沙生濒危物种霸王的高频植株再生研究

实验选用霸王无菌苗的茎尖、子叶、下胚轴和胚根作为材料,研究霸王不同外植体的离体培养技术。结果表明,霸王茎尖是诱导丛生芽的良好外植体,而子叶、下胚轴和胚根是诱导愈伤组织的良好外植体;霸王茎尖的最适增殖培养基是:MS+6-BA 5.0 mg·L-1+NAA 1.0 mg·L-1;最适生根培养基是:MS+IAA 1.5 mg·L-1;最适愈伤组织诱导培养基是:MS+6-BA 1.0 mg·L-1或MS+6-BA 1.0 mg·L-1+NAA 0.5 mg·L-1。沙质基质为霸王组培苗过渡的最佳基质。     

荒漠植物红砂愈伤组织诱导与增殖研究

以红砂的叶和嫩茎为外植体,进行愈伤组织诱导与增殖研究。结果表明: 红砂的嫩茎是诱导愈伤组织最快的外植体; 其愈伤组织诱导的最适培养基为: MS+6-BA（0.2 mg·L^-1+2,4-D（2.0 mg·L^-1）,pH值5.8,诱导率可达100%; 而叶片的诱导相对要慢。愈伤组织的增殖在MS+6-BA（0.1 mg·L^-1）+2,4-D（1.0 mg·L^-1） 的培养基中最为理想,并维持其良好的组织结构, 其最适继代周期为30～40 d。愈伤组织在含50 mM NaCl的培养基上生长速度最快,但NaCl含量大于300 mM的培养基上致死,不再生长。     

强抗旱胡麻新品种陇亚11号组织培养技术优化研究

针对胡麻组织培养中胚状体诱导率低、植株再生和生根困难等问题,以强抗旱胡麻优良新品种陇亚11号为实验材料,从培养基配置、外植体筛选、生根培养等方面开展系统研究,并进行相关技术优化,为胡麻组织培养技术提供一套更加适用的优化方案。结果表明,NAA与6-BA互作,诱导的愈伤组织深绿、致密、团状性好,玻璃化和疏松透明现象较少,二者浓度的变化对胚状体的诱导率平均值和最大值以及成苗率平均值等均高于优化前,其中MS+NAA（1.0 mg·L-1）+6-BA（0.5 mg·L-1)的培养基胚状体诱导率、成苗率均为所有处理中最高;NAA与PP333互作,生根率、平均生根数、平均根长均有明显的提高,其中1/2MS+AC(0.05%)+NAA(0.5 mg·L-1) +PP333（0.001 mg·L-1）的培养基生根效果最好,该培养基上培养的试管苗,根上发生较多的侧根和不定根,有利于幼苗吸收土壤中的水分和无机盐,提高移栽成活率。虽然优化后的培养基使胚状体的诱导率和成苗率均有明显增加,但通过胚状体分化的植株比率仍然偏低,与实际生产中的要求还有一定差距,不利于大量的繁殖移栽,仍需进一步探索研究。     

珍稀泌盐植物长叶红砂(Reaumuria trigyna)愈伤组织诱导及增殖

以珍稀泌盐植物长叶红砂(Reaumuria trigyna)成熟种子和不同发育阶段幼苗的不同部位为外植体,对其愈伤组织诱导和增殖进行了系统研究。结果表明:在添加3.0mg·L-12,4-D、1.0mg·L-1 NAA、0.5mg·L-1 6-BA、30g·L-1蔗糖和6.0g·L-1琼脂,pH为5.8的MSO培养基中,出愈率达70%以上,生长量高于其他培养基,是该植物愈伤组织诱导的最佳培养体系;7d下胚轴和25d的幼苗较适合愈伤组织诱导,可形成淡黄色疏松愈伤组织,且褐化程度相对较低;适宜的继代周期为30~40d,随着传代次数增加,愈伤组织颜色变淡,生长速度加快;NaCl浓度为50mmol·L-1和100mmol·L-1时促进愈伤组织生长,盐浓度过高则导致其生长受抑,甚至死亡。     

利用响应面法优化野生白刺(Nitraria sibirica)茎段增殖培养基

为了提高野生白刺(Nitraria sibirica)组培过程中的增殖系数,以野生白刺的无菌苗幼嫩茎段为外植体,利用响应面法对白刺茎段增殖诱导试验进行优化。在添加不同激素浓度NAA、IBA、IAA与6-BA组合的单因素增殖诱导试验基础上,根据CCD中心组合试验设计原理,采用2因素5水平的响应面法,对挑选出的6-BA和IBA两个因素浓度进行优化,得出增殖诱导最佳培养基为MS+6-BA(0.22mg·L-1)+IBA(0.55mg·L-1)。在此条件下,实际增殖系数可达到3.90。优化后的培养基使得增殖系数从之前单因素实验所得最高增殖系数3.63提高到了3.90。为野生白刺组培方面稳定增殖以及后续在组培环境下与锁阳接种研究提供了保障。     

NaCl胁迫下红砂愈伤组织中主要离子累积特征的研究

盐胁迫下植物对Na+、K+、Ca2+、Cl-的选择性吸收代表了植物对盐胁迫的适应性。以荒漠植物红砂为材料,研究不同浓度NaCl胁迫对红砂愈伤组织Na+、K+、Ca2+、Cl-含量的影响。结果表明,NaCl胁迫下红砂组织相对生长率随着盐浓度的增加先增加后下降, 100 mM处理时达到最大;K+、Ca2+含量下降,Na+和Cl-含量升高,变化幅度随NaCl浓度的增加而增大。红砂愈伤组织具有很强的耐盐能力,低浓度NaCl处理可促进愈伤组织的生长,对Na+、K+、Ca2+、Cl-的吸收选择性提高,有利于避免离子代谢紊乱,减轻NaCl胁迫的伤害;在较高浓度下盐胁迫会对植物的生长造成一定的抑制。可见,离子平衡是红砂组织耐盐性的重要机理之一。     

骆驼刺叶片再生体系的建立

以骆驼刺(Alhagi pseudalhagi Desv.)叶片为试验材料,研究了基本培养基、不同叶位、放置方式及植物生长调节剂配比等对不定芽再生的影响。结果表明:骆驼刺叶片再生的最佳取材位置是试管苗中部;不同放置方式对不定芽的再生无明显影响;叶片不定芽再生的最佳培养基为:MS+6-BA 0.5 mg\5L-1+IBA 0.1 mg\5L-1,其不定芽分化率为100%,分化系数达11.28。低浓度IAA有利于叶片再生茎段的生根,在1/2MS+IAA 0.15 mg\5L-1的培养基上生根率为100%,平均根数达10.2条。     

盐胁迫下红砂愈伤组织的抗氧化能力与耐盐性研究

通过测定不同梯度盐胁迫下红砂愈伤组织中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶（CAT）的活性,以及丙二醛(MDA)含量和细胞膜透性,探讨了红砂抗氧化能力与耐盐性的关系。结果显示:随着盐胁迫浓度增加,红砂愈伤组织中MDA 含量比对照增加0.84%~51.03%,SOD、POD和CAT活性分别比对照提高9.83%~51.98%、26.4%~140.2%和44.74%~216.34%。表明红砂可以通过上调SOD、POD和CAT等保护酶的活性来响应盐胁迫,并以此降低盐胁迫诱导的膜脂过氧化程度,从而提高其耐盐性。     

电晕电场将大豆Gy3基因导入花棒愈伤组织及植株再生

以花棒幼胚诱导的愈伤组织为受体材料,利用针-板电晕电场将pBI121质粒(含GUS基因和卡那霉素抗性基因)导入花棒愈伤组织,利用组织化学定位实验检测到GUS基因在受体组织中的瞬时表达。用80 mg\5L-1卡那霉素筛选转基因花棒愈伤组织中含有的大豆Gy3基因,获得了38株再生植株,含大豆Gy3基因3株,再生植株经PCR、RT-PCR检测初步证实大豆Gy3基因已转入花棒植物基因组DNA中并发生转录。     

根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的马铃薯高效遗传转化体系筛选及优化

马铃薯是重要的块茎类作物,根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的遗传转化方法是马铃薯基因工程育种的重要技术,研究其遗传转化体系和转化效率有助于提高分子育种效率。针对利用根癌农杆菌介导的2种外植体遗传转化马铃薯普通栽培品种,通过筛选获得最佳转化体系和转化率。以4种马铃薯普通栽培品种(Favorita、Shepody、Atlantic、甘农薯2号)的茎段和试管薯薄片为受体材料,对根癌农杆菌介导的不同遗传转化体系的分化率和转化率进行分析。结果表明:Favorita、甘农薯2号和Atlantic茎段经S2(MS;6-BA 2.5mg·L~(-1),2,4-D0.6mg·L~(-1),Carb 400mg·L~(-1),Kan 50mg·L~(-1))和M2(MS;6-BA 2.5mg·L~(-1),IAA 0.25 mg·L~(-1),2,4-D0.25mg·L~(~(-1)),Carb 400mg·L~(-1),Kan 50mg·L~(-1))培养后获得的转化率显著高于其他培养基。Favorita茎段最大转化率显著高于试管薯薄片转化率;甘农薯2号和Shepody试管薯薄片转化率显著高于茎段转化率。茎段转化体系的最佳诱导愈伤培养基为S2,最佳分化培养为基为M2。Favorita适合采用茎段转化体系,甘农薯2号和Shepody适合采用试管薯薄片转化体系。不同品种的愈伤组织诱导培养基和分化培养基的差别主要是由基因型差异引起的,在提高遗传转化效率中应该针对品种进行转化体系的筛选。     

红砂种子萌发对盐胁迫及适度干旱的响应

对红砂（Reaumuria soongorica (Pall.) Maxim）种子进行室内萌发实验,采用双因素正交法,设置NaCl 10个梯度(mmol·L-1):0、25、50、75、100、125、150、175、200、250;以PEG模拟干旱胁迫两个PEG浓度（g·L-1）: 0和75,测定种子萌发的12个指标,分析红砂种子萌发对NaCl胁迫及适度干旱的响应。结果表明,盐胁迫降低红砂种子萌发的发芽率,减弱种子活力,抑制胚根和胚轴生长。然而一定程度干旱胁迫（PEG75 g·L-1）可提高种子发芽率,增大种子活力,促进干重累积。耐盐隶属函数分析显示, PEG75处理下红砂种子的耐盐性高于PEG0,由此推测红砂进化出了盐胁迫与干旱胁迫的交叉适应策略。     

红砂愈伤组织适应盐胁迫的渗透调节机制研究

测定在不同盐胁迫下红砂愈伤组织中几种渗透调节物质的累积量,研究盐胁迫下红砂的渗透调节机制。研究结果表明, 在盐胁迫下,红砂愈伤组织的相对生长率随着盐浓度的增加先升高后降低。红砂愈伤组织具有很强的耐盐能力,低于100 mM NaCl处理可促进红砂的生长,大于100 mM NaCl处理,则会抑制红砂生长。红砂愈伤组织中脯氨酸、甘氨酸甜菜碱、类黄酮和海藻糖在盐胁迫下大量累积,是红砂渗透调节能力改善的积极反应,也是红砂耐盐性强的体现和重要原因。     

红砂和珍珠对极端环境的生理响应与调节机制

红砂和珍珠的生理生态特性随其生长的环境条件而变化;长期生长在一起的红砂和珍珠其生理生态特性具明显的差异,两者适应逆境的机制亦不相同。红砂和珍珠作为超旱生植物,其生理生态学特性明显区别于其他沙生植物;生长在山前地带的红砂和珍珠,可以在极低的水势条件下保证其生命活动,低的水势可能与渗透调节物质（如大量的脯氨酸）的存在有关,这类物质增加了植物的吸水能力;红砂和珍珠的光抑制程度较其他沙生植物要高得多,且光抑制的产生已对两种灌木光合色素产生了破坏,然而在条件稍好的早晚光抑制可得到恢复。     

红砂育苗的土壤水分管理初步研究

分布于60~300 mm降水量区域的超旱生半灌木红砂,是该区域的建群种,也是人工辅助植被恢复的主要树种,探索其幼苗成活与土壤含水量之间的关系,对人工辅助恢复植被十分重要。以不同苗龄的红砂容器苗和直播实生幼苗为调查对象,研究了红砂幼苗成活数量与土壤含水量之间的相关性。结果表明：10 cm土层中的体积含水量在20~25 d内持续达20%~30%时,其成活率达到70%左右;25 d以后,含水量在10%时就能维持其生命,苗龄30~40 d后幼苗成活率趋于稳定。     

西北地区红砂种群ISSR遗传变异的空间自相关分析

运用空间自相关分析,对我国西北地区28个红砂种群的60个ISSR位点进行空间分布的研究,从14个ISSR引物扩增的多态位点中,选取基因频率在30％~70％之间的位点,根据等样对频率和等距离间隔的方法对红砂种群进行空间结构的分析。通过Moran’s I值显示:红砂种群的多数ISSR位点在种群间的分布缺乏一定的空间结构,为随机分布,少数ISSR位点表现出微弱的空间结构,红砂种群总体的空间结构为随机分布。红砂种群遗传变异空间模式的形成是基因流、自然选择、种群隔离以及物种扩散特性综合作用的结果。对红砂种群的空间结构分析能有助于进一步探讨红砂随机大种群的进化与生态过程,为以后的保护工作提供科学依据。     

西鄂尔多斯地区强旱生小灌木水分参数的研究(Ⅰ)

绵刺、红砂、四合木、霸王柴为东阿拉善-西鄂尔多斯地区的超旱生灌木。本文运用PV技术对绵刺、红砂、四合木、霸王柴的多种水分关系参数(ψ_π¹⁰⁰、ψ₀、F₀、RWC⁰等)进行了测定,并通过测得的各水分参数从水分生理角度对这四种超旱生小灌木的耐旱性进行了比较分析。研究表明:①绵刺、红砂、四合木、霸王柴具有不同的耐旱机理,红砂主要体现为增加细胞溶质浓度的渗透调节,而四合木表现为较小的细胞体积(低的F₀值)和较强的持水能力(较大的AWC值和V_a/V₀值)。②红砂具有非常低的ψ_π¹⁰⁰值(-3.1302MPa)与ψ₀值(-3.5074MPa),体现出其具有很强的保持最大膨压和维持低水势的能力。③四合木的F₀值(52.12%)很低,而AWC值(87.43%)和V_a/V₀值(7.8092)却很高,说明四合木具有较强的忍耐水分胁迫能力和抗脱水能力。④绵刺的根茎系统具有快速吸收和传导水分的能力,可能与其具有劈裂式生长的特征有关。⑤经过对数据的统计学检验分析,证明PV技术具有良好的重复性。