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金银花同源四倍体的诱导和鉴定
金银花是忍冬科忍冬属植物忍冬Lonwera japonica Thunb.的干燥花蕾或带初开的花,具有清热解毒,凉风散热之功效[1],是中医常用药.药用植物多倍体具有药效成分含量高,抗逆性强等特点[2].利用生物技术进行多倍体诱导,诱导效率高,嵌合体少[3].本研究利用生物技术,在离体组织水平上进行出金银花同源四倍体的诱导,以期为选育金银花四倍体新品种提供技术支持.
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桔梗同源四倍体诱导及其基因组DNA甲基化差异分析
为探究桔梗同源四倍体与二倍体试管苗外观形态差异的表观遗传变化,先将桔梗二倍体不定芽用不同浓度的秋水仙素(加0.02 g·mL-1二甲亚砜)混合液浸泡后进行组织培养,并通过流式细胞仪和根尖染色体鉴定相结合的方法鉴定倍性.在获得桔梗同源四倍体的基础上,采用甲基化敏感扩增多态性(methylation sensitive amplified polymorphism,MSAP)技术探究二倍体与四倍体植株之间的DNA甲基化水平及其模式变化.结果表明0.2％的秋水仙素(加0.02 g·mL-1二甲亚砜)混合液处理桔梗不定芽12 h是诱导桔梗同源四倍体的适条件,其诱导率达到32.0％;四倍体与二倍体植株在外观形态上存在明显差异,经过DNA甲基化差异分析,20对引物扩增的1 586条带中二倍体有764条,四倍体有822条.二倍体总甲基化率、全甲基化率和半甲基化率分别为92.15％,61.52％,30.65％,而四倍体为86.13％,54.38％,31.75％,与二倍体相比,其同源四倍体总甲基化率降低6.02％,全甲基化率降低7.14％,而半甲基化率升高1.6％,说明染色体加倍后其DNA表观遗传模式发生了变化.
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何首乌快繁技术优化及同源四倍体的诱导与鉴定
目的:建立何首乌快速繁殖体系并对之进行优化；探索组织培养条件下诱导何首乌同源四倍体的有效方法.方法:采用正交设计的方法,对何首乌的繁殖培养基进行优化筛选；将顶芽于不同浓度秋水仙碱溶液中浸泡不同时间筛选何首乌同源四倍体的诱导条件.结果:何首乌佳繁殖培养基为MS +6-BA 1.0 mg· L-1 +NAA 0.3 mg·L-1+ PP3330.4 mg·L-1；0.2％秋水仙碱浸泡芽30 h,或0.3％秋水仙碱浸泡芽18h为诱导何首乌同源四倍体的理想条件,诱导率高达16.7％.结论:采用组织培养方法可进行何首乌的快速繁殖；秋水仙碱是有效的多倍体诱导剂.通过根尖细胞染色体鉴定,共获得25个同源四倍体株系.该实验为何首乌野生资源保护、优良品种的选育奠定了基础.
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不同倍性高山红景天种质叶片光合特征的比较研究
目的:比较不同倍性高山红景天种质叶片光合特征的差异,为其栽培提供科学依据.方法:采用LI-6400/XT光合作用测定系统,测定了二倍体与同源四倍体种质叶片的光响应曲线与CO2响应曲线,比较了二者生物量、叶面积、气孔特征及叶绿素含量的差异.结果:白天2种种质的气孔呈明显开放状态,且气孔导度对光合有效辐射、C02浓度变化有明显的响应,这与CAM植物的特征并不一致.同源四倍体光补偿点显著低于二倍体,而光饱和点与二倍体相近,二者光饱和点均偏低,在500 μmol·m-2·s-1附近;同源四倍体的表观量子效率显著高于二倍体,在500μmol·m-2·s-1以上的光合有效辐射条件下,同源四倍体净光合速率显著高于二倍体;同源四倍体的气孔导度、蒸腾速率也显著高于二倍体;同源四倍体的生物量、叶面积、气孔直径和叶绿素含量均远高于二倍体,而气孔密度小于二倍体.结论:本研究结果为不同倍性高山红景天种质的人工栽培提供了科学依据.
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蒙古黄芪同源四倍体株系皂苷类成分的测定
目的 从9个蒙古黄芪同源四倍体株系中筛选出皂苷类成分含量显著高于二倍体的株系.方法 采用分光光度法对蒙古黄芪二倍体及9个同源四倍体株系的试管苗所含的黄芪总皂苷进行了含量测定,并采用HPLC-ELSD对所含的5种主要单体皂苷的含量进行了测定.结果 9个蒙古黄芪同源四倍体株系的总皂苷及单体皂苷含量均显著高于二倍体株系.结论 采用多倍体诱导技术可以有效提高蒙古黄芪中皂苷类成分的含量.
关键词： 蒙古黄芪 同源四倍体 皂苷 高效液相色谱-蒸发光散射检测法 -
粉葛组织培养及同源四倍体诱导
目的建立粉葛的组织培养体系;培育粉葛同源四倍体新种质.方法以MS培养基为基本培养基,培养外植体茎尖或茎段获得组培再生植株;用不同体积分数的秋水仙素对无菌苗茎尖进行不同时间的处理,诱导遗传物质加倍的同源四倍体.结果其适愈伤组织诱导培养基为MS+6-BA 1.0 mg/L+2,4-D 1.0 mg/L+NAA0.2 mg/L,分化和增殖培养基为MS+6-BA 1.0 mg/L+2,4-D 0.2 mg/L,生根培养基为1/2 MS+IBA 0.2 mg/L;从长出约1 cm的丛生芽上切取0.3～0.5 cm的茎尖用0.4%～0.5%的秋水仙素处理48 h效果较好,体积分数过低或过高和处理时间太短或太长都不易成功.结论同源四倍体粉葛为葛根中药用物质质量分数的提高提供了基础.
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桔梗四倍体生理生化指标的测定和评价
为了发展南京地区中药材栽培产业,引进和推广桔梗优良品系,对我们前期研究获得的同源四倍体桔梗优良品系进行了生理、生化指标的测定和评价.通过测定并比较2年生、3年生桔梗2倍体和4倍体品系的4项主要生理、生化指标,为桔梗多倍体优良品系的选育,评价提供依据.试验结果表明:无论2年生、3年生的桔梗植株,同源四倍体桔梗品系的叶绿素含量、APX、POD和SOD的生理生化指标均比对应的2倍体明显提高,同源四倍体桔梗品系生长代谢更旺盛,预计有更好的生物产量、抗逆性和代谢产物积累活性.该实验建立的4倍体桔梗的生理生化指标的测定和评价方法,对其他中药材优良品种的选育和评价具有重要的参考价值.
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青蒿同源四倍体的诱导及农艺性状的评价
以青蒿组培苗幼嫩顶芽为材料,研究了秋水仙素诱导染色体倍性变异的佳浓度和适处理时间,结果表明:用0.2%秋水仙素溶液处理其试管苗幼嫩顶芽24 h的诱导方法有利于四倍体的产生,诱导率达到36%.显微镜观察变异植株根尖染色体数目为2n=4x=36条,苗床生长2个月后,四倍体植株农艺性状较二倍体有明显的优越性.
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盾叶薯蓣多倍体和辐射诱变株系部分生理活性的比较
分别用秋水仙素和60Coγ射线处理盾叶薯蓣愈伤组织和丛生芽,从而获得同源四倍体与辐射株系.移栽至田间生长一年后挖取新鲜根茎,用聚丙烯酰胺凝胶电泳法分析过氧化物酶(POD)同工酶与可溶性蛋白,并对各株系叶的叶绿素含量及抗坏血酸酶过氧化物酶(APX)活力进行测定,结果表明:四倍体株系POD同工酶与可溶性蛋白谱带颜色明显深于二倍体株系与辐射株系;辐射株系与对照株系相比,条带有所变化,这可能影响到有关生物学性状的变化.四倍体株系与辐射株系的叶绿素含量及APX活力相对于对照株系均有不同程度的提高.试验结果对盾叶薯蓣优良品种的培育具有一定的意义.
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杭白菊同源四倍体的诱导和鉴定
采用正交试验设计方法,进行了杭白菊试管苗快速繁殖技术的优化,同时进行了组织培养条件下杭白菊同源四倍体诱导与鉴定技术的研究.结果表明,诱导愈伤组织的优外植体为叶片,适培养基为MS+KT(激动素)2.0 mg/L+NAA(萘乙酸)0.2 mg/L;确定了杭白菊佳繁殖培养基为MS+BA(6-苄基嘌呤)0.2 mg/L+IAA(吲哚乙酸)0.05 mg/L+NAA0.2 mg/L;佳生根培养基为1/2MS+IAA 0.2 mg/L+ABT(生根粉)0.3 mg/L.在诱导四倍体的试验中,秋水仙碱浓度对存活率有显著影响,诱导杭白菊同源四倍体的佳条件是在2%二甲基亚砜和浓度为0.2%的秋水仙碱中浸泡36 h,诱导率高达13.33%.通过根尖细胞染色体鉴定,共获得11个同源四倍体株系.
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同源四倍体桔梗组培技术的优化研究
为了建立优良同源四倍体桔梗的快速繁殖和离体保存技术,采用均匀设计和正交设计以添加不同激素的MS培养基为基本培养基进行筛选和优化.结果表明:同源四倍体桔梗佳丛生芽培养基为MS+BA(6-苄基嘌呤)0.6 mg/L+NAA(萘乙酸)0.4 mg/L+RTCA(病毒唑)3.0 mg/L,丛生芽增殖系数可达到9.13.佳壮苗培养基为:MS+BA 0.2 mg/L+IAA(吲哚乙酸)0.1 mg/L+PP333(多效唑)0.2 mg/L+RTCA3.0 mg/L.佳生根培养基为:1/2 MS+IAA 0.7 mg/L+AC(活性炭)0.2 mg/L+ABT(生根粉)0.2 mg/L,生根率可达100%.适室温离体保存条件为:1/4 MS+蔗糖30 mg/L+甘露醇30 mg/L+PP333 1.0 mg/L+BA 0.3 mg/L+IAA 0.1 mg/L+RTCA 3.0 mg/L,保存150 d时存活率仍可达到59.2%,同时恢复生长快,遗传稳定性好.本研究为优良同源四倍体桔梗的推广应用和优良种质离体保存、减少遗传变异提供了技术依据.
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白术同源四倍体农艺性状和抗氧化酶活性的研究
为了从12个白术同源四倍体株系中筛选出抗氧化活性高,且长势良好的优良品种,测定了白术田间株系的农艺性状及具有清除活性氧能力的SOD,APX,POD等酶的活性.白术同源四倍体株系表现出根茎叶的巨型性等明显的多倍体性状,四倍体株系SOD,APX,POD的比活力普遍高于二倍体,说明白术同源四倍体具有比二倍体更强的清除活性氧能力,对外界不良环境的影响具有更高的抗逆性.SOD,APX,POD的比活力与鲜重之间有很强的相关性,相关系数分别为0.663,0.798和0.918.因此SOD,APX,POD的比活力可以作为评价植物产量的一条新途径,为优良品种的前期选育研究提供了新的思路.
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蒙古黄芪组织培养及同源四倍体的诱导与鉴定
通过蒙古黄芪组织培养技术的正交试验,确定了蒙古黄芪佳繁殖培养基:MS+BA0.6 mg/L+IAA0.2 mg/L+PP3330.2 mg/L;叶作为诱导愈伤组织的外植体优于茎,适培养基:MS+BA2.0 mg/L+KT1.0 mg/L+NAA0.5 mg/L;佳生根培养基:1/2MS+IAA 0.5 mg/L+IBA2.0 mg/L+ABT2.0 mg/L.建立了蒙古黄芪快速繁殖体系;在无菌条件下利用秋水仙碱诱导蒙古黄芪,获得62个染色体加倍遗传稳定的变异试管苗株系,通过试管苗根尖染色体鉴定,对诱导获得的蒙古黄芪染色体加倍株系进行初步筛选,为进一步获得蒙古黄芪优良品系奠定基础.
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白术同源四倍体株系的鉴定和有效成分的含量测定
为了提高白术药材的品质和产量,对组织培养条件下诱导获得的白术(Atractylodes macrocephala Koidz.)四倍体株系,进行了田间农艺性状的鉴定,同时采用苯酚-硫酸法和高效液相色谱法测定了其水溶性糖和白术内酯的含量.结果表明:优选出的14个多倍体株系表现出典型的多倍体性状,根部药材质量均有较大幅度提高,有8个株系的水溶性糖、白术内酯I、白术内酯Ⅲ的产量和含量高于二倍体对照,并初步优选出有效成分含量及产量均高于对照的D69、D88、E72 3个优良品系,为今后进一步选育出产量高品质优的优良白术品种展示了很好的应用前景.
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桔梗同源四倍体株系的鉴定和桔梗皂甙D含量的比较
对组织培养条件下诱导获得的桔梗(Platycodon grandiflorum A.DC)四倍体株系,进行了农艺性状的鉴定,同时采用HPLC-ELSD测定了其桔梗皂甙D的含量.结果表明:在供试的21个桔梗四倍体株系中,18个株系的桔梗皂甙D含量高于二倍体株系;9个株系的单株产量高于二倍体株系;15个株系的桔梗皂甙D的生产量高于二倍体株系.这一结果为今后进一步选育出产量高、皂甙含量高的优良桔梗品种展示了美好前景.
关键词： 桔梗 同源四倍体 桔梗皂甙D 高效液相色谱蒸发光散射检测器检测法 -
丹参同源四倍体的诱导、鉴定及有效成分的含量测定
为了提高丹参药材的品质和产量,进行了组织培养多倍体育种技术的研究.把秋水仙素添加到MS培养基上成功地诱导获得了丹参四倍体株系,并进行了多倍体田间农艺性状观察比较和根部产量的测定,进行了多倍体根部药材主要有效化学成分的HPLC测定.结果表明:选出的10个多倍体品系中均表现出典型的多倍体性状,根部药材质量均有较大幅度提高,10个品系中有4个品系的有效化学成分丹参酮含量高于对照品种,丹参酮和丹参素的含量呈明显相关性.
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何首乌同源四倍体农艺性状考察及二苯乙烯苷含量测定
将确认为同源四倍体的何首乌试管苗进行田间移栽,考察其田间农艺性状,并采用高效液相法测定块根中的二苯乙烯苷含量.结果表明:在考察的19个四倍体株系中,14个株系的块根产量显著高于对照二倍体;所有四倍体块根中的二苯乙烯苷含量均高于二倍体,其中高者比二倍体株系高79.22%;17个株系的二苯乙烯苷单株生产量高于二倍体50X.这一结果为何首乌同源四倍体优良品种的推广应用提供了科学依据.
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白术同源四倍体诱导
目的:通过多倍体育种选育白术优良品种.方法:应用组织培养技术对白术(Atrctylodes macrocephala Kiodz.)进行多倍体诱导.结果在组织培养条件下,把带有绿色芽点的白术愈伤组织经不同浓度秋水仙碱溶液浸泡一定时间后再进行培养,诱导白术多倍体产生,通过试管苗根尖染色体显微鉴定和下表皮特征的观察,鉴定出5个白术的同源四倍体株系.结论:本文的试验结果为白术的优良品种选育打下了基础.
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同源四倍体盾叶薯蓣遗传稳定性研究
目的:考察盾叶薯蓣同源四倍体的遗传稳定性.方法:利用显微方法进行根尖染色体鉴定;于生长稳定期观测田间苗的农艺性状;测定蛋白质含量并进行蛋白质聚丙烯酰胺凝胶电泳;测定和比较薯蓣皂苷元含量.结果:盾叶薯蓣四倍体株系的染色体数日仍为40,农艺性状保持了器官巨型性的多倍体特征,各株系蛋白质电泳谱带基本相似,薯蓣皂苷元及蛋白质含量均高于二倍体对照株系.结论:本实验证实人工诱导的盾叶薯蓣同源四倍体具有较好的遗传稳定性,为后续的多倍体优良品种选育工作奠定了基础.
