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棉花植物组织培养的研究进展论文

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棉花植物组织培养的研究进展论文

收稿日期:2007-10-25基金项目:深圳市科技和信息局基金资助项目作者简介:王丹(1982-),女,辽宁本溪人,硕士研究生,从事植物生物技术研究。注:雷江丽为通讯作者。大花美人蕉茎尖组织培养技术研究王 丹1,2,雷江丽2,吴燕民3,吕 慧2,郁继华1(1.甘肃农业大学 农学院,甘肃 兰州 730070;2.深圳市园林科学研究所,广东 深圳 518003;3.中国农业科学院 生物技术研究所,北京 100081)摘 要:以大花美人蕉(Canna×generalis)根茎茎尖为外植体进行组织培养技术研究,筛选出芽诱导适宜的培养基为MS + 6-BA (单位下同)+ TDZ ;MS + 6-BA + TDZ + NAA 培养基能较好地诱导分化出丛生芽, 继代增殖培养中与MS + 6-BA + TDZ + NAA 培养基交替使用可减少畸形芽,增殖系数达;适宜的生根培养基为MS + 6-BA + NAA ,生根率达,且植株生长健壮,移栽易成活。关键词:大花美人蕉;茎尖;组织培养中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1009-7791(2008)01-0033-04Research on Shoot-tip Culture of Canna×generalisWANG Dan1,2, LEI Jiang-li2, WU Yan-min3, LÜ Hui2, YU Ji-hua1( of Agronomy, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, Gansu China; Institute of LandscapeGardening, Shenzhen 518003, Guangdong China; Research Institute, Chinese Academy of AgriculturalSciences, Beijing 100081, China)Abstract: The paper mainly studied on tissue culture of Canna×generalis with the stem tips asexplants. The results showed that the bud inoculation medium was MS + 6-BA ; the best of clump shoot induction and differentiation medium was MS + 6-BA +TDZ + NAA ; using MS + 6-BA + TDZ + NAA asproliferation medium, an optimal proliferation rate was obtained. When the two kinds of mediumused alternatively, the effect was better. The optimum rooting medium was MS + 6-BA +NAA , the rate of rooting could reach , and cultured in this medium, the plant grewwell and easy to words: Canna×generalis; shoot-tip; tissue culture大花美人蕉(Canna×generalis)属美人蕉科(Cannaceae)美人蕉属(Canna)的园艺杂交种[1],是多年生喜光宿根草本花卉,原产美洲热带和非洲等地。其枝叶茂盛、花朵艳丽、姿态优美、花期长,在深圳地区几乎全年开花,是配置大型花坛的优良品种。大花美人蕉不仅观赏价值高,而且能吸收硫、氯、氟、汞等有害物质,具有净化空气、保护环境的作用,因此,世界许多城市的园林绿化中都广泛应用。美人蕉传统的繁殖方式主要采用分切地下根茎的方法,繁殖速度慢、增殖效率低,而且连续营养繁殖造成病毒积累致使病毒病在各地相当普遍,严重影响其观赏价值。利用茎尖组织培养进行脱毒试管苗快繁,是目前大力繁殖与推广美人蕉的主要手段。关于美人蕉组织培养的研究报道较少[2,3],本研究探索其组织培养高效的再生体系,以期为品种提纯复壮及遗传转化、性状改良奠定基础。2008,37(1): Plant Science第·34· 37 卷1 材料与方法 材料供试材料为目前城市绿化中普遍应用的大花美人蕉‘President’品种。 外植体选择与处理选择生长健壮、无病虫害的优良母株,挖取带芽胞的根茎,去除表面老皮并用肥皂水清洗。用75%乙醇棉擦拭,然后采用不同的消毒剂及处理时间(升汞10min、2%次氯酸钠10min、2%次氯酸钠20min、2%次氯酸钠 + 升汞5min、2%次氯酸钠 + 升汞10min),封闭式振摇灭菌。无菌水冲洗5 次,置于超净工作台上备用。接种前,剥去外部叶片,露出生长点,立即切取茎尖进行接种。 培养方法及培养条件试验于2006 年10 月在深圳市园林科学研究所组培室进行。诱导、增殖和生根培养基均选用MS为基本培养基,在不同培养阶段附加不同种类、不同浓度配比的植物生长调节剂(表2~表4),蔗糖3%,pH 。培养温度(28±2)℃,光照强度2 500 lx,光照周期为14h/d,相对湿度70%~80%。每处理接种30 瓶。定期观察试管苗生长与分化情况。2 结果与分析 不同消毒处理方式对外植体无菌化的影响因供试外植体取自美人蕉地下根茎,表面污染物较多,不易消毒,且不同植物及外植体的成熟度对消毒剂的反应不同,故本试验选用升汞和次氯酸钠进行灭菌效果比较,以筛选合适的消毒剂及消毒处理时间。由表1 可知,2%次氯酸钠20min 处理的无菌化效果较好,但茎尖褐化较严重,说明灭菌时间过长对去老皮后的幼嫩根茎影响较大。升汞10min 处理与2%次氯酸钠 + 升汞 10min处理,无菌化效果差异不大,但2%次氯酸钠 + 升汞 10min 处理有轻微药害。因此,后续实验选用升汞处理10min 进行外植体消毒。 不同生长调节剂配比对芽诱导的影响以MS 为基本培养基,附加不同浓度6-BA、NAA、2,4-D、KT、TDZ 等(表2),以筛选出较适宜美人蕉茎尖诱导分化的配方。因美人蕉根茎具有休眠特性,芽诱导分化较难。TDZ 具有很强的促进细胞分裂活性,~μmol/L 即可有效促进分化[4],因此,本实验对TDZ 的诱导效果进行初步探索。试验表明,在不添加任何生长调节剂的MS 基本培养基(1 号)上,茎尖接种10d 后开始生长,叶片展开后,生长停止;15d 后转接到新的MS 培养基上无明显生长,随后叶片逐渐变黄、萎蔫,说明基本培养基中添加生长调节剂是美人蕉离体培养的必要条件。在仅添加6-BA 的2、3、4 号培养基中,高浓度的2 号培养基分化率为,明显好于3、4号培养基,说明美人蕉启动芽诱导分化需要高浓度的细胞分裂素(表2)。11~16 号培养基添加物为不同生长调节剂与TDZ 组合(表2)。仅添加TDZ 的培养基分化率为0,而多种生长调节剂配合使用分化效果更好[5]。其中15 号培养基的侧芽分化率最高,达,且每个茎尖可增殖2~3 个侧芽,但个别茎尖经多次转接后有畸形芽;与2 号培养基相比,分化率明显提高,说明添加低浓度TDZ 可促进芽诱导分化(表2)(图版-a)。5、6、7 号培养基为生根培养基,探讨NAA 对美人蕉茎尖生长和生根的影响。试验结果初步说明美人蕉在6-BA/NAA 小于2/ 时生根率可达50%以上(表2)。8、9、10 号培养基,探讨美人蕉脱分化,诱导愈伤组织,但结果均不理想。因此,建立高效的美表1 不同消毒剂及处理时间对外植体无菌化的影响处 理 接种数污染数污染率(%) 药害情况升汞10min 30 5 基本无药害2%次氯酸钠10min 30 12 无药害2%次氯酸钠20min 30 4 20%有轻微药害2%次氯酸钠+升汞5min 30 10 3%有轻微药害2%次氯酸钠+升汞10min 30 5 7%有药害第1 期 王丹,等:大花美人蕉茎尖组织培养技术研究 ·35·人蕉遗传转化再生体系还需进一步探索愈伤组织诱导途径。 芽继代增殖为了探讨优化的芽继代增殖培养基配方,按表3 设计6-BA、NAA、TDZ 的正交实验,以15 号培养基上分化出的丛生芽为接种材料,进行继代增殖培养(图版-b)。由表3 可见,除17、18 号培养基外,低浓度TDZ()的分化促进作用较高浓度()的效果好,说明高活性的TDZ 浓度过高反而抑制分化。当 时, NAA 促分化作用显著优于。在TDZ、NAA 浓度相同的情况下,随着6-BA 浓度的升高,分化率提高。但随着继代次数的增多,含高浓度6-BA的27 号培养基分化率略有下降,甚至有个别畸形芽产生,说明高浓度细胞分裂素对短期的分化有促进作用[9],但继代数次后,芽已经萌动,自身具有分化能力,需适当降低6-BA 浓度进行壮苗,以避免畸形芽产生。因此,在增殖过程中交替使用分化增殖系数较高的19 号培养基和27 号培养基,既可保证较高的芽分化率,又可使继代苗生长健壮,减少畸形芽。 生根诱导增殖芽3~5cm 长时,转接到生根培养基上培养约10d 后,可见到根生成(图版-c)。接种20d 后统计生根结果(表4)。从表4可见,所用培养基上都有根生成,说明美人蕉生根较容易;结合生根率和生长势,我们认为MS + 6-BA + NAA 培养基较适宜美人蕉生根。表2 不同植物生长调节剂组合的比较植物生长调节剂(mg/L) 编号6-BA NAA 2,4-D KT TDZ分化率(%) 生根率(%) 备注1 0 0 0 0 02 9 0 0 0 0 参考[2]3 5 0 0 0 0 参考[3]4 3 0 0 0 0 2 1 0 0 0 2 0 0 0 2 0 0 0 08 0 0 4 0 09 0 0 2 1 0 参考[6]10 0 0 2 0 参考[7]11 0 0 0 0 012 0 0 0 参考[8]13 0 0 0 0 0 1 0 8 0 0 0 5 0 0 表3 不同生长调节剂配比对芽继代繁殖的影响生长调节剂(mg/L) 编号6-BA NAA TDZ接种数分化率(%)增值系数 生长势17 30 ++18 30 ++19 30 ++20 30 ++21 30 ++22 30 ++23 30 ++24 30 +25 30 ++26 30 +27 30 ++28 30 +注:++ 表示生长势强;+表示生长势弱。同列中不同字母表示差异显著(P<=,表4 同。表4 不同的生长调节剂配比对组培苗生根的影响生长调节剂(mg/L) 编号6-BA NAA接种数生根苗数生根率(%)植株生长势29 0 30 19 +30 0 30 21 ++31 30 20 +++32 30 16 ++注:+++ 表示生长势强;++表示生长势中等;+表示生长势弱。第·36· 37 卷3 结 论美人蕉根茎生长在土壤中,无菌化操作较困难。灭菌试验表明,升汞震荡灭菌10min 效果较好,采回的外植体应尽快处理接种,放置时间过长伤口处易染菌,导致接种后褐化较严重。MS + 6-BA + ZDT + NAA 培养基能较好地诱导分化丛生芽,MS + 6-BA + TDZ NAA 为较好的增殖培养基,在增殖培养过程中这两种配方交替使用效果更好;短时间使用高浓度生长调节剂对增殖有促进作用,但长时间使用高浓度生长调节剂会使组培苗质量下降。在试验中还发现,转接次数多的茎尖较转接次数少的分化率大,建议在接种后的10~20d 内及时转接。选用MS + 6-BA + NAA 为生根培养基,生根率较高,根系粗壮、根毛密集,植株生长健壮(图版-d),且移栽成活率较高。参考文献:[1] Segeren W, et al. 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棉花已列入科学家可以设法用未分化组织,再生成年的植株的主要作物的名单之中。这一成就向用遗传工程技术生产改良的棉花品系前进了一大步。美国加利福尼亚州帕萨迪纳福托基因遗传工程公司的科学家用三种棉花品系的组织样品培育出成年的棉花植株。据该公司的研究副主任安德逊的看法,用组织再生棉花植株的方法已愈来愈为人们所重视,该法的诀窍是在棉花发育的适当阶段选用恰当的组织,然后把它置于含有盐和植物激素的培养基上培养。关于组织培养法培育棉花的详细技术正在申请专利。

安德逊说,可以预期棉花会出现体细胞无性系的变异(SomaclonalVariation)。其他许多作物已用组织培养法加以培养,这些作物包括苜蓿、小麦、玉米和马铃薯,所培养出的作物具有与原先作物不同特性的新性状。这些培育出来的作物是按合乎需要的性状加以筛选,如筛选出抗病性品种等。棉花也是这样筛选的。

胚植物体是从愈伤组织的正在分裂的细胞培养块培育出来的。下一步是制造愈伤组织各个细胞的悬浮液,培养悬浮液,从各个愈伤细胞再生成年的植物。安德逊说,遗传工程必须对单个细胞进行。福托基因遗传工程公司的研究者正在研究其他植物的抗除莠剂基因,引入棉花愈伤组织。

植物组织培养的研究可以追溯到20世纪初期,根据其发展情况,大体可以分为三个时期。1.萌芽阶段组织培养技术的蓬勃发展只是近50年的事,但它的整个历史可以追溯至19世纪末和上世纪初。20世纪初,在Schleiden和Schwann所发展起来的细胞学说的推动下,1902年德国植物学家Haberlandt提出了高等植物的器官和组织为许多细胞组成的观点,以及植物细胞全能性的理论,即植物的体细胞,在适当的条件下,具有不断分裂和繁殖,发育成完整植株的潜在能力。他首次发表了植物离体细胞培养实验的报告。1912年,Habefiandt的学生Kotte和美国的Robins在根尖培养中获得了组织培养的成功。Kotte采用了无机盐、葡萄糖、蛋白胨、天冬酰胺,及添加各种氨基酸的培养基。Robins用含无机盐、葡萄糖或果糖的琼脂培养基,培养了长度为~的豌豆、玉米和棉花的茎尖,形成了一些缺绿的茎和根。2.奠基阶段自Haberlandt的实验之后,直到1934年美国的White由番茄根建立了第一个活跃生长的无性繁殖系,并反复转移到新鲜培养基中继代培养,使根的离体培养实验获得了真正的成功,并在以后28年间培养了1600代。这之后,White又以小麦根尖为材料,研究了光、温度、通气、pH值、培养基组成等各种培养条件对生长的影响,并于1937年建立了第一个组织培养的综合培养基,其成分均为已知化合物,包括3种B族维生素,即吡哆醇、硫胺素和烟酸,该培养基后来被定名为White培养基。与此同时,Gautherer(1934)在研究山毛柳和黑杨等形成层的组织培养实验中,提出了B族维生素和生长素对组织培养的重要意义,并于1939年连续培养胡萝卜根形成层获得首次成功。同年,White由烟草种间杂种的瘤组织, Nobecourt由胡萝卜均建立了与上述类似的连续生长的组织培养物。因此,Gautherer,White和Nobecourt一起被誉为组织培养学科的奠基人。我们所用的培养方法和培养基,基本上都是由这三位科学家建立的。后来,White于1943年发表了《植物组织培养手册》专著,使植物组织培养开始成为一门新兴的学科。3.快速发展和应用阶段40年代Skoog和崔徵在烟草茎切段和髓培养以及器官形成的研究中发现,腺嘌呤或腺苷可以解除培养基中生长素(IAA)对芽形成的抑制作用,而能诱导形成芽,从而明确了腺嘌呤与生长素的比例是控制芽和根形成的主要条件之一。即这一比例高时,产生芽;这一比例低时,则形成根;相等则不分化。在寻找促进细胞分裂的物质过程中,Miller等人于1956年发现了激动素。不久即知道激动素可以代替腺嘌呤促进发芽,并且效果可增加3万倍。结果上述控制器官分化的激素模式变为激动素与生长素的比例关系。这方面的成功发现,有力地推动了植物组织培养的发展。1952年;Morel和Martin通过茎尖分生组织的离体培养,从已受病毒侵染的大丽花中首次获得无病毒植株。1935~1945年Muir把单细胞放在一张铺在愈伤组织上面的滤纸上培养,使细胞发生了分裂,即实施了看护接种技术,使单细胞培养获得初步成功。1960年,Cocking等人用真菌纤维素酶分离植物原生质体获得成功。1971年,Takebe等在烟草上首次由原生质体获得了再生植株,这不仅在理论上证明了无壁的原生质体同样具有全能性,而且在实践上为外源基因的导入提供了理想的受体材料。80年代中期以来,对禾谷类作物的原生质体培养也相继告捷,在这方面中国学者做出了重要贡献。1962年印度Guha等人成功地在毛叶曼陀罗花药培养中,由花粉诱导得到单倍体植株,从而促进了花药和花粉培养的研究。以后相继在烟草、水稻、小麦、玉米、番茄、辣椒、草莓、苹果等多种植物培养中获得成功,其数目达到160多种,其中烟草、水稻和小麦等的花药育种培养在中国取得了引入注目的成就。1960年,Morel提出了一个离体无性繁殖兰花的方法,其繁殖系数极高。由于这一方法有很大的应用价值,很快被兰花生产者所采用,迅速建立起兰花工业。1973年Carlson等通过两个烟草物种之间原生质体融合,获得了第一个体细胞杂种,Cocking等倡导的原生质体培养和体细胞杂交,研究得到了迅速发展,已经能使矮牵牛和烟草属的杂种细胞增殖分化生成杂种植株。在整个植物组织培养发展的历史中,我国学者做出多方面的贡献,除了前述的崔徵的研究成效以外,还有1993年李继侗等关于玉米等植物离体根尖培养的研究工作,以及罗士韦关于幼胚和茎尖培养,李正理关于离体胚的研究培养、王伏雄等关于幼胚的研究培养工作。

植物组织培养论文文献

植物组织培养及其应用研究概况在世界各国科学家的不断努力下,近几十年来,植物组织培养技术迅速发展。利用组织培养,不仅可以大量生产优良无性系,获得人类需要的多种代谢物质,还可获得单倍体、三倍体、多倍体及非整倍体。通过细胞融合可以打破种属间的界限,克服远缘杂交不亲合性,在植物新品种的培育和种性的改良中发挥了巨大作用。组织培养的植物细胞是在细胞水平上分析研究的理想材料,从植物快繁、花药培养发展到细胞器培养、原生质融合以及DNA重组技术等,植物组织培养技术广泛应用于植物科学的各个领域及农业、林业、工业、医药等多种行业,已经成为当代生物科学中最有生命力的一门学科。1 植物组织培养的基本概念、原理和试验步骤1.1概念植物组织培养是在无菌条件下,将离体的植物器官(根尖、茎尖等)、组织(形成层、花药组织等)、细胞(体细胞、生殖细胞等)、胚胎(成熟或未成熟的胚)、原生质体等在人工配制的培养基上培养,给予适宜的培养条件,诱发其产生愈伤组织或潜伏芽或长成完整的植株的技术。1.2原理 植物组织培养的依据是植物细胞的“全能性”及植物的“再生作用”。1902年,德国著名植物学家 G.Haberlandt根据细胞学理论提出了一个观点,“高等植物的器官和组织可以不断分割,直至单个细胞,即植物体细胞,体细胞在适当的条件下具有不断分裂、繁殖并发育成完整植株的潜力”。1943年,美国人White在烟草愈伤组织中偶然发现形成一个芽,证实了G.Haberlandt的论点。 不同植物所需要的生长条件不同,所用的培养基也有所不同。较常用的基础培养基有MT、MS、 SH、N6、White等。在组织培养中,愈伤组织和胚状体能否形成是培育出新植株的关键。通过在基础培养基里添加一定浓度的外源激素,可以诱导出愈伤组织、胚状体、不定芽、根等器官,最终获得再生植株或次生物质。 用于植物组织培养的材料称为外植体,其主要形式有器官、胚胎、单细胞、原生质体等。根据外植体的不同,所需要的培养基种类、培养条件、外源激素的种类及比例等均不同。植物组织培养中,影响培养力的因素是多方面的,诱导愈伤组织成败的关键在于培养条件,植物激素是诱导愈伤组织和绿苗分化的关键因素。最常用的诱导愈伤组织的生长素是IAA、NAA和2,4一D,所需浓度为O.01~10 mg/L。最常用的细胞分裂素是KT和ABA,使用浓度为O.1~10 mg/L。KT的主要作用是促进细胞分裂和愈伤组织分化。ABA对植物体细胞胚的发生与发育具有重要作用。各类植物激素的生理作用虽有相对专一性,但是植物的各种生理效应是不同种类激素之间相互作用的综合表现。1.3试验步骤1.3.1选择和配制培养基 培养基是植物组织培养中的“血液”,血液的成分及其供应状况直接关系到培养物的生长与分化,因此了解培养基的成分、特点及其配制至关重要。1.3.2灭茵灭菌是组织培养中的重要工作之一,通常采用物理的或化学的灭菌方法。培养基用常压或高压蒸煮等湿热灭菌、器械采用灼烧灭菌、玻璃器皿及耐热用具采用干热灭菌、不耐热的物质采用过滤灭菌、植物材料表面用消毒剂灭菌、物体表面用药剂喷雾灭菌、接种室等空间采用紫外线或熏蒸灭菌。1.3.3接种将已消毒好的根、茎、叶等离体器官,经切割或剪裁成小段或小块放入培养基,整个接种过程要在无菌条件下进行。 .4培养把培养材料放在有一定光照和温度等条件的培养室里,使之生长、分裂和分化,形成愈伤组织或进一步分化成再生植株。1.3.5试管苗驯化移栽 试管苗是在特殊环境条件下生长的幼苗,与自然生长的幼苗有很大差异,只有通过驯化,使之适应自然环境后才能移栽。2 植物组织培养的应用2.1植物快速繁殖和无病毒种苗生产植物快速繁殖技术始于20世纪60年代,法国的Morel用茎尖培养的方法大量繁殖兰花获得成功,从此揭开了植物快速繁殖技术研究和应用的序幕。目前,通过离体培养获得小植株并且具有快速繁殖潜力的植物已有100多科1 000种以上,有的已经发展成为工业化生产的商品。世界上80%~85%的兰花是通过组织培养进行脱毒和快速繁殖的。培养的植物种类也由观赏植物逐渐发展到园艺植物、大田作物、经济植物和药用植物等。在我国,同类的研究始于20世纪70年代。马铃薯无毒种薯和甘蔗种苗已在生产上大面积种植,30余种植物已进行规模化生产或中间试验。利用组织培养进行植物快速繁殖及无病毒种苗生产,不仅能够挽救珍惜濒危物种,而且能够解决植物野生资源缺乏的问题。2.2植物花药培养和单倍体育种 将植物花药培养成单倍体植株,再经过染色体加倍,能很快得到纯合的二倍体,这样将大大缩短育种年限。到目前为止,世界上通过花粉和花药培养已获得了几百种植物的单倍体植株。印度科学家应用这种方法培育的水稻品系,比对照产量提高15%~49%。韩国先后育成了5个优质、抗病、抗倒伏的水稻品种。我国自20世纪70年代开始该领域的研究,已经培育了40余种由花粉或花药发育成的单倍体植株,其中有10余种为我国首创。玉米获得了100多个纯合的自交系;橡胶获得了二倍体和三倍体植株。仅“九五”期间就育成高产、优质、抗逆、抗病的农作物新品种44个,种植面积超过660万 hm2。2.3植物胚胎培养杂交育种中,杂种胚常常败育,因此将早期生长的胚取出,应用组织培养方法,就有可能培育出杂交植物。已经有100篇以上幼胚培养成为植株的报道。国内外科学家应用植物胚胎培养技术获得了多种远缘杂交的重组体、栽培种和杂交品种。2.4植物愈伤组织或细胞悬浮培养利用植物愈伤组织或细胞悬浮培养可以生产用于预防和治疗疾病的植物次生代谢产物。近年来,这一领域的发展极为迅速,已经研究了400多种植物,从培养细胞中分离到600多种次级代谢产物,其中60多种在含量上超过或等于原植物,20种以上干重超过原植物的1 9,6。例如,从薯芋愈伤组织和悬浮细胞生产的diosgenin用于合成甾体药物。最近抗癌药物紫杉醇一红豆杉细胞培养物,可用75t发酵罐培养,已达到商业化生产水平。另外,达到商品化水平的还有紫草、人参、黄连、老鹳草等;长春花、毛地黄、烟草等已实现工业化生产;牙签草、红花等20多种植物正在向商品化过渡。2.5细胞融合与原生质体培养自1960年英国学者Cocking首次利用纤维素酶从番茄幼苗的根分离原生质体获得成功以来,到1990年已有100种以上植物的原生质体能再生植株。我国获得了30余个品种的原生质体再生植株,其中包括难度较大的重要粮食作物和经济作物,如大豆、水稻、玉米、小麦、谷子、高梁、棉花等。在木本植物、药用植物、蔬菜和真菌原生质体培养方面的进展也十分迅速。国外已先后获得了种内及种间的体细胞杂种植株。植物原生质体培养还可应用于外源基因转移、无性系变异及突变体筛选等研究,因而越来越受到人们的重视。2.6植物细胞突变体筛选植物细胞突变体的筛选最早始于1959年,G. Melchers在金鱼草悬浮细胞培养中获得了温度突变体。1970年,P.S.Carlson,H.Binding和Y.M. Heimer等分别分离出烟草营养缺陷型细胞、矮牵牛抗链霉素细胞系及烟草抗苏氨酸细胞系。迄今为止,已经在不少于15个科45个种的植物细胞培养中筛选出100个以上的植物细胞突变体或变异体。其中包括抗病细胞突变体,如玉米抗小斑病突变体和小麦抗赤霉病、根腐病突变体;抗氨基酸及其类似物细胞突变体,如甘蓝型油菜抗HYP突变体[263;抗逆境胁迫细胞突变体,如水稻耐盐突变体和小麦抗盐突变体;抗除草剂细胞突变体及营养缺陷型细胞突变体,如玉米抗除草剂变异体;株高突变体的筛选,如水稻矮秆变异体。2.7植物体细胞胚胎和人工种子1958年,Reinert在胡萝卜的组织培养中最先发现了体细胞胚胎(胚状体)。据不完全统计,能大量产生胚状体的植物有43科92属100多种。一些重要作物如水稻、小麦、玉米、珍珠谷等,也能通过离体培养产生胚状体。这些胚状体用褐藻酸钠等包埋,再加上人工种皮,就形成了人工种子。人工种子的优点是:繁殖快速,成苗率极高;不受气候影响,四季皆可工厂化生产。上世纪80年代初,美、日、法等国家相继开展了人工种子的研究,我国也于“七五”期间开展了此项研究,并于1987年列入了国家“863”高技术研究发展计划。2.8 植物组织细胞培养物的超低温保存与种质库建立植物细胞全能性的发现和证实,为植物种质资源的长期保存开辟了一条新途径。采用液氮超低温保存技术,能保持很高的存活率,并且能再生出新植株和保持原来的遗传特性。如建立茎尖分生组织培养物的超低温保存种质库,不仅可以防止种质的遗传变异和退化,而且可以长期保存无病毒的原种。2.9 植物组织培养与转基因技术的应用 我国第一个T—DNA插入突变体库的构建和研究为我国水稻功能基因组学研究奠定了良好的技术和材料基础,为确保我国拥有一批有自主知识产权的基因资源做出了积极贡献。由中国水稻研究所农业部水稻生物学重点开放实验室和中科院上海植物生理研究所合作,通过建立大规模、高效的农杆菌介导的转基因技术体系,将玉米转座子Ac—Ds等外源基因导入水稻未成熟胚和种子诱导的愈伤组织,获得了1.2万个独立的T—DNA插入株系,并构建了水稻突变体的数据库。 3 展望植物组织培养研究与应用是20世纪科技进步的重大成果之一,为研究植物生长发育、抗性生理、激素及器官发生与胚胎发生等提供了许多良好的实验材料和有效途径。植物组织培养方法不断提高的同时,也相应拓宽了其应用范围。由于组织培养在人工控制的条件下进行,容易掌握花芽分化和开花成因;通过胚胎培养,能够得到杂种或自交种;通过分离单倍体细胞,能培育纯合的二倍体优良品系;提高育种多样性的同时缩短了育种时间;通过突变体筛选,提高植物的品质,增强抗逆境胁迫能力,扩大植物的生长范围;将体细胞冷藏在低温下,建立基因库,达到保存物种的目的;获得药用价值高和工业生产所需要的次生产物,加快药物生产的时间并且减少了单纯依靠天然植物的被动性。植物组织培养技术已经渗透到科研、生产和生活各个领域,必将日臻完善。黑龙江农业科学2006,(3)

收稿日期:2007-10-25基金项目:深圳市科技和信息局基金资助项目作者简介:王丹(1982-),女,辽宁本溪人,硕士研究生,从事植物生物技术研究。注:雷江丽为通讯作者。大花美人蕉茎尖组织培养技术研究王 丹1,2,雷江丽2,吴燕民3,吕 慧2,郁继华1(1.甘肃农业大学 农学院,甘肃 兰州 730070;2.深圳市园林科学研究所,广东 深圳 518003;3.中国农业科学院 生物技术研究所,北京 100081)摘 要:以大花美人蕉(Canna×generalis)根茎茎尖为外植体进行组织培养技术研究,筛选出芽诱导适宜的培养基为MS + 6-BA (单位下同)+ TDZ ;MS + 6-BA + TDZ + NAA 培养基能较好地诱导分化出丛生芽, 继代增殖培养中与MS + 6-BA + TDZ + NAA 培养基交替使用可减少畸形芽,增殖系数达;适宜的生根培养基为MS + 6-BA + NAA ,生根率达,且植株生长健壮,移栽易成活。关键词:大花美人蕉;茎尖;组织培养中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1009-7791(2008)01-0033-04Research on Shoot-tip Culture of Canna×generalisWANG Dan1,2, LEI Jiang-li2, WU Yan-min3, LÜ Hui2, YU Ji-hua1( of Agronomy, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, Gansu China; Institute of LandscapeGardening, Shenzhen 518003, Guangdong China; Research Institute, Chinese Academy of AgriculturalSciences, Beijing 100081, China)Abstract: The paper mainly studied on tissue culture of Canna×generalis with the stem tips asexplants. The results showed that the bud inoculation medium was MS + 6-BA ; the best of clump shoot induction and differentiation medium was MS + 6-BA +TDZ + NAA ; using MS + 6-BA + TDZ + NAA asproliferation medium, an optimal proliferation rate was obtained. When the two kinds of mediumused alternatively, the effect was better. The optimum rooting medium was MS + 6-BA +NAA , the rate of rooting could reach , and cultured in this medium, the plant grewwell and easy to words: Canna×generalis; shoot-tip; tissue culture大花美人蕉(Canna×generalis)属美人蕉科(Cannaceae)美人蕉属(Canna)的园艺杂交种[1],是多年生喜光宿根草本花卉,原产美洲热带和非洲等地。其枝叶茂盛、花朵艳丽、姿态优美、花期长,在深圳地区几乎全年开花,是配置大型花坛的优良品种。大花美人蕉不仅观赏价值高,而且能吸收硫、氯、氟、汞等有害物质,具有净化空气、保护环境的作用,因此,世界许多城市的园林绿化中都广泛应用。美人蕉传统的繁殖方式主要采用分切地下根茎的方法,繁殖速度慢、增殖效率低,而且连续营养繁殖造成病毒积累致使病毒病在各地相当普遍,严重影响其观赏价值。利用茎尖组织培养进行脱毒试管苗快繁,是目前大力繁殖与推广美人蕉的主要手段。关于美人蕉组织培养的研究报道较少[2,3],本研究探索其组织培养高效的再生体系,以期为品种提纯复壮及遗传转化、性状改良奠定基础。2008,37(1): Plant Science第·34· 37 卷1 材料与方法 材料供试材料为目前城市绿化中普遍应用的大花美人蕉‘President’品种。 外植体选择与处理选择生长健壮、无病虫害的优良母株,挖取带芽胞的根茎,去除表面老皮并用肥皂水清洗。用75%乙醇棉擦拭,然后采用不同的消毒剂及处理时间(升汞10min、2%次氯酸钠10min、2%次氯酸钠20min、2%次氯酸钠 + 升汞5min、2%次氯酸钠 + 升汞10min),封闭式振摇灭菌。无菌水冲洗5 次,置于超净工作台上备用。接种前,剥去外部叶片,露出生长点,立即切取茎尖进行接种。 培养方法及培养条件试验于2006 年10 月在深圳市园林科学研究所组培室进行。诱导、增殖和生根培养基均选用MS为基本培养基,在不同培养阶段附加不同种类、不同浓度配比的植物生长调节剂(表2~表4),蔗糖3%,pH 。培养温度(28±2)℃,光照强度2 500 lx,光照周期为14h/d,相对湿度70%~80%。每处理接种30 瓶。定期观察试管苗生长与分化情况。2 结果与分析 不同消毒处理方式对外植体无菌化的影响因供试外植体取自美人蕉地下根茎,表面污染物较多,不易消毒,且不同植物及外植体的成熟度对消毒剂的反应不同,故本试验选用升汞和次氯酸钠进行灭菌效果比较,以筛选合适的消毒剂及消毒处理时间。由表1 可知,2%次氯酸钠20min 处理的无菌化效果较好,但茎尖褐化较严重,说明灭菌时间过长对去老皮后的幼嫩根茎影响较大。升汞10min 处理与2%次氯酸钠 + 升汞 10min处理,无菌化效果差异不大,但2%次氯酸钠 + 升汞 10min 处理有轻微药害。因此,后续实验选用升汞处理10min 进行外植体消毒。 不同生长调节剂配比对芽诱导的影响以MS 为基本培养基,附加不同浓度6-BA、NAA、2,4-D、KT、TDZ 等(表2),以筛选出较适宜美人蕉茎尖诱导分化的配方。因美人蕉根茎具有休眠特性,芽诱导分化较难。TDZ 具有很强的促进细胞分裂活性,~μmol/L 即可有效促进分化[4],因此,本实验对TDZ 的诱导效果进行初步探索。试验表明,在不添加任何生长调节剂的MS 基本培养基(1 号)上,茎尖接种10d 后开始生长,叶片展开后,生长停止;15d 后转接到新的MS 培养基上无明显生长,随后叶片逐渐变黄、萎蔫,说明基本培养基中添加生长调节剂是美人蕉离体培养的必要条件。在仅添加6-BA 的2、3、4 号培养基中,高浓度的2 号培养基分化率为,明显好于3、4号培养基,说明美人蕉启动芽诱导分化需要高浓度的细胞分裂素(表2)。11~16 号培养基添加物为不同生长调节剂与TDZ 组合(表2)。仅添加TDZ 的培养基分化率为0,而多种生长调节剂配合使用分化效果更好[5]。其中15 号培养基的侧芽分化率最高,达,且每个茎尖可增殖2~3 个侧芽,但个别茎尖经多次转接后有畸形芽;与2 号培养基相比,分化率明显提高,说明添加低浓度TDZ 可促进芽诱导分化(表2)(图版-a)。5、6、7 号培养基为生根培养基,探讨NAA 对美人蕉茎尖生长和生根的影响。试验结果初步说明美人蕉在6-BA/NAA 小于2/ 时生根率可达50%以上(表2)。8、9、10 号培养基,探讨美人蕉脱分化,诱导愈伤组织,但结果均不理想。因此,建立高效的美表1 不同消毒剂及处理时间对外植体无菌化的影响处 理 接种数污染数污染率(%) 药害情况升汞10min 30 5 基本无药害2%次氯酸钠10min 30 12 无药害2%次氯酸钠20min 30 4 20%有轻微药害2%次氯酸钠+升汞5min 30 10 3%有轻微药害2%次氯酸钠+升汞10min 30 5 7%有药害第1 期 王丹,等:大花美人蕉茎尖组织培养技术研究 ·35·人蕉遗传转化再生体系还需进一步探索愈伤组织诱导途径。 芽继代增殖为了探讨优化的芽继代增殖培养基配方,按表3 设计6-BA、NAA、TDZ 的正交实验,以15 号培养基上分化出的丛生芽为接种材料,进行继代增殖培养(图版-b)。由表3 可见,除17、18 号培养基外,低浓度TDZ()的分化促进作用较高浓度()的效果好,说明高活性的TDZ 浓度过高反而抑制分化。当 时, NAA 促分化作用显著优于。在TDZ、NAA 浓度相同的情况下,随着6-BA 浓度的升高,分化率提高。但随着继代次数的增多,含高浓度6-BA的27 号培养基分化率略有下降,甚至有个别畸形芽产生,说明高浓度细胞分裂素对短期的分化有促进作用[9],但继代数次后,芽已经萌动,自身具有分化能力,需适当降低6-BA 浓度进行壮苗,以避免畸形芽产生。因此,在增殖过程中交替使用分化增殖系数较高的19 号培养基和27 号培养基,既可保证较高的芽分化率,又可使继代苗生长健壮,减少畸形芽。 生根诱导增殖芽3~5cm 长时,转接到生根培养基上培养约10d 后,可见到根生成(图版-c)。接种20d 后统计生根结果(表4)。从表4可见,所用培养基上都有根生成,说明美人蕉生根较容易;结合生根率和生长势,我们认为MS + 6-BA + NAA 培养基较适宜美人蕉生根。表2 不同植物生长调节剂组合的比较植物生长调节剂(mg/L) 编号6-BA NAA 2,4-D KT TDZ分化率(%) 生根率(%) 备注1 0 0 0 0 02 9 0 0 0 0 参考[2]3 5 0 0 0 0 参考[3]4 3 0 0 0 0 2 1 0 0 0 2 0 0 0 2 0 0 0 08 0 0 4 0 09 0 0 2 1 0 参考[6]10 0 0 2 0 参考[7]11 0 0 0 0 012 0 0 0 参考[8]13 0 0 0 0 0 1 0 8 0 0 0 5 0 0 表3 不同生长调节剂配比对芽继代繁殖的影响生长调节剂(mg/L) 编号6-BA NAA TDZ接种数分化率(%)增值系数 生长势17 30 ++18 30 ++19 30 ++20 30 ++21 30 ++22 30 ++23 30 ++24 30 +25 30 ++26 30 +27 30 ++28 30 +注:++ 表示生长势强;+表示生长势弱。同列中不同字母表示差异显著(P<=,表4 同。表4 不同的生长调节剂配比对组培苗生根的影响生长调节剂(mg/L) 编号6-BA NAA接种数生根苗数生根率(%)植株生长势29 0 30 19 +30 0 30 21 ++31 30 20 +++32 30 16 ++注:+++ 表示生长势强;++表示生长势中等;+表示生长势弱。第·36· 37 卷3 结 论美人蕉根茎生长在土壤中,无菌化操作较困难。灭菌试验表明,升汞震荡灭菌10min 效果较好,采回的外植体应尽快处理接种,放置时间过长伤口处易染菌,导致接种后褐化较严重。MS + 6-BA + ZDT + NAA 培养基能较好地诱导分化丛生芽,MS + 6-BA + TDZ NAA 为较好的增殖培养基,在增殖培养过程中这两种配方交替使用效果更好;短时间使用高浓度生长调节剂对增殖有促进作用,但长时间使用高浓度生长调节剂会使组培苗质量下降。在试验中还发现,转接次数多的茎尖较转接次数少的分化率大,建议在接种后的10~20d 内及时转接。选用MS + 6-BA + NAA 为生根培养基,生根率较高,根系粗壮、根毛密集,植株生长健壮(图版-d),且移栽成活率较高。参考文献:[1] Segeren W, et al. 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Chitosan as a growth stimulator in orchid tissue culture这篇文献怎么样,壳聚糖作为生长刺激剂在兰花组织培养中的研究

植物组织培养论文期刊

植物生物学方面的期刊基本定位以“综合性、高水平”为办刊方针,求新、求快,及时、准确地反映我国植物科学领域科学家最新研究成果(新发现和新方法等)、系统评述国际研究热点(新理论、新发展)。刊登内容主要以发表涵盖植物科学各领域(包括农学、林学和园艺学等)具有重要学术价值的创造性的研究成果。栏目设置研究论文、研究报告、研究快报、技术方法、特邀综述和专题论坛。这里推荐《植物学报》,它主要刊登植物学各学科有创新的原始研究论文和快讯,并发表植物科学重要领域的综述国际最新进展的文章;期刊的定位是以中文(英文摘要)及时、快速和全面地反映我国植物科学及其相关学科研究的最新成果。《植物学报》是由中国科学院植物研究所和中国植物学会主办的中文版综合性学术期刊。双月刊,128页,国内外公开发行。发表涵盖植物科学各领域(包括农学、林学和园艺学等)具有重要学术价值的创造性的研究成果。服务对象为中国国内从事科学研究和高等教育的中高级专业人员。《植物学报》是全国优秀期刊、中国自然科学核心期刊和中国期刊方阵“双效”期刊。已被国内外多家著名检索系统收录,包括CAB、AGRIS、CSCD、CSTPCD、CNKI和CAJCED等。

以下更新于2014年:获得的主要教学表彰/奖励所在蔬菜学科为国家重点学科,是农业部重点开放实验室“农业部华东地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室”成员,近年来主要以番茄、大蒜、红香芋等为对象,以蔬菜优质高产、高效节本的安全生产为目标,在种质资源收集与评价、逆境生理、蔬菜生物技术与分子生物学、蔬菜育苗技术、栽培生理、环境生理生态调控等方面开展广泛研究,并取得较好成绩。多次荣获江苏省科技进步二等奖、三等奖,江苏省高等教育教学成果二等奖,南京农业大学教学成果特等奖,及江苏省优秀科技特派员、师德先进个人、教学质量标兵等荣誉称号。国内外发表论文70余篇,多次受邀参加国际会议并作口头报告,国际会议论文10篇。获得专利2项(发明专利:一种大蒜脱毒苗繁殖的方法;实用新型:防虫避雨棚)。出版技术专著一部(蔬菜育苗实用新技术百问百答,中国农业出版社,2010年),副主编教材两部(无土栽培学、园艺学各论南方本),副主编出版论文集一部(植物组织培养及工厂化种苗生产,2013年),参编教材6部。获得江苏省人民科技进步三等奖2项:无公害蔬菜生产关键技术创新与集成及其应用,2007年,排名第四;主要园艺作物工厂化技术研究与应用,2012年,排名第二。近期发表主要论文主要论著(近年来已发表的与本项目有关的主要论著目录和获得学术奖励情况)1. 期刊论文:Cao X(#),Wu Z(*),Jiang F L,Zhou R,Yang Z E,Identification of chillingstress-responsive tomato microRNAs and their target genes by high-throughputsequencing and degradome analysis,BMC Genomics,2014,12(15):1130-1146。Jiang, Fangling(#),Wang, Feng,Wu, Zhen,Li, Ying,Shi, Gongjun,Hu, Jingding,Hou, Xilin(*),Components of the Arabidopsis CBF Cold-Response Pathway Are Conserved inNon-heading Chinese Cabbage,Plant Molecular Biology Reporter,2011,29(3):525-532。Cao X(#),Wu Z(*),Zhou R,Jiang F,A novel random amplified polymorphicDNA-based strategy for genetic diversity analysis and identification oftomatoes,Genetics and Molecular Research,2015,14(1):1650-1661。M Liu, Z Wu*, FL Jiang (2015) Selectionand validation of garlic reference genes for quantitative real-time PCR Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC):1-10 doi: J(#),Jiang F,Wu Z(*),The apoplastic oxidative burst as a keyfactor of hyperhydricity in garlic plantlet in vitro,Plant Cell, Tissue and Organ CultureJiang Fangling, Jin Huiqing, Tian Jie,Cao Xue, Liu Min, Li Jieying,Wu Zhen*.The Effects of Exogenous H2O2 andAsA on Occurrence of Hyperhydricity and Production and Localization ofEndogenous ROS in Garlic Plantlet in Vitro. 中国科技论文在线, 2012, Z*,JIN Hui-Qing, JIANG Fang-Ling, TIAN Occurrence of Hyperhydricity and Production and Location of EndogenousReactive Oxygen Species in the Garlic Plantlet in Vitro under Exogenous H2O2Stress. 28th International Horticultural Congress (International Society forHorticultural Science,ISHC), 2010, Portugal Z*,Chen L J, Long Y J. Analysis ofultrastructure and reactive oxygen species of hyperhydric garlic(Allium sativumL.)shoots. In Vitro , 2009, 45:*,. Effects of Ethephon Treatmenton the Soluble Protein, Isoenzymes, and Their Activities in Muskmelon(Cucumismelo . reticulatus Naud.). Acta Horticulturae, ISHS 2008, (774): *,. Long, Q. Zhang and . Cold Treatment Time on Stem-Disc Culture of Garlic(Allium sativum L.). ActaHort. 764, ISHS 2007, 213-218周蓉,蒋芳玲,梁梅,邹滔,刘小娟,曹雪,吴震*,基于表型性状的番茄品种评价和遗传多样性分析,西北农业学报, 2012,(09):95-102。期刊论文梁梅,周蓉,邹滔,刘小娟,吴震*,番茄农艺性状与果实主要营养成分相关性分析,西北农业学报,2013,(5):91- 100。期刊论文夏冬,李洁英,王广龙,蒋芳玲,吴震*,不同覆盖方式对土壤肥力和番茄产量及品质的影响,生态学杂志,2014,(07 ):1826-1832。期刊论文周怀兵,蒋芳玲,胡根金,徐为圣,王东,吴震*,定植密度和单株留果穗数对春季大棚大果型番茄植株生长及产量和品质的影响,江苏农业学报,2013,29(3):626-632。期刊论文周蓉,蒋芳玲,梁梅,邹滔,刘小娟,吴震*,用色差仪法定量分析番茄果实番茄红素的含量,江西农业学报,2012,(09):45-48。期刊论文王广龙,夏冬,杨泽恩,蒋芳玲,吴震*,幼苗质量对番茄植株生长发育和产量品质的影响,江苏农业科学,2014,(05 ):140-144。期刊论文于璐,蒋芳玲,周蓉,曹雪,吴震*,培养基类型和培养温度对引进番茄品种花粉活力的影响,江苏农业科学,2014,( 01):110-113。期刊论文胡宏敏,蒋芳玲,曹雪,吴震*,王广龙,黄瓜贝壳杉烯氧化酶基因CKO的克隆及其表达分析,园艺学报,2012,(06):1131-1140。期刊论文明村豪,蒋芳玲,王广龙,胡宏敏,周学超,吴震*,黄瓜壮苗指标与辐热积关系的模拟模型,农业工程学报,2012,( 09):109-113。期刊论文范伯圣,蒋芳玲,王旭,胡根金,王东,吴震*,源库调节对厚皮甜瓜植株生长和抗氧化特性及果实产量品质的影响,西北植物学报,2013,33(4):741-746。期刊论文张琳,蒋芳玲,熊超超,孙萍萍,靳慧卿,田洁,吴震*,外源H_2O_2作用下大蒜试管苗活性氧代谢的变化及对AsA的响应,园艺学报,2011,(09):1707-1716。期刊论文蒋芳玲,徐磊,王克磊,吴震*,光照与基质含水量对不结球白菜光合特性的影响,南京农业大学学报,2011,(06):25-30。期刊论文田洁, 蒋芳玲, 刘敏, 吴震*. 外源H2O2处理对大蒜试管苗玻璃化发生及玻璃苗特性的影响. 中国科技论文在线, 2012, 201201-224.薄丽萍, 吴震*, 蒋芳玲, 徐金金, 吴汉花. 不结球白菜种子活力及抗氧化特性在人工老化过程中的变化. 西北植物学报, 2011, 31( 4) : 0724– 0730.靳慧卿, 蒋芳玲, 张琳, 孙萍萍, 熊超超, 田洁, 吴震*. 外源H2O2对大蒜试管苗玻璃化及活性氧代谢动态变化的影响. 江西农业学报, 2010, 22(6):53–57.郭菊叶, 蒋芳玲, 吴震*, 曾旋睿, 靳慧卿. 不同品种薹用大蒜花薹发育进程及其形态和解剖学观察. 上海农业学报, 2009, 3:42–46.曾旋睿, 蒋芳玲, 吴震*, 郭菊叶, 靳慧卿. 60Co–y射线辐照对大蒜试管苗增殖、生长及抗氧化特性的影响.西北农业学报, 2009, 18(6): 212–216.黄俊, 郭世荣, 蒋芳玲, 陈岚, 吴震*. 遮荫处理及恢复光照对白菜生长及活性氧代谢的影响. 园艺学报, 2008, 35(5):753–.会议论文:Zhou R(#),Wu Z(*),Jiang F,Molecular Diversity Among TomatoCultivars (Solanum lycopersicum L.) From America, China, Netherlands AndPortugal,The 29th International HorticulturalCongress 第29届国际园艺学大会,。会议论文Cao X(#),Wu Z(*),Jiang F,Comprehensive Evaluation and Screeningof Chilling Tolerance Tomato Seedlings,The 29th International HorticulturalCongress 第29届国际园艺学大会,。会议论文Zhou R(#),Wu Z(*),Jiang F,Genetic Diversity Of Species In TomatoClade Revealed By Morphological And Molecular Markers,The 29th International Horticultural Congress 第29届国际园艺学大会,。会议论文Liu M(#),Wu Z(*),Jiang F,Tian J,The Role of Plasma Aquaporin (AQPs) ofAllium sativum L.(garlic) in hyperhydricity of plantlet in vitro,The 29th International Horticultural Congress 第29届国际园艺学大会,。会议论文Jiang F L,Guo J Y,Wu Z*. 2010. The dynamic changes ofinner hormones during floral differentiation in bolting garlic cultivar. 28thInternational Horticultural Congress (International Society for HorticulturalScience,ISHC), Portugal Lisbon. Oral presentationWu Z*,JIN H Q,Jiang F L, Tian J. Occurrence ofHyperhydricity and Production and Location of Endogenous Reactive OxygenSpecies in the Garlic Plantlet in Vitro under Exogenous H2O2 Stress. 28thInternational Horticultural Congress (International Society for HorticulturalScience,ISHC), Portugal Lisbon. 28th InternationalHorticultural Congress (International Society for HorticulturalScience,ISHC), Portugal .专著:吴震,蒋芳玲.植物组培苗玻璃化.北京:科学出版社,2011,392-396.(见《10000个科学难题——农业科学卷》,吴震.蒋芳玲为参编人)吴震,翁忙玲、蒋芳玲.蔬菜育苗实用新技术百问百答.北京: 中国农业出版社,20104.主持 “内源活性氧引发大蒜试管苗细胞膜异变和玻璃化发生的机理解析(国家自然基金面上项目,2014-2017:31372056)”、“黄瓜幼苗徒长的生理和分子生物学基础研究”(江苏省自然科学基金,2008-2011:BK2008342)、“主要蔬菜作物种子产业化关键技术研究”(国家科技支撑项目,2008-2010:008BADB1B06),参加“长江三角洲现代农业区新农村建设关键技术研究集成示范” (国家科技支撑项目,2008-2010;008BAD96B05)”、利用VIGS 技术探明调控番茄裂果的细胞壁松弛基因”(江苏省自然科学基金,2014-2017:BK20140712)等国家及省部课题30余项。近期主要的研究项目:1)国家自然科学基金面上项目,31372056、内源活性氧引发大蒜试管苗细胞膜异变和玻璃化发生的机理解析、2014/01-2017/12、80万元、在研、主持。2)江苏省基础研究计划(自然科学基金—青年基金)项目,BK20140712、利用VIGS技术探明调控番茄裂果的细胞壁松弛基因、2014/07-2017/06、20万元、在研、主要参加。3)江苏省基础研究计划(自然科学基金)项目,BK2008342、黄瓜幼苗徒长的生理和分子生物学基础研究2008/07-2011/06、8万元、已结题、主持。4)国家科技支撑计划项目,2008BAD96B05、长江三角洲现代农业区新农村建设关键技术研究集成示范、2009/01-2011/12、20万元、已结题、主要参加。5)国家科技支撑计划项目,2008BADB1B06、主要蔬菜作物种子产业化关键技术研究、2008/01-2010/12、56万元、已结题、主持。-----------

我研究生就是做组培的,SCI什么的根本发不了,人家说没创新。中国有个杂志叫《农业科学与技术》很容易发表,是英文的,审稿期约一周吧。其他的你可以再研究一下。

生物技术、生物技术通讯、生物技术通报。都属于核心期刊,个人认为生物技术通讯好一些。

棉织物染色研究进展论文

这里是关于棉纤维的作用、生长环境、详细介绍:棉纤维概述锦葵科棉属植物的种籽上被覆的纤维,又称棉花,简称棉。是纺织工业的重要原料。棉纤维制品吸湿和透气性好,柔软而保暖。棉花大多是一年生植物。它是由棉花种子上滋生的表皮细胞发育而成的。棉纤维的生长可以分为伸长期、加厚期和转曲期三个阶段。棉纤维是我国纺织工业的主要原料,它在纺织纤维中占很重要的地位。我国是世界上的主要产棉国之一,目前,我国的棉花产量已经进入世界前列。我国棉花种植几乎遍布全国。其中以黄河流域和长江流域为主,再加上西北内陆、辽河流域和华南、共五大棉区。[编辑本段]棉纤维种类棉花种类很多,目前主要按以下的两钟方法分类。1.按棉花的品种分类(1)细绒棉:又称陆地棉。纤维线密度和长度中等,一般长度为25~35mm,线密度为 dtex(4700~6400公支)左右,强力在左右。我国目前种植的棉花大多属于此类。(2)长绒棉:又称海岛棉。纤维细而长,一般长度在33mm以上,线密度在(6500~8500公支)左右,强力在以上。它的品质优良,主要用于编制细于10tex的优等棉纱。目前,我国种植较少,除新疆长绒棉以外,进口的主要有埃及棉、苏丹棉等。此外,还有纤维粗短的粗绒棉,目前已趋淘汰。2.按棉花的初加工分类从棉花中采得的是籽棉,无法直接进行纺织加工,必须先进行初加工,即将籽棉中的棉籽除去,得到皮棉。该初加工又称轧花。籽棉经轧花后,所得皮棉的重量占原来籽棉重量的百分率称衣分率。衣分率一般为30~40%。按初加工方法不同,棉花可分为锯齿棉和皮辊棉。(1)锯齿棉:采用锯齿轧棉机加工得到的皮棉称锯齿棉。锯齿棉含杂、含短绒少,纤维长度较整齐,产量高。但纤维长度偏短,轧工疵点多。目前,细绒棉大都采用锯齿轧棉。(2)皮辊棉:采用皮辊棉机加工得到的皮棉称皮辊棉。皮辊棉含杂、含短绒多,纤维长度整齐度差,产量低。但纤维长度操作小,轧工疵点少,但有黄根。皮 轧棉适宜长绒棉、低级棉等。[编辑本段]棉纤维性质1.长度棉纤维长度是指纤维伸直时两端间的距离,是棉纤维的重要物理性质之一。棉纤维的长度主要由棉花品种、生长条件、初加工等因素决定。棉纤维长度与成纱质量和纺纱工艺关系密切。棉纤维长度长,整齐度好,短绒少,则成纱强力高,条干均匀,纱线表面光洁,毛羽少。棉纤维的长度是不均匀的,一般用主体长度、品质长度、均匀度、短绒率等指标来表示棉纤维的长度及分布。主体长度是指棉纤维中含量最多的纤维的长度。品质长度是指比主体长度长的那部分纤维的平均长度,它在纺纱工艺中,用来确定罗拉隔距。短绒率是指长度短于某一长度界限的纤维重量占纤维总量的百分率。一般当短绒率超过15%时,成纱强力和条干会明显变差。此外,还有手扯长度、跨距长度等长度指标。2.线密度棉纤维的线密度是指纤维的粗细程度,是棉纤维的重要品质指标之一,它与棉纤维的成熟程度、强力大小密切相关。棉纤维线密度还是决定纺纱特数与成纱品质的主要因素之一,并与织物手感、光泽等有关。纤维较细,则成纱强力高,纱线条干好,可纺较细的纱。3.成熟度棉纤维的成熟度是指纤维细胞壁的加厚程度,即棉纤维生长成熟的程度,它与纤维的各项物理性能密切相关。正常成熟的棉纤维,截面粗、强度高、转曲多、弹性好、有丝光、纤维间抱合力大、成纱强力也高。所以,可以将成熟度看成棉纤维内在质量的一个综合性指标。4.强度和弹性棉纤维的强度是纤维具有纺纱性能和使用价值的必要条件之一,纤维强度高,则成纱强度也高。棉纤维的强度常采用断裂强力和断裂长度表示。细绒棉的强力为,断裂长度为21~25km;长绒棉的强力为4~6cN,断裂长度为30km.由于单根棉纤维的强力差异较大,所以一般测定棉束纤维强力,然后再换算成单纤维的强度指标。棉纤维的断裂伸长率为3%~7%,弹性较差。5.吸湿性棉纤维是多孔性物质,且其纤维素大分子上存在许多亲水性基因(—OH),所以其吸湿性较好,一般大气条件下,棉纤维的回潮率可达左右。6.耐酸碱性棉纤维耐无机酸能力弱。棉纤维对碱的抵抗能力较大,但会引起横向膨化。可利用稀碱溶液对棉布进行“丝光”。此外,棉纤维中还夹着杂质和疵点,杂质有泥沙、树叶、铃壳等,疵点有棉结、索丝等。它们即影响纺织的用棉量,也影响加工和纱部质量,所以必须进行检验,严格控制。[编辑本段]棉型织物的特点棉型织物是指以棉纱或棉与棉型化纤混纺纱线织成的织品。它具有以下特点:1.吸湿性强,缩水率较大,约为4~10%2.耐碱不耐酸。棉布对无机酸极不稳定,即使很稀的硫酸也会使其受到破坏,但有机酸作用微弱,几乎不起破坏作用。棉布较耐碱,一般稀碱在常温下对棉布不发生作用,但强碱作用下,棉布强度会下降。常利用20%的烧碱液处理棉布,可得到“丝光”棉布。3.耐光性、耐热性一般。在阳光与大气中棉布会缓慢的被氧化,使强力下降。长期高温作用会使棉布遭受破坏,但其耐受125~150℃短暂高温处理。4.微生物对棉织物有破坏作用,表现在不耐霉菌。5.卫生性:棉纤维是天然纤维,其主要成分是纤维素,还有少量的蜡状物质和含氮物与果胶质。纯棉织物经多方面查验和实践,织品与肌肤接触无任何刺激,无负作用,久穿对人体有益无害,卫生性能良好。[编辑本段]纯棉织物的品种纯棉织物由纯棉纱线织成,织物品种繁多,花色各异。它可按染色方式分为原色棉布、染色棉布、印花棉布、色织棉布;也可以按织物组织结构分为平纹布、斜纹布、锻纹布。(1)原色棉布 没有经过漂白、印染加工处理而具有天然棉纤维的色泽的棉布称为原色棉布。它可根据纱支的粗细分为市布、粗布、细布,它们的特点是:布身厚实、布面平整、结实耐用,缩水率较大。可用做被单布、坯辅料或衬衫衣料。(2)府绸 府绸是棉布的主要品种,兼有丝绸风格。其质地细而富有光泽,布身柔软爽滑,穿着挺括舒适,用平纹组织织成。府绸组织结构上的特点是:经纱密度比纬纱密度大一倍左右,布身上经纱露出面积多于纬纱,其凸起部分在布面外观形成明显的菱形颗粒,加之其所用纱支质量较高,因此布面纹路清晰、颗粒饱满、光洁紧密。但府绸面料有一大缺点,即用其缝制的服装易出现纵向裂纹,这是因为府绸经、纬密度相差太大,经、纬纱间强度不平衡,造成经向强度大于纬向强度近一倍的结果。(3)毛蓝布 一般的坯布在染色前都要经过烧毛处理,使布面平整、光洁,而毛蓝布则不然,在染色前无需烧毛,染色后布面保留一层绒毛,故称“毛”蓝布。毛蓝布一般以靘蓝染料染色,染色牢度较好,色泽大方,并有越洗越艳之感。其规格有多种:毛蓝粗布、毛蓝细布等。一般适合作外衣,遍销城乡各地。(4)素色布、漂白布、印花布这类布由各类白坯布经印染、漂白而成。根据不同色彩分为素色布、漂白布、印花布。素色布:指单一颜色的棉织物,一般经丝光处理后匹染。漂白布:由原色坯布经过漂白处理而得到的洁白外观的棉织物,它又可分为丝光布和本光布两种。丝光布表面平整光泽好,手感滑爽;本光布表面光泽暗淡,手感粗糙。漂白布一般用来制作内衣、床单等。印花布:由纱支较低的白坯布经印花加工而成,有丝光和本光两类。这类布根据印花方式不同,其外观效果也不同,多为正面色泽鲜艳,反面较暗淡。适合制作妇女、儿童服装。[编辑本段]棉纤维的印染棉纤维 染色配方:活性染料(高温型)X%;无水硫酸钠50—70a/1;磷酸三钠l~2g/1。操作要求:在上述染浴中,加入预先溶化好的活性染料及助剂,调节pH=9,升温至70℃保温染色30分钟,加入碳酸钠,使pH=11.5,固色处理30分钟,冷洗、热洗、皂洗、水洗、脱水、烘干。附:纯棉织物染整工艺流程纯棉织物染整工艺流程的选择,主要是根据织物的品种、规格、成品要求等,可分为练漂、染色、印花、整理等。1. 练漂 天然纤维都含有杂质,在纺织加工过程中又加入了各浆料、油剂和沾染的污物等,这些杂质的存在,既妨碍染整加工的顺利进行,也影响织物的服用性能。练漂的目的是应用化学和物理机械作用,除去织物上的杂质,使织物洁白、柔软,具有良好的渗透性能,以满足服用要求,并为染色、印花、整理提供合格的半制品。纯棉织物练漂加工的主要过程有:原布准备、烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光。 1) 原布准备:原布准备包括原布检验、翻布(分批、分箱、打印)和缝头。原布检验的目的是检查坯布质量,发现问题能及时加以解决。检验内容包括物理指标和外观疵点两项。前者包括原布的长度、幅度、重量、经纬纱线密度和密度、强力等,后者如纺疵、织疵、各种班渍及破损等。通常抽查总量的10%左右。原布检验后,必须将原布分批、分箱,并在布头上打印,标明品种、加工工艺、批号、箱号、发布日期和翻布人代号,以便于管理。为了确保连续成批的加工,必须将原布加以缝接。2) 烧毛:烧毛的目的在于烧去布面上的绒毛,使布面光洁美观,并防止在染色、印花时因绒毛存在而产生染色不匀及印花疵病。织物烧毛是将织物平幅快速通过高温火焰,或擦过赤热的金属表面,这时布面上存在的绒毛很快升温,并发生燃烧,而布身比较紧密,升温较慢,在未升到着火点时,即已离开了火焰或赤热的金属表面,从而达到烧去绒毛,又不操作织物的目的。3) 退浆:纺织厂为了顺利的织布,往往对经纱上浆以提高强力和耐磨性。坯布上的浆料即影响织物的吸水性能,还影响染整产品的质量,且会增加染化药品的消耗,故在煮练前应先去除浆料,这个过程叫退浆。棉织物上的浆料可采用碱退浆、酶退浆、酸退浆和氧化剂退浆等方法,将其从织物上退除。碱退浆使浆料膨化,与纤维粘着力下降,经水洗从织物上退除。酶、酸、氧化剂使淀粉降解,在水中溶解度增大,经水洗退除。由于酸、氧化剂对棉纤损伤大,很少单独使用,常与酶退浆、碱退浆联合使用。4) 煮练:棉纤维生长时,有天然杂质(果胶质、蜡状物质、含氮物质等)一起伴生。棉织物经退浆后,大部分浆料及部分天然杂质已被去除,但还有少量的浆料以及大部分天然杂质还残留在织物上。这些杂质的存在,使绵织布的布面较黄,渗透性差。同时,由于有棉籽壳的存在,大大影响了棉布的外观质量。故需要将织物在高温的浓碱液中进行较长时间的煮练,以去除残留杂质。煮练是利用烧碱和其他煮练助剂与果胶质、蜡状物质、含氮物质、棉籽壳发生化学降解反应或乳化作用、膨化作用等,经水洗后使杂质从织物上退除。5) 漂白:棉织物经煮练后,由于纤维上还有天然色素存在,其外观不够洁白,用以染色或印花,会影响色泽的鲜艳度。漂白的目的就在于去除色素,赋于织物必要的和稳定的白度,而纤维本身则不受显著的损伤。棉织物常用的漂白方法有次氮酸钠法、双氧水法和亚氯酸钠法。次氯酸钠漂白的漂液PH值为10左右,在常温下进行,设备简单,操作方便、成本低,但对织物强度损伤大,白度较低。双氧水漂白的漂液PH值为10,在高温下进行漂白,漂白织物白度高而稳定,手感好,还能去除浆料及天然杂质。缺点是对设备要求高,成本较高。在适当条件下,与烧碱联合,能使退浆、煮练、漂白一次完成。亚氯酸钠漂白的漂液PH值为4~,在高温下进行,具有白度好,对纤维损伤小的优点,但漂白时易产生有毒气体,污染环境,腐蚀设备,设备需要特殊的金属材料制成,故在应用上受到一定限制。次氯酸钠和亚氯酸钠漂白后都要进行脱氯,以防织物在存在过程中因残氯存在而受损。6) 丝光:丝光是指棉织物在室温或低温下,在经纬方向上都受到张力的情况下,用浓的烧碱溶液处理,以改善织物性能的加工过程。棉织物经过丝光后,由于纤维膨化,纤维纵向天然扭转消失,横截面成椭圆形,对光的反向更有规律,因而增进了光泽。纤维无形定区的增加,使染色时染料的上染率增加。取向度的提高,使织物强力增加,同时还有定形作用。丝光后,一定要采用冲吸去碱或蒸箱去碱,或平洗地去碱等方法充分去碱,直至织物呈中性。2. 染色 染色是借染料与纤维发生物理或化学的结合,或用化学方法在纤维上生成颜料,使整个纺织品具有一定色泽的加工过程。染色是在一定温度、时间、PH值和所需染色助剂等条件下进行的。染色产品应色泽均匀,还需要具有良好的染色牢度。织物的染色方法主要分浸染和轧染。浸染是将织物浸渍于染液中,而使染料逐渐上染织物的方法。它适用于小批量多品种染色。绳状染色、卷染都属于此范畴。轧染是先把织物浸渍于染液中,然后使织物通过轧辊,把染液均匀轧入织物内部,再经汽蒸或热熔等处理的染色方法。它适用于大批量织物的染色。[编辑本段]棉纤维的鉴别近来,由于市场上销售的一些纺织品和服装生产厂家对面料成分名称和含量标注不规范,致使不法商人乘机以次充好,以假充真,欺消费者。为了帮助消费者准确辨认服装面料的主要真实成分,现介绍一个简易的鉴别方法,鉴别服装面料成分的简易方法是燃烧法。做法是在服装的缝边处抽下一缕包含经纱和纬纱的布纱,用火将其点燃,观察燃烧火焰的状态,闻布纱燃烧后发出的气味,看燃烧后的剩余物,从而判断与服装耐久性标签上标注的面料成分是否相符,以辨别面料成分的真伪。棉纤维与麻纤维都是刚近火焰即燃,燃烧迅速,火焰呈黄色,冒蓝烟。二者在燃烧散发的气味及烧后灰烬的区别是,棉燃烧发出纸气味,麻燃烧发出草木灰气味;燃烧后,棉有极少粉末灰烬,呈黑或灰色,麻则产生少量灰白色粉末灰烬。这里是棉纤维的发展史:墨西哥植棉历史更为悠久。当今占世界棉花总产90%以上的陆地棉棉种都原产于墨西哥,是陆地棉的起源中心.墨西哥被称为“棉花的故乡”。它为世界棉花育种改良提供了丰富多样的种质资源和野生棉品种,被誉为世界棉花天然的大种质基地。现已确定全世界32个棉属野生种中有9个原产于墨西哥。墨西哥的全国棉花研究中心总部设在墨西哥城。它将收集到的19个棉种的 120个野生和半野生类型的标本就种植在该所的棉花种质资源种植园内。墨西哥从80年代开始,国家农业科研单位和私人农场共同签约设立了专门从事彩色棉育种与栽培的研究课题,近年来很有进展,已培育出棕红色、 土黄色、驼色等不同色彩的彩色棉花。据资料记载早在纪元以前,墨西哥的乌雅族和阿西德克族人已经栽培彩色棉花,当西班牙人 16世纪进入墨西哥南部和尤卡坦半岛时,当地植棉业已很发达,岛民将彩色棉纺成土布,做成墨西哥人爱穿的民族服装在集市上销售大受欢迎。棉花的历史人类利用棉花已有悠久的历史,早在公元前5000年甚至公元前7000年前,中美洲已开始利用,在南亚次大陆也有5000年历史。我国至少在2000年以前,在广西、云南、新疆等地区已采用棉纤维作纺织原料。起初人们并未认识到它的经济价值。古代著名的阿拉伯旅行家苏莱曼在其《苏莱曼游记》中记述,在今北京地区所见到的棉花,还是在花园里被作为“花”来观赏的。《梁书·高昌传》记载:其地有“草,实如茧,茧中丝如细纩,名为白叠子。”由此可见,现今纺织工业的重要原料棉花,最初是被人当作花、草一类的东西看待的。棉花传入我国,大约有3条不同的途径。根据植物区系结合史料分析,一般认为棉花是由南北两路向中原传播的。南路最早是印度的亚洲棉,经东南亚传入海南岛和两广地区,据史料记载,至少在秦汉时期,之后传入福建、广东、四川等地区。第二条途径是由印度经缅甸传入云南,时间大约在秦汉时期。第三条途径是非洲棉经西亚传入新疆、河西走廊一带,时间大约在南北朝时期,北路即古籍“西域”,宋元之际,棉花传播到长江和黄河流域广大地区,到13世纪,北路棉花已传到陕西渭水流域。历史文献和出土文物证明,中国边疆地区各族人民对棉花的种植和利用远比中原早,直到汉代,中原地区的棉纺织品还比较稀奇珍贵。唐宋时期,棉花开始向中原移植。目前中原地区所见到的最早的棉纺织品遗物,是在一座南宋古墓中发现的一条棉线毯。也就是从这时期起,棉布逐渐替代丝绸,成为我国人民主要的服饰材料。元代初年,政府设立了木棉提举司,大规模向人民征收棉布实物,每年多达10万匹,后来又把棉布作为夏税(布、绢、丝、棉)之首,可见棉布已成为主要的纺织衣料。元以后统治这都极力征收棉花棉布,出版植棉技术书籍,劝民植棉。从明代宋应星的《天工开物》中所记载的“棉布寸土皆有”,“织机十室必有”,可知当时植棉和棉纺织已遍布全国。由于非洲棉和亚洲棉质量不好,产量也低,所以到了清末,我国又陆续从美国引进了陆地棉良种,现在我国种植的全是各国陆地棉及其变种。本世纪60年代,许多国家相继开展彩色棉的研究、试验,进入90年代,美国率先在改造利用野生彩色棉上取得突破性进展。彩色棉,即自然生长的带有颜色的棉花,因其具有天然色彩,无需印染、漂白等我国工序,不仅避免了染料对水质的污染和织物的危害,也降低了工业成本,因而彩色棉织品成为“绿色环保产品”,“市场未来的宠儿”,越来越受到消费者的青睐。

植物组织培养技术毕业论文

一楼是,楼主小心二楼说得对。

Abstract:Lettuce, namely, lettuce, application of various varieties, production in recent years are cultivated area expanded the use of plant tissue culture technology, using the versatility of plant cells, tissues and cells lettuce on callus induction and observation in vitro shoot growth situation, through orthogonal experiment design, research containing different chemical elements and hormone of lettuce in vitro shoot lettuce in vitro shoot best combination hormone levels, this experiment using the medium science orthogonal design explant medium, the selection of the best for the basic research and production related to provide the experiment in America with lettuce leaves Lactuca sativa as test materials (var), media, Longifolia) olumes of AgNO3, BA remains for test, and the content of each factor setting 3 different medium level to the proliferation of coefficient for determination of index, through orthogonal design L9 (34), which is suitable for lettuce callus differentiation in vitro shoot medium formula 1/2MS + BA 1mg/L + mg/L + AgNO3 mg/L olumes.

收稿日期:2007-10-25基金项目:深圳市科技和信息局基金资助项目作者简介:王丹(1982-),女,辽宁本溪人,硕士研究生,从事植物生物技术研究。注:雷江丽为通讯作者。大花美人蕉茎尖组织培养技术研究王 丹1,2,雷江丽2,吴燕民3,吕 慧2,郁继华1(1.甘肃农业大学 农学院,甘肃 兰州 730070;2.深圳市园林科学研究所,广东 深圳 518003;3.中国农业科学院 生物技术研究所,北京 100081)摘 要:以大花美人蕉(Canna×generalis)根茎茎尖为外植体进行组织培养技术研究,筛选出芽诱导适宜的培养基为MS + 6-BA (单位下同)+ TDZ ;MS + 6-BA + TDZ + NAA 培养基能较好地诱导分化出丛生芽, 继代增殖培养中与MS + 6-BA + TDZ + NAA 培养基交替使用可减少畸形芽,增殖系数达;适宜的生根培养基为MS + 6-BA + NAA ,生根率达,且植株生长健壮,移栽易成活。关键词:大花美人蕉;茎尖;组织培养中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1009-7791(2008)01-0033-04Research on Shoot-tip Culture of Canna×generalisWANG Dan1,2, LEI Jiang-li2, WU Yan-min3, LÜ Hui2, YU Ji-hua1( of Agronomy, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, Gansu China; Institute of LandscapeGardening, Shenzhen 518003, Guangdong China; Research Institute, Chinese Academy of AgriculturalSciences, Beijing 100081, China)Abstract: The paper mainly studied on tissue culture of Canna×generalis with the stem tips asexplants. The results showed that the bud inoculation medium was MS + 6-BA ; the best of clump shoot induction and differentiation medium was MS + 6-BA +TDZ + NAA ; using MS + 6-BA + TDZ + NAA asproliferation medium, an optimal proliferation rate was obtained. When the two kinds of mediumused alternatively, the effect was better. The optimum rooting medium was MS + 6-BA +NAA , the rate of rooting could reach , and cultured in this medium, the plant grewwell and easy to words: Canna×generalis; shoot-tip; tissue culture大花美人蕉(Canna×generalis)属美人蕉科(Cannaceae)美人蕉属(Canna)的园艺杂交种[1],是多年生喜光宿根草本花卉,原产美洲热带和非洲等地。其枝叶茂盛、花朵艳丽、姿态优美、花期长,在深圳地区几乎全年开花,是配置大型花坛的优良品种。大花美人蕉不仅观赏价值高,而且能吸收硫、氯、氟、汞等有害物质,具有净化空气、保护环境的作用,因此,世界许多城市的园林绿化中都广泛应用。美人蕉传统的繁殖方式主要采用分切地下根茎的方法,繁殖速度慢、增殖效率低,而且连续营养繁殖造成病毒积累致使病毒病在各地相当普遍,严重影响其观赏价值。利用茎尖组织培养进行脱毒试管苗快繁,是目前大力繁殖与推广美人蕉的主要手段。关于美人蕉组织培养的研究报道较少[2,3],本研究探索其组织培养高效的再生体系,以期为品种提纯复壮及遗传转化、性状改良奠定基础。2008,37(1): Plant Science第·34· 37 卷1 材料与方法 材料供试材料为目前城市绿化中普遍应用的大花美人蕉‘President’品种。 外植体选择与处理选择生长健壮、无病虫害的优良母株,挖取带芽胞的根茎,去除表面老皮并用肥皂水清洗。用75%乙醇棉擦拭,然后采用不同的消毒剂及处理时间(升汞10min、2%次氯酸钠10min、2%次氯酸钠20min、2%次氯酸钠 + 升汞5min、2%次氯酸钠 + 升汞10min),封闭式振摇灭菌。无菌水冲洗5 次,置于超净工作台上备用。接种前,剥去外部叶片,露出生长点,立即切取茎尖进行接种。 培养方法及培养条件试验于2006 年10 月在深圳市园林科学研究所组培室进行。诱导、增殖和生根培养基均选用MS为基本培养基,在不同培养阶段附加不同种类、不同浓度配比的植物生长调节剂(表2~表4),蔗糖3%,pH 。培养温度(28±2)℃,光照强度2 500 lx,光照周期为14h/d,相对湿度70%~80%。每处理接种30 瓶。定期观察试管苗生长与分化情况。2 结果与分析 不同消毒处理方式对外植体无菌化的影响因供试外植体取自美人蕉地下根茎,表面污染物较多,不易消毒,且不同植物及外植体的成熟度对消毒剂的反应不同,故本试验选用升汞和次氯酸钠进行灭菌效果比较,以筛选合适的消毒剂及消毒处理时间。由表1 可知,2%次氯酸钠20min 处理的无菌化效果较好,但茎尖褐化较严重,说明灭菌时间过长对去老皮后的幼嫩根茎影响较大。升汞10min 处理与2%次氯酸钠 + 升汞 10min处理,无菌化效果差异不大,但2%次氯酸钠 + 升汞 10min 处理有轻微药害。因此,后续实验选用升汞处理10min 进行外植体消毒。 不同生长调节剂配比对芽诱导的影响以MS 为基本培养基,附加不同浓度6-BA、NAA、2,4-D、KT、TDZ 等(表2),以筛选出较适宜美人蕉茎尖诱导分化的配方。因美人蕉根茎具有休眠特性,芽诱导分化较难。TDZ 具有很强的促进细胞分裂活性,~μmol/L 即可有效促进分化[4],因此,本实验对TDZ 的诱导效果进行初步探索。试验表明,在不添加任何生长调节剂的MS 基本培养基(1 号)上,茎尖接种10d 后开始生长,叶片展开后,生长停止;15d 后转接到新的MS 培养基上无明显生长,随后叶片逐渐变黄、萎蔫,说明基本培养基中添加生长调节剂是美人蕉离体培养的必要条件。在仅添加6-BA 的2、3、4 号培养基中,高浓度的2 号培养基分化率为,明显好于3、4号培养基,说明美人蕉启动芽诱导分化需要高浓度的细胞分裂素(表2)。11~16 号培养基添加物为不同生长调节剂与TDZ 组合(表2)。仅添加TDZ 的培养基分化率为0,而多种生长调节剂配合使用分化效果更好[5]。其中15 号培养基的侧芽分化率最高,达,且每个茎尖可增殖2~3 个侧芽,但个别茎尖经多次转接后有畸形芽;与2 号培养基相比,分化率明显提高,说明添加低浓度TDZ 可促进芽诱导分化(表2)(图版-a)。5、6、7 号培养基为生根培养基,探讨NAA 对美人蕉茎尖生长和生根的影响。试验结果初步说明美人蕉在6-BA/NAA 小于2/ 时生根率可达50%以上(表2)。8、9、10 号培养基,探讨美人蕉脱分化,诱导愈伤组织,但结果均不理想。因此,建立高效的美表1 不同消毒剂及处理时间对外植体无菌化的影响处 理 接种数污染数污染率(%) 药害情况升汞10min 30 5 基本无药害2%次氯酸钠10min 30 12 无药害2%次氯酸钠20min 30 4 20%有轻微药害2%次氯酸钠+升汞5min 30 10 3%有轻微药害2%次氯酸钠+升汞10min 30 5 7%有药害第1 期 王丹,等:大花美人蕉茎尖组织培养技术研究 ·35·人蕉遗传转化再生体系还需进一步探索愈伤组织诱导途径。 芽继代增殖为了探讨优化的芽继代增殖培养基配方,按表3 设计6-BA、NAA、TDZ 的正交实验,以15 号培养基上分化出的丛生芽为接种材料,进行继代增殖培养(图版-b)。由表3 可见,除17、18 号培养基外,低浓度TDZ()的分化促进作用较高浓度()的效果好,说明高活性的TDZ 浓度过高反而抑制分化。当 时, NAA 促分化作用显著优于。在TDZ、NAA 浓度相同的情况下,随着6-BA 浓度的升高,分化率提高。但随着继代次数的增多,含高浓度6-BA的27 号培养基分化率略有下降,甚至有个别畸形芽产生,说明高浓度细胞分裂素对短期的分化有促进作用[9],但继代数次后,芽已经萌动,自身具有分化能力,需适当降低6-BA 浓度进行壮苗,以避免畸形芽产生。因此,在增殖过程中交替使用分化增殖系数较高的19 号培养基和27 号培养基,既可保证较高的芽分化率,又可使继代苗生长健壮,减少畸形芽。 生根诱导增殖芽3~5cm 长时,转接到生根培养基上培养约10d 后,可见到根生成(图版-c)。接种20d 后统计生根结果(表4)。从表4可见,所用培养基上都有根生成,说明美人蕉生根较容易;结合生根率和生长势,我们认为MS + 6-BA + NAA 培养基较适宜美人蕉生根。表2 不同植物生长调节剂组合的比较植物生长调节剂(mg/L) 编号6-BA NAA 2,4-D KT TDZ分化率(%) 生根率(%) 备注1 0 0 0 0 02 9 0 0 0 0 参考[2]3 5 0 0 0 0 参考[3]4 3 0 0 0 0 2 1 0 0 0 2 0 0 0 2 0 0 0 08 0 0 4 0 09 0 0 2 1 0 参考[6]10 0 0 2 0 参考[7]11 0 0 0 0 012 0 0 0 参考[8]13 0 0 0 0 0 1 0 8 0 0 0 5 0 0 表3 不同生长调节剂配比对芽继代繁殖的影响生长调节剂(mg/L) 编号6-BA NAA TDZ接种数分化率(%)增值系数 生长势17 30 ++18 30 ++19 30 ++20 30 ++21 30 ++22 30 ++23 30 ++24 30 +25 30 ++26 30 +27 30 ++28 30 +注:++ 表示生长势强;+表示生长势弱。同列中不同字母表示差异显著(P<=,表4 同。表4 不同的生长调节剂配比对组培苗生根的影响生长调节剂(mg/L) 编号6-BA NAA接种数生根苗数生根率(%)植株生长势29 0 30 19 +30 0 30 21 ++31 30 20 +++32 30 16 ++注:+++ 表示生长势强;++表示生长势中等;+表示生长势弱。第·36· 37 卷3 结 论美人蕉根茎生长在土壤中,无菌化操作较困难。灭菌试验表明,升汞震荡灭菌10min 效果较好,采回的外植体应尽快处理接种,放置时间过长伤口处易染菌,导致接种后褐化较严重。MS + 6-BA + ZDT + NAA 培养基能较好地诱导分化丛生芽,MS + 6-BA + TDZ NAA 为较好的增殖培养基,在增殖培养过程中这两种配方交替使用效果更好;短时间使用高浓度生长调节剂对增殖有促进作用,但长时间使用高浓度生长调节剂会使组培苗质量下降。在试验中还发现,转接次数多的茎尖较转接次数少的分化率大,建议在接种后的10~20d 内及时转接。选用MS + 6-BA + NAA 为生根培养基,生根率较高,根系粗壮、根毛密集,植株生长健壮(图版-d),且移栽成活率较高。参考文献:[1] Segeren W, et al. The genus Canna in Northern South America[J]. Acta Bot Neerl., 1971,20(6): 663-680.[2] 刘文萍,等. 美人蕉茎尖组织培养及快繁技术[J]. 北方园艺, 2001(6): 32.[3] 丁爱萍,等. 美人蕉组织培养及快速繁殖技术[J]. 园林科技, 2006(1): 11-12.[4] Singh N D, et al. The effect of TDZ on organogenesis and somatic embryogenesis in pigeonpea (Cajanus cajan L. Millsp)[J].Plant Science, 2003,164(3): 341-347.[5] 王关林,等. 高活性细胞激动素TDZ 在植物组织培养中的应用[J]. 植物学通报, 1997,14(3): 47-53.[6] 宣朴,等. 生姜茎尖组培快繁技术研究[J]. 西南农业学报, 2004,17(4): 484-486.[7] Kromer K, et al. In vitro cultures of meristem tips of Canna indica L.[J]. Acta Horticulturace, 1985,167: 279-286.[8] Vendrame W A, et al. In vitro propagation and plantlet regeneration from Doritaenopsis Purple Gem 'Ching Hua' flowerexplants[J]. HortScience, 2007,42(5): 1 256-1 258.[9] 刘敏. 花卉组织培养与工厂化生产[M]. 北京: 地质出版社, 2002: 101-102.

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