纳米碳溶胶对烤烟根系生理特性及钾吸收的影响

为明确纳米碳溶胶促进烤烟钾吸收的生理基础,利用水培试验和无菌培养试验,研究了不同浓度的纳米碳溶胶对两个烤烟品种根系生理特性、钾素吸收及其相关基因表达量的影响。结果表明:当纳米碳溶胶浓度(质量浓度)分别为10~20和5~10 mg/L时,能显著促进K326和红花大金元(红大)根系生长,增加根系和地上部生物量,提高烟叶钾素吸收及积累量。随着纳米碳溶胶浓度的升高,两个烤烟品种的根系活力、根系吸收面积、根系阳离子交换量和根系可溶性蛋白含量呈现先增加后降低的趋势。K326和红大K+通道基因NKT1和转运体基因Nt HAK1的表达量显著增加,提高了根系对钾的吸收能力。     

纳米碳溶胶对烤烟生长发育及养分吸收积累的影响

为明确纳米碳溶胶对烤烟养分吸收利用的作用效果,采用水培试验研究了不同浓度纳米碳溶胶对两个烤烟品种红花大金元(红大)和K326生长发育及养分吸收积累的影响.结果表明,适宜浓度的纳米碳溶胶能够促进烤烟植株的生长发育,当溶胶浓度为10 mg/L时,烟株地上部生物量显著提高.纳米碳溶胶还能促进烤烟对氮、钾、钙、镁的吸收,增加其在地上部的含量.两个烤烟品种养分积累量均随纳米碳溶胶浓度的升高呈先增加后降低的趋势,当溶胶浓度分别为5～10 mg/L和10～20 mg/L时,红大和K326的养分积累量达到最大.可见,水培条件下,烟株生长状况达到最佳的最适纳米碳溶胶浓度红大品种为5 ～ 10 mg/L,K326品种为10～20 mg/L.     

碳纳米溶胶对烟草K~+通道基因表达及根系K~+流速的影响

为解析碳纳米溶胶促进烟草钾素吸收的生理机制,利用砂培试验和非损伤微测技术(Non-invasive micro-test technology,NMT),研究了碳纳米溶胶对4个烟草品种K~+通道基因表达、根系K~+流速、植株钾素吸收和积累的影响。结果表明:碳纳米溶胶能促进烟草K~+内流通道基因的表达,促进K~+内流,抑制K~+外流,且不同品种、不同部位的K~+通道基因对碳纳米溶胶的响应各不相同。在碳纳米溶胶处理下,RG17、鄂烟1号、云烟87和中烟100的K~+外流通道基因NTORK1表达量相比对照分别降低31.1%、59.9%、25.6%和32.0%;K~+内流通道基因NKT1在鄂烟1号和云烟87根系中的表达显著增加,增幅分别为210.6%和130.9%。碳纳米溶胶处理增加了各烟草品种根系的K~+流速,与对照相比,RG17、鄂烟1号、云烟87和中烟100经碳纳米溶胶处理后K~+内流速率分别增加38.17、39.71、13.96、8.61 pmol·cm~(-2)·s~(-1)。此外,经碳纳米溶胶处理后,鄂烟1号、云烟87和中烟100植株钾素积累量较对照分别增加了18.6%、15.6%和46.6%。可见,碳纳米溶胶通过调节根系K~+通道基因的表达可增强根系对钾素的吸收并促进烟草体内钾素的积累,但不同烟草品种对碳纳米溶胶的响应存在明显差异。     

银杏愈伤组织培养及其黄酮生物合成的初步探讨

本文采用银杏果实和植株诱发的茎尖和叶尖为原料，筛选银杏愈伤组织生长和继代培养的最佳条件和激素组合；利用继代培养愈伤组织进行细胞悬浮培养并检测黄酮的生物合成量。结果表明：（1）银杏愈伤组织的诱导及继代培养以附加NAA3.0mg/L和BA1.0mg/L的MS培养基效果最好；（2）采用0.1%浓度的植酸可以抑制褐变，并对愈伤组织的生长有促进作用；（3）在培养基中添加5％的蔗糖时愈伤组织增长倍数最高；愈伤组织继代培养40－45d时增长倍数达到最大值；（4）银杏愈伤组织细胞悬浮培养时，细胞生长速度可达6.8倍，黄酮生物合成量为68.76mg/L。     

烟草愈伤组织的诱导及细胞悬浮培养体系的建立

以鄂烟1号无菌苗的叶为材料进行愈伤组织的诱导,筛选出生长培养基的最佳激素配比,初步建立了烟草细胞悬浮培养体系。结果表明,愈伤组织诱导的最优基本培养基为MS培养基,以MS NAA1.0mg/L 6-BA0.5mg/L为最佳配方;愈伤组织最佳生长培养基为MS 2,4-D0.1mg/L NAA1.5mg/L 6-BA0.3mg/L,愈伤组织培养第6天进入对数生长期,第14天干重增至最初干重的12.536倍,并以此配方建立了烟草细胞悬浮培养体系。     

拳参愈伤组织的诱导及增殖效应的研究

目的研究适宜拳参愈伤细胞的诱导、组织分化及快速生长的培养基成分。方法以拳参的幼嫩叶柄为外植体,接种于附加2,4-D、N A A、6-B A、K T及其组合的M S培养基上,观察拳参愈伤组织的诱导、分化及愈伤细胞的生长状态。结果MS 0.4 mg/L 6-BA 2.0 mg/L NAA对拳参愈伤组织的诱导效果最好。MS 0.2 mg/L 6-BA 2.0 mg/L 2,4-D增殖培养的愈伤组织较适合于器官的分化,MS 0.2 mg/L 6-BA 4.0 mg/L NAA增殖培养的愈伤组织较适合于做细胞悬浮培养的材料。结论建立拳参愈伤组织诱导,愈伤组织分化和愈伤细胞快速增殖体系,为进一步研究药用植物拳参细胞的分子机制及次生代谢等提供资料。     

杜仲疏松愈伤组织诱导条件的优化筛选

杜仲愈伤组织生长过于致密从而导致难以实现悬浮培养,因此获得疏松、生长快速愈伤组织是实现杜仲细胞悬浮培养的前提.本文研究了不同外植体、激素和培养基对杜仲愈伤组织诱导率、疏松程度以及褐化率的影响,结果表明：上胚轴和子叶更容易被诱导为疏松愈伤组织,MS培养基是最适诱导培养基;适当增加6-BA浓度有助于褐化的减轻且提高愈伤组织疏松程度,杜仲疏松愈伤组织诱导最适激素配比为1.0mg/L 2,4-D＋1.0mg/L NAA＋1.0mg/L 6-BA.     

不同培养条件对银杏愈伤组织生长及黄酮含量的影响

以胚为外植体,通过固体培养,研究了培养基,激素和光照对银杏愈伤组织诱导的影响,以及继代培养中激1素和活性炭对愈伤组织生长和产黄酮的影响,结果表明:愈伤组织的诱导的最佳条件为DCR培养基+1.0mg/L2,4-D+0.5mg/LBA+完全暗条件培养。继代培养过程中既能促进愈伤组织生长又使黄酮含量最高的处理为0.3mg/LBA+2.0mg/L2,4-D,活性炭抑制愈伤组织生长但能促进黄酮的积累。     

银杏细胞的悬浮培养研究

研究了银杏在SH、MS、B5、N6等培养基中的愈伤组织诱导培养，考察了在MS培养基中悬浮培养下溶解氧含量、激素浓度等对银杏黄酮苷生产的影响．结果表明：银杏在SH、MS、B5、N6等4种培养基中均可以诱导出愈伤组织，其中N6、MS培养基中诱导率最高，愈伤组织生长最好．悬浮培养结果表明，溶解氧、激素浓度对黄酮苷影响最大．     

烟草愈伤组织辐射诱变抗苯丙氨酸突变体筛选

以K326为材料,研究了L-苯丙氨酸的筛选浓度,γ射线剂量和愈伤组织活化时间对抗苯丙氨酸突变体筛选效果的影响。结果表明:L-苯丙氨酸浓度越高,愈伤组织培养过程中褐变比例越高,细胞活性越低;γ射线剂量和愈伤组织活化时间均对愈伤组织的致死率有较大的影响。综合分析后,采用活化1周的愈伤组织,40Gy的γ射线辐射,以附加3.00mmol/LL-苯丙氨酸的MS培养基为筛选培养基,经多次"筛选—回复"培养,筛选出了苯丙氨酸解氨酶含量显著提高的抗苯丙氨酸细胞系,并诱导分化出再生苗。烟草愈伤组织辐射诱变抗苯丙氨酸突变体筛选体系的建立,为高苯丙氨酸含量烟草材料的培育奠定基础。     

豆渣细胞壁伸展蛋白纯化的研究

植物细胞壁是由纤维素和果胶交联的蛋白质、多糖及其它无机成分构成的复合体。而伸展蛋白是高等植物初生细胞壁中一类最重要的结构糖蛋白，它可在各种病原物侵染的植物中积累，也可被各种诱导因子所诱导。因此它的合成在不同植物和不同诱导条件下是不同的，在番茄悬浮培养细胞能合成两种不同类型的伸展蛋白，而烟草愈伤组织能合成一种伸展蛋白。     

紫苏细胞悬浮培养生产迷迭香酸条件研究

通过诱导紫苏下胚轴和子叶外植体产生愈伤组织,建立细胞悬浮培养体系,以提高细胞产量及细胞中迷迭香酸含量。结果表明,在MS液体培养上添加3.0mg/L 6-芐氨基嘌呤(6-BA)＋0.3mg/L萘乙酸(NAA)培养基上,下胚轴愈伤组织呈嫩黄色松散状态,出愈时间短,出愈率可达100%。紫苏细胞悬浮培养产生迷迭香酸的最佳条件为培养时间7d、接种量鲜质量浓度20g/L、摇床转速110r/min、蔗糖30g/L、L-苯丙氨酸0.15g/L,此条件下可获得高达2.283mg/g的迷迭香酸。     

石墨纳米溶胶对钾的吸附特性及对烟草钾吸收的影响

【目的】明确石墨纳米溶胶对钾的吸附特性及其对烟草钾吸收和钾离子流速的影响。【方法】采用等温吸附试验和水培试验,分析石墨纳米溶胶对钾的吸附特性及对烟草钾吸收的影响。【结果】1)石墨纳米溶胶对钾的等温吸附线用Langmuir方程能更好的拟合;石墨纳米溶胶对钾的吸附可分为快慢两个阶段,反应符合准二级动力学方程。随着温度升高,石墨纳米溶胶对钾的吸附量降低。在p H为7.0时,石墨纳米溶胶对钾的吸附量达到最大。2)适宜浓度石墨纳米溶胶能促进烟草对钾的吸收积累,当浓度为40 mg/L时,地上部钾含量达到最高;当浓度为5 mg/L时,地上部钾素积累量达到最高。3)随着浓度升高,石墨纳米溶胶在烟草根系表面的富集增强。在10 mg/L浓度下,烟草根系的钾离子流速由外流变为内流。【结论】石墨纳米溶胶有较强的吸附特性,能吸附在根系表面,影响根系钾离子吸收。     

剑麻细胞悬浮培养诱导蛋白酶的研究

本研究将经过高浓度生长素预培养的剑麻愈伤组织细胞,接种入LS、MS、N6、B5四种液体培养基中,在30d培养过程中动态每2-5d测定培养细胞的生长速率、剑麻蛋白酶活力和培养液的pH值变化.结果表明悬浮培养细胞的生长量成倍地高于固体培养细胞;LS、MS培养基是剑麻细胞悬浮培养及诱导产蛋白酶最适的培养基;悬浮培养液中的蛋白酶活力占细胞蛋白酶活力的20.0%-46.9%;悬浮培养细胞生长速率与培养液的pH值存在一定的相关性.     

甘蔗原生质体分化成根

用 MS 培养基,从甘蔗嫩叶或幼穗诱导愈伤组织,将愈伤组织放置 MS 液体培养基中悬浮培养,每3—5d 继代一次。MS 培养基附加2,4—D3mg/L,水解乳蛋白500mg/L,盐酸硫胺素1mg/L 以及椰子水5%。经4至5个月培养的悬浮培养物所分离的原生质体具有很强繁殖能力。原生质体植板于 K8P 琼脂糖培养基,持续细胞分裂和生长。原生质体衍生的无性系移到 MS 琼脂培养基,形成愈伤组织。9个糖蔗品种的原生质体形成这种愈伤组织,其中一个品种的愈伤组织在不含任何植物生长调节剂的 MS 培养基中分化出根来。     

不同培养条件对黄栀子愈伤的生长和绿原酸类物质积累的影响

本文以生长指数、绿原酸类物质含量和每升培养基中绿原酸的产量为评价标准,研究了培养基种类、碳源、蔗糖浓度、光照条件及水解酪蛋白(CH)浓度对黄栀子愈伤组织的生长及其次级代谢产物绿原酸类物质积累的影响,旨在为生产绿原酸类物质提供依据。研究显示,培养条件对黄栀子愈伤组织生长状况和绿原酸类物质积累有显著影响,适合生长的培养条件与适合绿原酸类物质积累的条件并不一致;适合黄栀子愈伤组织生长的最佳培养条件为:以MS为基础培养基,麦芽糖+蔗糖为碳源、糖浓度为3%、半光照条件下鲜重增长指数最大,达到47.11%。适合绿原酸类物质积累使得总产量达到最大的最佳培养条件为:MS培养基、蔗糖为碳源、蔗糖浓度为5%、不添加水解酪蛋白、半光照条件下培养,最高产量达每升培养基含35.55 mg绿原酸类物质。     

烟草钾离子通道研究进展

K+通道是烟草吸收K+的重要途径之一.近年来,已从多种植物或同种植物的不同组织器官中分离到多种K+通道基因.笔者从K+通道基因类型、K+通道基因的克隆与功能、K+吸收机制和K+通道分子调控技术等方面综述了烟草K+通道研究现状与进展.对应用生物工程技术改良烟草的钾营养性状进行了讨论,并对利用现代生物技术手段提高烟叶含钾量进行了展望.     

黄花烟草K+通道基因NKCl克隆与序列分析

通过已知生物钾通道蛋白保守序列分析,设计兼并引物对钾饥饿处理的烟草幼根总RNA的反转录产物进行PCR扩增,分离到K 通道基因NKCl,该基因的cDNA阅读框由2481个核苷酸组成,编码的蛋白含有826个氨基酸(分子量为94.6KD),等电点为6.60;将核苷酸序列输入NCBI进行BlastX其同源序列大部分为高亲和K 转运体,与该基因同源性最高的是Solanum tuberosum钾通道基因SKT1,其氨基酸同源性为79%,预测该蛋白具有6个跨膜区域,采用同源模建方法预测了NKC蛋白活性区域的3维结构.同时,特异性转录分析发现NKCl基因在烟草幼根、叶片和花各器官均有表达,而以幼根组织中转录量最多;缺钾处理可显著诱导根系中NKC基因的转录,而高浓度NH4 处理对该基因的转录具有抑制作用,证实NKC基因在黄花烟草的钾吸收过程中起着重要作用.     

花生根细胞悬浮培养制备白藜芦醇条件的优化

以花生根愈伤组织为材料,采用二次通用旋转组合试验设计,优化花生根细胞悬浮培养产白藜芦醇的条件,探讨影响花生根细胞悬浮培养产白藜芦醇的最佳工艺参数。当摇床转速为130r/min、接种量为38.00g/L、pH5.80、蔗糖质量浓度为40.00g/L时,培养15d,花生根细胞增殖倍数最大为(4.71±0.04)倍,白藜芦醇产量达到907.3μg/g。     

镉在烟草中的积累分配及其对烟草生长的影响

为了探明镉在烟草中的积累分配规律,采用盆栽试验,调查了不同镉浓度处理下烟草全生育期的生长及镉在烟草中的分配积累规律。结果表明,随着镉浓度的提高,同一时期烟草叶片的干物质量显著降低(p<0.01),茎部干物质量先升高后降低,根部干物质量在生长前期(30 d和45 d)逐渐降低,生长后期(60 d和75 d)先升高而后降低。各添加镉处理后,叶片镉含量均显著高于茎和根部,而对照镉含量根>茎>叶。烟叶中的镉含量表现为:下部叶>>中部叶>上部叶。烟草镉积累速率随着镉浓度的增加而升高,烟草各部位的镉积累规律为:快速积累-快速降低-缓慢积累。