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。     

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。     

白刺组织培养的研究

系统研究了白刺(Nitraria)离体腋芽分化、生根,增殖继代,试管苗移栽等技术。分析唐古特白刺(N.tangutorum)和大果白刺(N.ropouskii)的种间培养差异和液体生根试验.结果表明:白刺离体茎段腋芽分化的最适培养基为"M_s+BA2.0ppm+IBA0.6ppm",再生根培养基为"(1/2)M_s+IBA0.5ppm",试管苗移栽成活率在95%以上。唐古特白刺与大果白刺在分化与生根方面有一定的差异,当分化率最高,生根率最大时,大果白刺所需IBA浓度均略高,液体生根培养液以"(1/2)M_s+IBA0.6PPm"为最好。     

氯吡苯脲对红砂愈伤组织诱导和增殖的影响及响应面法优化

以红砂的一年生苗嫩茎为外植体,添加不同浓度的氯吡苯脲（CPPU）、6-BA和NAA,进行愈伤组织诱导试验,得出红砂愈伤组织诱导的最佳培养基为1/2MS+CPPU 0.1 mg·L-1+NAA1 mg·L-1。利用响应面分析法,设计CCD中心组合试验,对CPPU和NAA两个因素进行优化,得出愈伤组织最佳继代培养基为1/2MS+CPPU 0.1195 mg·L-1+NAA1.1 mg·L-1,在此条件下,实际增殖率可达到4.7414,为理论预测值的99.15%,愈伤组织的最适继代周期为30 d左右。利用响应面分析法可优化红砂愈伤组织继代培养基,得到理论最佳配方,验证结果表明该方法科学、高效。     

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。     

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。     

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。     

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。     

PFS混凝-Fenton-SBR反硝化脱氮-BAF组合工艺深度处理垃圾渗滤液

采用混凝沉淀-Fenton-SBR反硝化脱氮-BAF法工艺对经SBR处理的垃圾渗滤液进行深度处理。在进水污染物平均浓度为:CODcr=800mg·L-1,BOD5=50mg·L-1,NH3-N=10mg·L-1,NO3-N=550mg·L-1,TN=630mg·L-1,色度=600倍的情况下,组合工艺的最佳条件为:PFS加药量为0.5g·L-1;H2O2(30%)投加量为0.6m·lL-1,Fe2+投加量为0.005mo·lL-1,反应时间为4小时;反硝化以甲醇为外加碳源,碳氮比为3.2。最终出水水质CODcr≤80mg·L-1,BOD5≤10mg·L-1,NH3-N≤1.0mg·L-1,NO3-N≤10mg·L-1,TN≤10mg·L-1,色度≤15倍,SS≤10mg·L-1,达到生活垃圾填埋场污染排放标准(GB16889-2008)。组合工艺的药剂总成本低于6.85元/吨。     

霸王基因组RAPD优化条件的建立

实验以霸王20 d龄无菌籽苗为材料,使用CTAB法提取其基因组DNA,进行RAPD条件优化分析。通过单因子实验分别研究了Mg2+浓度、dNTPS浓度、Taq酶的浓度、引物浓度和模板DNA浓度对RAPD反应的影响,即在25 μL总反应体系中,Mg2+的适宜浓度为1.5~2.5 mmol\5L-1、dNTPs的适宜浓度为0.2~0.3 mmol\5L-1、随机引物的浓度以1.2 μmol\5L-1为宜、Taq酶的用量以2.0 U为佳、模板DNA的最适用量为50 ng。本研究的PCR扩增程序为94℃预变性8 min, 94℃变性1 min, 37℃退火1 min, 72℃延伸2 min,设40个循环,最后72℃保温6 min。     

四合木硬枝扦插生根特性的研究

从插穗长度与龄级、外源激素浓度、插穗留叶量、插穗着生部位等方面研究了四合木硬枝扦插生根特性。结果表明：2～3 a生枝条的生根率显著高于4 a以上生枝条的生根率;外源激素浓度对生根有明显的影响,使用50 mg·L-1 ABT1浸泡3 h,生根率可达91%;留叶量的多少对生根有显著影响,随着留叶量的增多,生根率升高;从南、北两个采穗方向采集的插穗,生根率、生根插穗的平均生根数和平均根长之间差异均不显著;采用上部带梢枝条制成的插穗,生根率极显著高于由枝条中部和下部制成的插穗;插后3 d开始出现愈伤组织,并有少量插穗开始生根,插后6 d大部分插穗已愈合、膨大,插后7～10 d为生根高峰期。     

科尔沁沙质草地优势多年生植物氮素回收效率的分异特征

养分回收是多年生植物重要的适应策略,通过这种方式可以使植物重新利用体内养分。尤其在养分贫瘠的环境中,养分条件的微小变化都会影响植物的生长、竞争和适合度。但是,不同物种和不同生活型植物的氮素回收效率具有较高的变异,这对理解不同物种或生活型植物在生态系统功能中的作用具有重要意义。本研究分析了科尔沁沙质草地生态系统中39种多年生植物成熟绿叶和枯叶的氮素含量和氮素回收效率,以揭示不同物种或生活型植物氮素回收效率的分异特征。结果表明：科尔沁沙质草地优势多年生植物成熟绿叶氮素含量的变化范围在12.2～33.4 mg·g-1,平均值为23.3 mg·g-1;与全国及全球尺度上的研究结果相比,科尔沁沙质草地成熟绿叶氮含量平均值偏高,说明干旱荒漠环境植物叶片平均氮含量相对较高;多年生植物枯叶的氮素含量明显小于成熟绿叶氮素含量,变化范围在6.2～18.8 mg·g-1,平均值为11.3 mg·g-1;多年生植物氮素回收效率的范围在29%至74%之间变化,平均值为50.3%。这说明氮素回收是科尔沁沙质草地生态系统多年生植物重要的养分保留策略之一。另外,沙质草地不同生活型植物的氮素回收效率存在显著的差异。固氮植物和禾本科植物的氮素回收效率显著低于灌木和杂类草植物。这一结果间接说明植物氮素保持能力的分异是半干旱沙质草地植物共存的机理之一。     

沙地彰武松在不同基质上扦插生根性状研究

彰武松在3种基质中插穗生根性状存在显著差异。综合分析生根率、生根性状和根系效果指数等三个因素,发现蛭石基质最好,草炭基质次之,细沙基质较差。草炭基质虽生根率较高,但根系效果指数却没有蛭石好。生根能力较差的细沙基质,生根性状离散度最大。彰武松插穗生根性状的相关分析表明,侧根数、不定根（插穗底部切面不同位置上长出的主根）数、最长不定根长分别与根总长度存在极显著正相关,侧根数、不定根数及最长不定根长相互存在极显著正相关,最长不定根长与最长不定根粗有显著负相关关系。     

α-萘乙酸钠对温室辣椒产量和内源激素水平的影响

以陇椒2号为试验材料,研究了α-萘乙酸钠对荒漠区日光温室辣椒产量和内源激素水平的影响。结果表明:叶面喷施35 mg·L-1的α-萘乙酸钠显著提高了辣椒生育后期的单果重,降低了辣椒不同生育阶段的落花落果率,改善了辣椒植株的营养条件,加速了辣椒根系和地上部分中后期的生长速率和干物质积累量,提高了辣椒不同生育阶段单株的产量。单果重和单株平均产量较对照分别提高15.76%和43.18%,落花落果率较对照降低19.77%。叶面喷施30～35 mg·L-1的α-萘乙酸钠显著降低了辣椒植株生长过程中叶片内源激素脱落酸（ABA）和吲哚乙酸（IAA）的含量,而且浓度越高,效果越明显;改变了辣椒叶片内源激素赤霉素（GA）和玉米素（ZR）的浓度和分布。辣椒植株的单株产量与叶片内源激素ZR含量正相关,与IAA和ABA的含量负相关,与GA相关性不显著。     

外源Ca2+对藏药独一味幼苗速冷冻抗性的效应

 利用不同浓度CaCl₂喷施独一味两对叶龄幼苗,然后分别迅速置不同低温（4 ℃、0 ℃和-4 ℃）处理48 h,以28 ℃为对照,处理结束测定幼苗叶片叶绿素含量、细胞膜稳态性、抗氧化酶活性和膜质过氧化等指标的变化,旨在揭示外源Ca2+对提高独一味幼苗速冷冻抗性的作用效应,为独一味人工驯化栽培提供理论依据。结果表明,独一味幼苗对0 ℃及以上低温速冷冻表现较强的适应性。喷施15 mmol\5L-1的CaCl2能显著诱导增强独一味幼苗叶中SOD、POD活性,降低膜质过氧化程度,增强细胞膜系统的稳定性,有效改善独一味幼苗的速冷冻抗性,缓解速冷冻胁迫对幼苗的伤害,使叶绿素含量维持在较高水平,为适宜条件下迅速恢复生长奠定了良好基础。