POD和SOD的活性,提高烟草抵抗盐害的能力.该研究结果将为进一步探讨植物的耐盐机理及改良作物的耐盐性状奠定基础.

旨为建立适用于不同种源多基因型的黑果枸杞高效稳定的组培再生体系,为工厂化育苗与大面积推广奠定基础.收集7个不同种源地的黑果枸杞种子并制备无菌苗,利用植物组织培养技术,研究不同种类、不同浓度植物生长调节剂对黑果枸杞生根和分化的影响.在黑果枸杞的茎段诱导分化培养基筛选过程中,针对黑果枸杞培养过程中容易出现的玻璃化现象,通过多种培养基比较,确定了一种最适合不同种源多基因型黑果枸杞茎段分化的培养基MS+蔗糖30 g/L+琼脂7g/L+6-BA 0.1 mg/L;在黑果枸杞的叶片诱导分化培养基筛选过程中,通过调节生长素类物质及细胞分裂素的浓度,获得一种适合于不同基因型的黑果枸杞叶片分化的培养基MS+蔗糖30 g/L+琼脂6 g/L +NAA 0.5 mg/L+6-BA 0.5 mg/L;在黑果枸杞生根培养基的筛选过程中,通过改变生长素浓度,获得了一种最适合于不同种源多基因型黑果枸杞生根的培养基1/2MS+蔗糖30 g/L+琼脂7.5 g/L+IBA0.25 mg/L.在大规模试验的基础上,克服了不同种源黑果枸杞使用一种培养基时在生根分化过程中常出现的玻璃化、不生根、不发芽等问题,建立了适宜不同种源多基因型黑果枸杞高效稳定的组织培养再生体系.

目的:采用石蜡切片法对优化体系下岩黄连组培苗和实生苗营养器官进行解剖结构研究,为岩黄连组培苗质量评价提供依据,为节约型工厂化生产岩黄连奠定基础.方法:以岩黄连无菌苗叶片为外植体,以B5为基本培养基,采用正交设计研究植物生长调节剂多因素组合(6-BA、IAA、2,4-D、IBA、AC)对岩黄连愈伤组织和不定芽诱导及壮苗生根的影响;并对培养30 d岩黄连组培苗和50 d实生苗营养器官进行比较解剖学研究.结果:愈伤组织和不定芽最佳诱导培养基为B5+6-BA 1.0 mg/L+IAA 0.2 mg/L+2,4-D 0.2 mg/L,外植体经20 d诱导培养可分化成簇状不定芽;1/2MS+6-BA 0.6 mg/L+IBA 0.2 mg/L+IAA 0.2 mg/L+AC 0.5g/L培养基最利于不定芽壮苗生根获得再生植株,生根率100％.解剖结构对比研究表明实生苗叶片的栅栏组织较厚且排列规则,海绵组织疏松,组培苗叶片栅栏组织和海绵组织疏松;实生苗茎较组培苗茎基本组织比例增加,木质化程度高;根部结构差别较大,根的次生结构由周皮和次生维管组成,实生苗的韧皮部和木质部分化较好.结论:组培快繁优化体系下生根培养30d的岩黄连组培苗和50 d实生苗的叶片解剖结构差异不大,根、茎不及实生苗发达,此优化体系下岩黄连繁殖速度快、再生率高,可在短时间提供大量的岩黄连种苗.

以5年生和30年生板栗插穗以及30年生板栗母树不同月份(5、6、7月)插穗为材料,进行不同浓度(0、200和500 mg/L)吲哚丁酸(IBA)处理,观测各类处理材料的生根情况,并对扦插前插穗(初始茎)和扦插后插穗愈伤组织的碳氮代谢物质、褐化相关物质和解剖学结构进行分析观察,探讨不同年龄母树及不同月份插穗扦插生根能力,为板栗扦插生根技术体系奠定理论基础.结果 表明:(1)5年生板栗的初始茎和愈伤组织中碳氮代谢相关物质淀粉和可溶性糖含量明显高于30年生板栗,而其可溶性蛋白含量30年生高于5年生板栗,但其γ-氨基丁酸(GABA)含量在不同年龄母树间无明显变化;30年生板栗插穗初始茎中可溶性蛋白、GABA和可溶性糖含量均随着月份的增加而逐渐降低,但是在愈伤组织中GABA、可溶性糖和淀粉含量随着月份增加而逐渐升高.(2)板栗插穗初始茎和愈伤组织的褐化相关物质单宁、酚类和类黄酮含量均表现为30年生不同程度低于5年生;除类黄酮含量在7月份的愈伤组织中有显著升高外,不同月份板栗的单宁、酚类、类黄酮含量均没有明显变化.(3)生根状况及解剖学观察结果显示,5年生板栗插穗的愈伤率和生根率高于30年生的插穗,且30年生插穗6月份扦插的愈伤率最高;板栗插穗属于诱导生根类型,皮层中存在环状厚壁组织;5年生板栗插穗的木质素含量低于30年生板栗,但形成层细胞层数高于30年生.研究认为,板栗扦插生根过程中插穗褐化现象严重,生根率较低;不同年龄母树和不同月份的板栗插穗在扦插过程中的碳氮代谢相关化合物含量都有明显的差异,而褐化相关物质含量仅在不同年龄母树间有较大的差异,不同月份间大部分无明显差异.

羊草(Leymus chinensis)为异源四倍体禾本科牧草,利用成熟胚诱导愈伤组织获得再生植株的效率极低,难以运用遗传转化方法进行品种改良.我们以羊草成熟胚为外植体,使用适宜羊草愈伤组织生长的新型培养基配方,筛选诱导愈伤组织、不定芽分化及生根阶段的最适植物激素浓度、光照和温度条件,从而优化羊草成熟胚的组织培养方案.研究结果表明,羊草成熟胚诱导阶段2,4-D的最适浓度为2.0 mg·L-1,变温暗培养,诱导率可达74.1％;分化阶段6-BA和NAA的最适浓度均为1.0 mg·L-1,分化率可达57.1％;生根阶段NAA的最适浓度为0.25 mg.L-1,移栽后成活率为100％.

目的 建立金线莲工厂化高效育苗技术.方法 以金线莲种子在培养基上萌发获得原球茎、不定芽,通过正交试验对愈伤组织的诱导和分化先行筛选,然后根据响应面分析法中心组合试验,以愈伤组织分化率为响应值,对6-BA、NAA、芋泥3因素进行优化.结果 正交试验分析结果表明:影响愈伤组织诱导和分化的关键因子为外植体类型,不定芽类型最易诱导产生愈伤组织,诱导率较高,达到27.64％,筛选出的最优培养基为1/2MS+6-BA3.0mg/L+ NAA0.5mg/L+芋泥200g/L,在该培养基上继代培养,愈伤组织月增殖系数达50倍.利用响应面优化得到的愈伤组织分化培养基为1/2MS+6-BA1.0mg/L+ NAA0.46mg/L+芋泥200g/L,预测分化率为为83.16％,验证值为81.4％.生根壮苗培养1/2MS+ NAA0.5 mg/L+80g/L香蕉+7g/L芋泥.结论 因此利用响应面方法可有效优化金线莲愈伤组织分化培养条件,可应用于实际生产.