陆地棉体细胞植株再生及其移栽技术研究

以7个陆地棉（Gossypium hirsutum L.）品种为材料，对体细胞植株再生及移栽技术进行了研究。在含IAA和KT和0.5ppm的MSB培养基上，Coker312、Coker201、鲁棉1024、冀合3016和河南79等5个品种能形成数量不等的胚性愈伤组织，中棉12和邯郸14的愈伤组织继代后便褐化死亡。胚性愈伤组织振荡培养1个月以上转移到成熟培养基上获得大     

陆地棉体细胞胚的白化与植株再生的关系

通过对棉花体细胞胚胎发育过程的观察发现，其发育的四个时期即球形期，心形期，鱼雷期和子叶期均有白化现象。成熟期的白色叶胚比绿色子叶胚在成苗培养基上生长快，且形成再生植株的频率高。     

陆地棉原生质体培养与植株再生

以陆地棉品种“珂字２０１”为材料,比较了ＩＡＡ＋ＫＴ和２,４－Ｄ＋ＫＴ在愈伤诱导和悬浮培养中的效应,结果表明：愈伤组织诱导中,ＩＡＡ和２,４－Ｄ表现为正效应,且２,４－Ｄ的效应强于ＩＡＡ;ＫＴ表现为负效应;胚性愈人务悬浮培养中;３种激素都表现出负效应。以胚性细胞悬浮系了原生质体的分离和培养试验,分离原生质体的最佳酶组合为纤维素酶３％＋果胶酶１．５％,原生质体培养的最佳激素为ＩＡＡ０．５ｍｇ／Ｌ＋Ｋ     

陆地棉原生质体培养与植株再生技术研究

 分离培养陆地棉品种ZDM-3（Gossypium hirsutum L cv ZDM-3）胚性细胞悬浮系的原生质体,通过体细胞胚胎发生成功获得再生植株。试验结果表明,植物生长调节剂组合和碳源对原生质体培养具有重要的影响,添加2,4-D + KT + 1.5%（W/V）葡萄糖+ 1.5%（W/V）麦芽糖的KM8P培养基对于陆地棉原生质体培养的效果较好。激素组合0.46 μmol·L^-1 KT + 0.45 μmol·L^-1  2,4-D诱导的愈伤组织较松软,分化潜力高;胚性愈伤组织的增殖使用0.93 μmol·L^-1 KT + 2.46 μmol·L^-1 IBA的激素组合;1.2 μmol·L^-1 IBA + 1.39 μmol·L^-1 KT有利于体细胞胚胎发生,而MSB-5 + 0.67 μmol·L^-1 KT+2.69 μmol·L^-1 NAA的培养基适合体细胞胚胎萌发和植株再生。此外,愈伤组织诱导宜用葡萄糖作为碳源,而胚性愈伤组织增殖、保存和胚状体的萌发过程宜使用麦芽糖作碳源。     

不同凝固剂对陆地棉体细胞胚胎发生和植株再生的影响

以陆地棉种质系珂字312和陆地棉标准系TM-1为材料,结合优化的陆地棉体细胞培养体系,系统地研究了琼脂、Gelrite和Phytagel3种培养基凝固剂对愈伤组织的诱导、胚性愈伤的增殖、体细胞胚状体的发生和植株再生的影响。结果表明,用Phytagel作为培养基的凝固剂,可显著改善陆地棉体细胞培养过程中的褐化问题,并具有提高胚性愈伤组织增殖速度、体细胞胚胎发生和植株再生频率等作用。Gelrite虽也能改善棉花体细胞培养中的褐化问题,但因水化现象严重而影响胚性愈伤组织增殖和体细胞胚状体发生,其效果不如Phy-tagel。因此,在陆地棉体细胞培养过程中的胚性愈伤组织诱导、体细胞胚状体发生和植株再生过程中,宜用Phytagel作为培养基的凝固剂,而无菌苗培养和愈伤组织诱导仍可以选用琼脂凝固剂。     

新疆棉花体细胞胚胎发生及植株再生

以新疆陆地棉主栽品种新陆早19号和新陆早23号下胚轴为外植体,通过对再生体系的研究,首次获得了胚性愈伤组织和再生植株.愈伤组织诱导以0.10 mg/L KT和0.10 mg/L2,4-D为最佳,KNO<,3>加倍有利于胚性愈伤组织形成,铺垫滤纸有利于胚状体的成熟和发达根系的产生.用此法,实验材料在6～8个月内即可获得大量再生苗.     

低酚陆地棉直接体细胞胚胎发生和植株再生

选用低酚陆地棉无菌苗下胚轴为材料进行全固体组织培养,直接诱导获得了胚性愈伤组织,并进一步分化为再生植株.结果表明,激素是影响棉花直接体细胞胚胎发生的重要因素.MSB培养基中添加2,4-D有利于愈伤组织的形成,却不能直接诱导获得胚性愈伤组织.MSB培养基中添加IBA和BA也不能直接诱导获得胚性愈伤组织.MSB培养基附加适当浓度的IBA和KT能直接诱导出胚性愈伤组织.最适激素组合(1.0 mg/L IBA,0.5 mg/L KT)能使诱导棉花下胚轴产生大量胚性愈伤组织,并且在3个月内就可肉眼观察到不同发育时期的胚.MSB培养基中附加1.0 g/L谷氨酰胺和0.5 g/L天门冬酰胺有利于胚萌发成苗.本研究建立了简便高效的棉花直接体细胞胚胎发生和植株再生培养体系,从胚性愈伤组织诱导到植株再生约需5～6个月时间.     

苎麻体细胞植株再生体系优化研究

旨在探索苎麻体细胞植株再生体系的优化方案,为苎麻组织培养及品种改良提供理论与技术依据。本试验以‘湘苎3号’为试材,优化苎麻愈伤诱导植株再生体系,再将此优化的再生体系应用于其他4个种质材料,得出5个种质的愈伤诱导率、芽诱导率、再生苗生根率,来比较不同基因型之间的体细胞植株再生率差异。结果表明‘,湘苎3号’最佳愈伤诱导培养基为附加2,4-D (0.1 mg/L)和6-BA (2.5 mg/L)的MS培养基;‘湘苎3号’、‘咸丰大叶绿’、‘A’、‘B’、‘中苎1号’的愈伤诱导率分别是:83.3%、80.0%、76.7%、70.0%、53.3%。‘湘苎3号’最佳芽诱导培养基为附加TDZ (0.5 mg/L)、2,4-D (0.02 mg/L)和IAA (0.03 mg/L)的1/2MS培养基,‘湘苎3号’、‘咸丰大叶绿’、‘A’、‘B’、‘中苎1号’的芽诱导率分别是:28.4%、21.2%、12.8%、8.9%、4.9%。‘湘苎3号’最佳生根培养基为附加TDZ (0.02 mg/L)+NAA(0.05 mg/L)+IAA (0.02 mg/L)的MS培养基,‘湘苎3号’、‘咸丰大叶绿’、‘A’...     

中国棉花体细胞植株再生的基因型分析

我国开展棉花体细胞组织培养研究20多年来,已经成功的获得了戴维逊氏棉、雷蒙德氏棉、瑟伯氏棉、拟似棉、草棉、亚洲棉、海岛棉和陆地棉8个棉属的再生植株。其中陆地棉约占总数的70％,海岛棉约占20％。考查陆地棉栽培品种(系)的系谱亲缘关系,主要来源于斯字棉的材料约占26％、岱字棉约占23％、乌干达棉约占12％、珂字棉约占11％、爱字棉约占3％、福字棉约占1．5％。本文对我国再生植株品种(系)的差异进行了分析,并将开展棉花体细胞组织培养以来再生成功或研究利用的基因型加以整理,以期为进一步的研究提供参考。     

甘薯体细胞胚的发生和植株再生

利用含不同浓度2,4-D的修改的MS培养基对7个甘薯(Ipomoea batatas Lam.)品种进行茎尖脱毒培养,产生了形态和解剖特征明显不同的3种愈伤组织,胚性愈伤组织的诱导频率与品种和2,4-D浓度有关。将胚性愈伤组织转移到不含激素的修改的MS培养基上,有3个品种的胚性愈伤组织进一步发育成鱼雷胚和子叶胚。其中高淀粉品种苏薯2号的子叶     

Phenotype Variations in Plant Regeneration of Upland Cotton (Gossypium hirsutum L.)

以陆地棉冀无2031无菌苗下胚轴为外植体，在MS中附加激素0.1mg/L IAA+0.1mg/L 2,4-D+0.1mg/L KT的培养基上诱导出愈伤组织。选择疏松愈伤组织继代到附加0.1mg/L ZT的培养基中，经2~3个月的继代培养诱导出颗粒状疏松胚性愈伤组织。胚性愈伤组织在无激素、每升加2g谷氨酰胺和0.5g天门冬酰胺的胚性愈伤增殖萌发培养基上培养2个月左右，可陆续形成不同时期的体胚苗。对冀无2031不同时期的体细胞萌发后的体胚苗进行观察，发现了真叶畸形苗、子叶节生根胚、胚轴侧生根胚、腋芽丛生苗和以腋     

绿色棉新彩棉7号体细胞胚胎发生及其植株再生

以绿色棉新彩棉7号的子叶、下胚轴为外植体,MSB(MS培养基附加B5维生素)基本培养基附加不同激素组合,诱导愈伤组织及调控分化,通过体细胞胚胎发生方式获得再生植株.结果表明:0.1 mg· L-1 KT(Kinetin,激动素)+ 0.1 mg·L-12,4-D(2,4-dichlorophenoxyacetic,2,4-二氯苯氧乙酸)为诱导愈伤组织的最适植物激素组合,不同外植体处理出愈率均达到100％,但下胚轴纵切面背向培养基放置培养更有利于诱导愈伤组织形成;分化调控阶段的最佳植物激素组合为0.15 mg·L-1 KT+ 0.3 mg·L-1 IBA(Indole-3-butyric acid,吲哚丁酸),胚性愈伤分化率可达23.33％; MSB中去除NH4NO3同时KNO3加倍,附加0.5 g·L-1Asn(Asparagine,天冬酰胺)和lg· L-1 Gln(Glutamine,谷氨酰胺),胚性愈伤可进一步分化获得体细胞胚,将成熟的子叶胚接种于1/2MS获得完整的再生植株. 本研究通过体细胞胚发生途径获得了新彩棉7号的再生植株,为天然彩色棉基因工程研究奠定了一定基础.     

棉花川239体胚发生和植株再生

以长江流域棉花新品系川２３９为材料,系统比较了四种激素组合（２,４－ Ｄ＋ ＫＴ,ＮＡＡ＋ ＫＴ,ＩＡＡ＋ ＫＴ, ＺＴ）对愈伤组织诱导和体胚发生的影响,对获得大量再生植株的条件进行了研究,获得了“川２３９”再生植株。并对难于进行体胚发生的棉花品种的体细胞培养策略进行了初步探讨     

光合作用信号途径调控陆地棉矮化的机理研究

【目的】了解光合作用信号途径基因调控陆地棉矮化的机理。【方法】以现蕾期陆地棉矮化突变体LA-1及其近等基因系LH-1茎尖为材料,通过同位素标记相对和绝对定量(Isobaric tags for relative and absolute quantitation, i TRAQ)结合液相质谱串联(LC-MS/MS)的定量蛋白质组学技术及定量反转录-聚合酶链式反应(Quantitative reverse-polymerase chain reaction, qRT-PCR)技术,分析两种材料中蛋白水平及m RNA水平基因表达情况,并通过生理生化方法检测两种材料光合能力差异。【结果】光合作用信号途径差异表达蛋白PsbO、PsaE、PsaH、PetF-1、PetF-2在LA-1中表达量下调,PetC和delta表达量上调。m RNA水平,除delta基因在两种材料中表达量无显著差别外,其它基因与蛋白水平具有同样的表达趋势。现蕾后,LA-1的净光合速率(P_n)、气孔导度(Cond)显著小于LH-1,蒸腾速率(Tr)极显著小于LH-1,而胞间CO2浓度(Ci)无显著差异。与LH-1相比,LA-1的实际光化学效率(Y_Ⅱ)、光系统Ⅱ(PS Ⅱ)的潜在活性(F_v/F_0)显著减少,叶绿素荧光非光化学猝灭(NPQ)显著增大。【结论】陆地棉矮化突变体LA-1的矮化与光合作用信号途径存在相关性,为进一步研究LA-1矮化的分子机理及棉花的矮化育种提供基础。     

Regulatory Mechanism of the Photosynthetic Pathway in Dwarfed Upland Cotton (Gossypium hirsutum L.)

[Objective] Here, we examined the mechanism of the photosynthetic pathway in dwarfed upland cotton (Gossypium hirsutum L.). [Methods] The upland cotton dwarf line LA-1 and the near-isogenic line LH-1 were used as research materials. We screened for dwarf-related differentially expressed genes at protein and mRNA levels by applying the isobaric tags for relative and absolute quantitation method in combination with LC-MS/MS quantitative proteomic technology and quantitative reverse-polymerase chain reaction. The difference in the photosynthetic abilities between the two materials were detected using physiological and biochemical methods. [Results] An analysis on the differential expression of proteins encoded by photosynthetic system elements revealed that PsbO, PsaE, PsaH, PetF-1 and PetF-2 were down-regulated, while PetC and delta were up-regulated in LA-1. The expression trends of the mRNA levels were the same as at the protein levels, except for those of the delta gene. The net photosynthetic rate, stomatal conductance and transpiration rate in LA-1 were lower than those LH-1, but the intercellular CO₂ concentration was not significantly different after budding. This indicated that the non-stomatal factor led to a decreased net photosynthetic rate in LA-1. Chlorophyll fluorescence detection revealed that the actual photosynthetic efficiency and potential photochemical activity of photosystem II in LA-1 were significantly decreased, while non-photochemical quenching was significantly increased. [Conclusion] The dwarfism of LA-1 is related to the photosynthetic pathway, and the results lay a foundation for exploring key dwarf-related genes and the molecular basis for dwarfism in upland cotton.     

陆地棉株型性状对皮棉产量的遗传贡献分析

为阐明陆地棉主要株型性状对皮棉产量的贡献,采用加性-显性及与环境互作的遗传模型,利用估算条件方差分量和预测条件遗传效应值的统计方法对9个陆地棉品种（系）及其F1代20个组合皮棉产量和9个株型性状的2年资料进行了贡献分析。结果表明,9个株型性状对皮棉产量的表型贡献率分布在0.1%~11.1%之间。主茎节距、始果枝高、果节数对皮棉产量具有显著或极显著的加性遗传贡献率,分别为29.8%、6.2%和5.7%,果枝夹角对皮棉产量的加性遗传方差具有较大的抑制作用（-39.9%）;果节数对皮棉产量的显性遗传方差贡献率最高（57.8%）;主茎节距对皮棉产量有极显著的加性×环境互作遗传方差贡献率（17.7%）,其它株型性状对皮棉产量的加性×环境互作遗传方差、显性×环境互作遗传方差的贡献率较小或不显著。亲本2和4的果节数、亲本3、5和6的始果枝高、亲本7的主茎节距对其皮棉产量有最大的加性贡献,表明对皮棉产量加性效应贡献最大的株型性状因不同亲本而异。多数杂交组合皮棉产量的显性效应主要受果节数的影响,因此,果节数可作为间接选择皮棉产量显性效应的指标。     

陆地棉不同铃期和不同铃位单铃重杂种优势遗传研究

采用基因型与环境互作的加性－显性遗传模型分析了陆地棉（ＧｏｓｙｐｉｕｍｈｉｒｓｕｔｕｍＬ．）１２个亲本及其１７个Ｆ１组合两年不同花铃期及不同铃位单铃子棉重的杂种优势。结果表明,８月１３日前各花铃期单铃重的平均优势在５．９％～１０．６％之间,其中８月７日单铃重平均优势达极显著水平,８月１３日后各花铃期单铃重正向优势很小,８月３１日甚至出现一定的负向优势。各果枝的第１果节位及下部果枝的各铃位单铃重平均优势不显著,其余各铃位单铃重平均优势均达显著水平。