兰花育种技术研究进展
兰花育种技术研究进展
吴根良1,商世能2,沈国正1,孙 瑶1
(1.浙江省杭州市农业科学研究院,杭州310024;2.浙江省杭州万向职业技术学院,杭州310023)
摘要:综述了兰花的种子离体萌发、利用生化技术和分子标记进行兰花种质资源分类和种间品种间鉴别。同时概述了调控花色素合成酶、花器官形成、子房发育和胚珠发育以及构成建兰花叶病毒(CyMV)等特异基因分离克隆,以及转基因技术等研究进展,并对我国兰花育种进行了展望。
关键词:兰花;离体萌发;分子标记;基因分离;基因转化;育种
中图分类号:S682.31文献标识码:B 文章编号:1001-0009(2006)04-0115-03
兰花一般是指兰科植物(Orchidaceae),它是鲜花植物中
最大科之一,全世界约有800多属,25000多种,分布于世界
各地,大多数种类分布于东南亚、澳大利亚、中南美洲、非洲
和马达加斯加。我国的野生兰科植物约有173属,1240多
种[1],在南北各地均有分布,但以云南、台湾、海南最为丰富。
兰花是珍贵的观赏花卉,此外还有作为药用的天麻(G astro2
dia elata)、白芨、红门兰等和作香料的香子兰等,有极高的
经济价值。
具有观赏和药用价值的兰科植物目前在国际、国内市场
上占有重要地位。保护和利用我国的野生兰科植物,并拥有
和选育新的种源,才能在世界各国兰花业竞争日益激烈的今
天占有一席之地。
1兰花种子的离体萌发
远缘杂交和品种间杂交是兰花育种的重要方法之一。
兰花种子萌发是兰花杂交育种的重要环节,因为在自然条件
下兰花种子的萌发率很低。
1.1共生萌发
Bernard在1899年首次分离出兰花的根菌,并用其感染
兰花的种子进行萌发试验,从而创立了兰花种子共生萌发的
方法。他指出:在自然条件下兰科植物种子萌发需要适宜的
真菌感染,它促进种子萌发就在于把胚和基质连接起来,形
成共生系统。在这个共生系统中真菌促进了种子的糖异生
及贮藏物质的利用,并在它开始光合作用前,持续提供营养
物质。我国兰科植物菌根菌研究发展很快,天麻菌根菌已经
应用于天麻种子萌发和人工栽培。徐锦堂等从天麻原球茎
中分离出紫萁小菇(Mycana osmudicola),
用天麻种子拌该
第一作者简介:吴根良,1963年10月
生,本科,高级农艺师,主要从事蔬菜花
卉栽培技术研究和技术推广工作,主持
完成的相关重要科研项目有国家重大
科技产业工程《工厂化高效农业科技示
范工程》专题一项;省级重点项目“切花
月季高产、优质栽培技术开发”,“主要鲜切花新品种引种与优质高效栽培技术研究”等,曾荣获省市各类科技进步奖五项,现主持浙江省科技厅重点项目“名贵花卉卡特兰产业化关键技术研究”等项目。
3基金项目:杭州市科技发展计划(200462N08)。
收稿日期:2006-01-14菌,播种后种子的萌发率可达20%以上,为此促进了天麻的人工栽培。郭顺星等对白芨种子的共生萌发进行了研究,拌菌后的种子萌发率、原球茎和营养器官生长速率显著高于对照。郭顺星等对真菌在石斛(Dendrobium)种子萌发中的作用进行了研究。在种子共生萌发研究中,尚有很多问题需要进一步深入探讨,如兰科植物菌根菌的种类和特点、兰科植物与真菌的相互作用机制、优良共生菌的筛选、兰科菌剂的研制等。
1.2非共生萌发
Bernard以眉兰(Ophrys)的块茎配制培养基,使卡德丽亚兰(Cattleya)与蕾丽亚兰(Laelia)杂交种的种子成功萌发,开创了非共生萌发的先例。随后,Arditti用非共生萌发对齿瓣兰(Odontoglossum)、蝴蝶兰(Phalaenopsis)、石斛兰、文心兰(Oncidium)等种子进行萌发研究,得到了正常的种苗。
兰花中有些种类未成熟或接近成熟的种子比成熟种子更容易萌发。仙人指甲兰(Aerides)、白拉索兰(Brassavola)、布鲁通氏兰、卡德丽亚兰、厚杯兰、树兰(Epi2 dendrum)、文心兰、蝴蝶兰、肾药兰和万代兰(Vanda)等10个属的19个种和15个杂交种的种子萌发试验证明,未成熟种子能很好萌发,最短的是在授粉后40～50d萌发。
对于萌发难度较大的地生兰,进行适当的种子预处理可以提高萌发率。段金玉等对兰属(Cymbidium)10种植物的种子离体萌发研究表明,用0.1mol/L氢氧化钠浸泡种子10～30min,能使多花兰(C.floribundun)、春兰(C.goeringii )、双飞燕(C.goer.)、线叶春兰(C.goer.var.serratum)、寒兰(C.kanran)、套叶兰(C.cyperifolium)等种子的萌发率提高10倍以上。
大部分兰花种子可通过无菌萌发方式发芽,而萌发率因基因型而异。气生兰及其杂交后代的种子萌发力较强,地生兰种子萌发率普遍较低。即使同为蝴蝶兰不同杂交组合的种子萌发率和幼苗生长发育也不同[2]。一般在种子无菌萌发过程中激素是培养基中不可缺少的成分,但有人认为卡德丽亚兰种子萌发可采用不含激素的MS培养基[3]。杨美纯等认为在MS、KC和花宝三种培养基中,MS最适合蝴蝶兰种子的萌发,香蕉汁150g/L可明显提高种子萌发率并促进幼苗生长[4]。
2兰花的分类鉴定
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兰花存在属间自然杂交种、属内种间,变种间和品种间的自然杂交种,人们常凭形态特征鉴定,如在云南新近发现的变种岩地兜兰(Paphiopedilum tranlienianum var.saxo2 sum)[5]。研究者利用同工酶技术对国兰品种或变种进行鉴定分类,得到的结果与传统的形态分类基本相似[6]。国内外应用分子标记术进行兰花的分类已有报道。学者在杂交中观察到春兰与建兰、寒兰和墨兰(C.sinense)具有较高的亲和性;蕙兰(C.faberi)、纹瓣兰(C.aloifolium)、鼓槌石斛(D.chrysotoxum)和蝴蝶兰杂交则无亲和性。经RAPD分析,发现春兰与建兰、寒兰和墨兰的亲缘关系较近,与蕙兰和纹瓣兰亲缘关系较远,与石斛兰和蝴蝶兰更远。文李利用RA PD技术分析兰属5个种2个变种共13个品种间的亲缘关系。从55种10个碱基随机引物中筛选出4种引物,扩增出93条多态性带,多态率为100%,经聚类分析,表明:建兰、墨兰和春兰的亲缘关系较近,而春剑(C.longibractea2 tum)、寒兰、独占春(C.eburneum)和兔耳兰(https://www.wendangku.net/doc/0515387920.html,ncifoli2 um)与建兰的关系较近[7]。谭文澄等采用L ZF-1寡核苷酸探针和限制性内切酶Hinf1检测了兰属23个样株和石斛兰属1个样株的DNA酶切片断,获得了清晰易读的由6～15条带组成有特异性的遗传指纹图谱。各种植物谱带各具特异性,可见其亲缘关系不同;相同种的植物谱带条数一致,片断的分子量类似,此方法能获得特异的DNA图谱,可进一步应用于兰属的分子遗传分析[8]。在栽培品种的鉴定上,梁红健等使用10种20个碱基引物对19个中国兰花品种的基因组DNA进行扩增,共产生83条扩增带,其中80条为多态性带。每个兰花品种都有其特有的扩增带可与其它品种区别开来。这种特异的条带可作为一个品种的分子标记应用于品种鉴定,RAPD对基因组的分析结果与传统分类学的结果基本相似。
3 兰花特异基因的分离克隆
3.1花色基因
兰花的花色是重要的育种目标。近几年从兰花的不同组织中获得了许多基因和基因相关片断。查尔酮合成酶(又称苯基苯乙烯合成酶chalcone synthase,CHS)是花青素生物合成的一个重要的关键酶。利用转基因共抑制的特点,将查尔酮合成酶反义基因DNA转到花卉中,可以改变植物的花色。Liew等利用同源探针的方法,从Bromheadia finlay2 soniana的cDNA文库中克隆出3个CHS基因OCHS3、OCHS4和OCHS8,其序列长度分别为1445bp、1382bp 和1439bp。三者同源性达97%以上。为了探析控制蝴蝶兰花色的机制,研究者以“白花红唇蝴蝶兰”和“红花朵丽蝶兰”为材料,进行了CHS cDNA克隆分析,发现前者约有11个CHS基因,后者约有7个CHS基因,可见蝴蝶兰CHS基因为多基因族。从“白花红唇蝴蝶兰”中选取出的pOCHS01克隆系,DNA序列长度为1498bp,可编码390个氨基酸。利用pOCHS01作探针,对以“粉红花蝴蝶兰”为母本与“白花蝴蝶兰”杂交后代的淡红花、晕红花和白花Southern杂交分析,考察到子代的杂交带与母本相似,而与父本完全不同。因此认为“白花红唇蝴蝶兰”的pOCHS01克隆系,可能是负责红花或喷点花花色表达的基因,而白花亲本可能无pOCHS01基因存在,它可能由其它CHS基因负责控制。韩颖颖等利用逆转录—聚合酶链式反应(R T—PCR)得到在蝴蝶兰花瓣中特异性表达的查尔酮合成酶cDNA(pchs-1)。经DNA序列分析表明,该序列与已发表的查尔酮合成酶基因有很高的同源性[9]。查尔酮合成酶是次生代谢的关键酶,编码该酶的基因发生抑制后,既会引起易于观察的表型变化,又不会影响植物的生长。获得相关基因为深入开展改良花色的基因工程,奠定了一定的基础。
3.2花发育基因
最近的研究表明,许多基因和基因片断与花的发育有关。Yu等提取了石斛兰属品种‘Madame Thong-In’营养期和花期的茎尖分生组织总RNA,利用mRNA差异显示方法,发现营养期有53个特异表达的cDNA克隆,而在花期有16个特异表达的cDNA克隆。通过Northern blot分析,证实在由营养生长向生殖生长的转变中,有12种cDNA克隆表达降低,而8种cDNA克隆表达增加。序列分析表明,其中5个基因可能是与花的转变有关的基因。他们进一步从兰花转化期的茎尖分生组织得到gene7(otg7)并用其为探针,分离出3个基因DOMADS1、DOMADS2和DOMADS3,它们与花器官的形成有关[10,11]。
在兰科植物中子房的发育是由授粉启动的。目前已发现和分离了一批控制兰花子房发育的特异基因。如蝴蝶兰P HAL.039基因,在子房发育的不同阶段都有表达,可能是子房发育的重要调控基因。利用P HAL.039作探针,在拟南芥花芽的cDNA文库中发现了与其同源的基因A TML1。 张宪省等也对蝴蝶兰(P.‘G eneralku’hor.)在授粉后的子房发育过程进行了研究。结果显示:在授粉后12、24和48h,柱头和花柱中乙烯的产生和ACC氧化酶mRNA的积累显著下降,而子房内却明显上升,表明授粉后雌蕊中乙烯的产生与ACC氧化酶基因的表达密切相关。他们进一步分析了生长素、乙烯及去雄等与授粉有关因子调节下ACC合成酶和ACC氧化酶基因在朵丽兰(Doritaenopsis hybrid Hort.)花中的表达。结果表明,生长素和乙烯均可诱导ACC合成酶和ACC氧化酶的mRNA在花器官中积累,而且积累模式相似。然而,去雄却不能诱导这两个基因在花器官中表达。原位杂交结果表明,生长素和乙烯处理后,ACC 氧化酶的mRNA在柱头的表皮和薄壁细胞中积累。Bui和O’Neill发现3种ACC合成酶基因在蝴蝶兰授粉后的子房中起着重要作用。在蝴蝶兰授粉后1h便可在柱头上检测到P HAL?ACS2的表达,2h后可在子房中检测到P HAL?ACS3的表达,而授粉后6h才可检测出P HAL?ACS1表达。利用外源生长素刺激,进行假授粉,也可在柱头和子房中发现P HAL?ACS2和P HAL?ACS3的先表达。可见这两种ACC合成酶基因的表达,是授粉的初始信号,而P HAL?ACS1则是次级信号。
3.3胚珠发育基因
研究胚珠的发育可以揭示许多有关花发育的机制问题。蝴蝶兰在胚珠成熟时期的cDNA文库已被构建,并已分离出一批胚珠发育特异cDNA克隆。其中cDNA克隆O108、O126、O129等均为在成熟胚珠中表达或优势表达的特异基因。O138是一个与成熟胚珠发育相关的基因,该基因的mRNA在成熟胚珠和根中大量积累,但在大孢子母细胞时期的胚珠中和子房中积累水平很低。DNA序列分析表明,该基因含一个编码284个氨基酸,分子量为30kD的开放阅读框(ORF)[12]。
3.4 花叶病毒基因
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建兰花叶病毒(CyMV)和齿兰环斑病毒(ORSV)是危害兰花的两种重要病毒,对兰花生产威胁巨大。目前基因组序列已全部测定,RNA基因组为6227bp,3’端有poly(A)加尾,5’端有带帽结构,与马铃薯X病毒类似[13]。其基因组结构包含5个ORF,ORF1编码一个大小为160kDa的依赖RNA的RNA聚合酶,ORF2～4编码一个分子量为26kDa /13kDa/10kDa的三基因连锁结构,ORF5编码24kDa 的外壳蛋白(coat protein,CP)。潘俊松等测出CP基因大小为666nt,核苷酸顺序与国外文献报道序列同源性为88.8%～96.1%,推算出氨基酸同源性为75.6%～91.0%,外壳蛋白亚基氨基酸顺序差异主要在近C-端部分[13]。Barry等通过比较不同来源的CyMV的运动蛋白(emovement protein,MP)基因及齿兰环斑病毒编码54kDa 蛋白基因序列的差异,发现新加坡、日本、韩国\德国和夏威夷群岛的CyMV和ORSV的基因序列亲缘关系很近,核苷酸序列的同源性达91%～99%。刘志昕等从石斛兰中获得CyMV分离物中提取病毒RNA,用R T-PCR方法获得约500bp MP基因片断。序列分析表明,该基因片断由474个核苷酸组成,与夏威夷分离物、新加坡分离物相应基因核苷酸序列分别具有97.8%同源性。根据核苷酸序列推导该片断含由个部分重叠的ORF,分别编码14kD、12kD和10kD 的多肽[14]。
4 基因转化
目前进行基因转化研究的兰花种类有蝴蝶兰属、兰属、石斛兰属、文心兰属、万代兰属、五唇兰属(Doritaenopsis)、卡德丽亚兰属和长萼兰属(Brassia)等[15～17]。至今尚停留在建立基因转化体系的水平,还未达到应用阶段。
在基因转化中,花粉管法较为简便。它是在蝴蝶兰的子房受精时,将DNA从花粉管带入受精卵。经研究以授粉后第30d前后注射DNA效果最好。
另一类的基因转化的方法是基因枪和农杆菌法。Chia 等报道了通过微粒子轰炸,在万代兰的原球茎(protocorm)上检测到萤火虫荧光素酶基因(L U X)瞬间表达。研究者以卡那霉素为选择剂,将N EO基因转入石斛兰,21个月后获得稳定表达。有人将花色素苷合成调控基因导入五唇兰中,获得瞬间表达,花瓣颜色发生变化。柴明良等把蝴蝶兰‘White Hikaru’类原球茎(protocorm-like body PLB)用针刺后,与含绿色荧光蛋白基因(gfp)和潮霉素磷酸转移酶基因(hpt)的根瘤农杆菌共培养,培育出了转基因的蝴蝶兰。经绿色荧光蛋白检测和Southern印迹,证实了再生植株中含有gfp基因和hpt[15]。从而初步建立了蝴蝶兰农杆菌转基因体系。
Yang等将带有N PTⅡ和GUS标记基因的p KH200质粒,通过基因枪对大花蕙兰原球茎进行基因转化的研究,培育出抗卡那霉素的原球茎和转基因植株。经过PCR分析,证明NP TⅡ基因存在于转基因植株中[16]。我国学者将L F Y基因(拟南芥中分离出的具有促进植物提早开花的基因)与单子叶植物的UBI启动子构建了一个适合在单子叶植物中高效表达的含有L F Y cDNA的表达载体(pBIL-1),应用基因枪转化法,将其导入文心兰的原球茎中,获得了一些卡那霉素抗性克隆[17]。
5展望
有关国际条约禁止野生兰花国际贸易,国内也增强了对野生资源保护意识。因此,加强兰花育种,拥有自主的知识产权,才能立足于竞争日益激烈的兰花业,走向世界。
今后我国的育种方式,除了传统的杂交育种外,可与种子离体萌发技术、组织培养相结合,利用分子生物技术建立兰花的分子标记图谱,对我国兰花资源进行分类和鉴别新品种亲缘关系,为兰花育种提供早期的辅助选择指标。兰花特异基因的分离克隆和转基因技术研究,可望将外来基因导入兰花植株内,以改良株形、花型、花色、花香和提高抗逆性,以缩短兰花育种周期和增强育种的预见性,提高育种效率,从而为兰花育种提供新途径。
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微生物育种技术研究进展
微生物育种技术研究进展 摘要：生物育种是运用遗传学原理和技术对某种具有特定生产目的的菌株进行改造，去除不良性质，增加有益新性状，以提高产品的产量和质量的一种育种方法。微生物的育种技术已从常规的突变和筛选技术发展到基因诱变、基因重组和基因工程等，育种技术的不断成熟，大大提高了微生物的育种效果。但是有时候微生物育种也不是单一的一种方法，有的是需要多种方法综合使用。本文将各种微生物育种技术进行总结和细致分析。 关键词：微生物育种；诱变育种；基因重组育种；基因工程育种 1.常规育种 常规育种是以不经过人工处理，利用微生物自发突变为基础，从中筛选出具有优良性状菌株的一种育种方法一般情况下，由于DNA的半保留复制以及校正酶系的校正作用和光修复、切除修复、重组修复、诱导修复等作用，发生自然突变的几率特别低，一般为106～1010/BP，而且用于工业生产的菌株的性状往往由单一或少数基因控制，所以常规育种时间较长，工作量较大。，通过常规育种提高菌种生产能力、筛选高产菌株的效率较低，效果不明显。因此在生产实践中，常规育种的主要目的是用来纯化、复壮、稳定菌种。 2. 诱变育种 1927年MILLER发现X-射线能诱发果蝇基因突变之后人们发现其他一些因素 也能诱导基因突变，并逐渐弄清了一些诱变因素的机理，为微生物诱变育种提供了前提条件根据育种需要，有目的地使用诱变因素，可使菌株的基因发生突变以改良其生产性状.凡能诱发基因突变，并且突变频率远远超过自发突变的物理因子或化学物质被称为诱变剂。根据诱变剂的不同可以将诱变育种的方法分为：有物理因子诱变育种和化学因子诱变育种。，前者包括激光、X-射线、"r-射线、快中子等)后者主要是烷化剂（包括EMS、EI、NMU、DES、MNNG、NTG等），天然碱基类似物，亚硝酸和氯化锂在物理诱变因素中，紫外线比较有效、适用、安全，其他几种射线都是电离性质的，具有穿透力，使用时有一定的危险性,化学诱变剂的突变率通常要比电离辐射的高，并且十分经济，但这些物质大多是致癌剂，使用时必须十分谨慎.目前，多种诱变剂的诱变效果、作用时间、方法都已基本确定，人们可以有目的、有选择地使用各种诱变剂，以达到预期的育种效果. 2.1物理因子诱变 2.1.1 UV 所有传统的物理诱变手段中，使用得最为普遍的就是紫外线辐照，它是诱发微生物突变的一种非常有用的工具。对于紫外线的的作用有很多解释，但研究最清楚的是它可引起DNA结构的变化，尤其是可使DNA分子形成胸腺嘧啶二聚体，即两个相邻的嘧啶共价连接，二聚体的出现会减弱氢键的作用，引起双键结构变形，就可能影响胸腺嘧啶(T)和腺嘌呤(A)的正常配对，破坏了腺嘌呤的正常掺人，复制就在这一点上突然停止或错误地进行。如果错误地进行复制，且在新形成的链上有一个改变了的碱基次序，则在随后的复制过程中，碱基次序已改变的DNA链照常进行复制，产生了一个在两条链上碱基次序都是错误的分子而引起突变归J。利用紫外诱变的方法可选育出大量产量高，活性强的菌种，由于其设备简单，诱变效率高，操作安全而被广泛应用。白兰芳等用紫外线单因子处理、光复活处理西罗莫司产生菌Streptomyces hygro—scopicus得到了一正变株UV-8-61，效价比出发菌株提高了2—3倍。近些年来紫外线作为一种基本的诱变因子，也常常和其他一些诱变因子联合作用于微生物而提高诱变效果。胡永兰等用UV和DES(硫酸二乙酯)复合处理梧宁霉素产生菌，得到一株较高的突变株，效价比出发菌株提
兰花的种植方法
兰花的种植方法 兰花喜湿润,忌渍涝.盆土水分过大,易烂根和叶片发黄.浇水要见干见湿,冬季少水,最好用雨水和河水,用自来水要存放数日,浇水不要弄到叶片上.一般生长期每月施一次腐熟稀薄豆饼水,平时不施. 兰花性喜凉爽,忌高温,入冬放入室内注意通风,温度最好在10度左右,春季室外达10度时移到室外. 兰花喜阴,忌阳光直射,耐阴以墨兰最甚,秋兰次之,春兰夏兰需阳光略多一点,因此要根据品种严格控制光照量. 养兰花是一个较为复杂的过程,单靠简单述说很难凑效,需要阅读大量有关养殖和管理兰花的资料,掌握许多知识,并且通过实践,才能取得成效. 一、对栽培基质的要求: 野生兰花生长在背阴、通风、不积水的山地，因此栽培基质要求:通气、松软、漏水性好，呈微酸性。兰花唷?缁揭碎石土、红土砖碎石，也有人用带丛生杂草的土壤经火烤后成碎烤土，以上几种栽培基质都附合通气、透水、微酸等特点，且磷、钾肥丰富，可作兰花栽培基质，但要适当补充氮肥。近几年随着港台及国外养兰选进方法的传入，室内养兰得到较大推广，因此，采用水苔、珍珠岩、火山喷积石、颗粒砖块、颗粒仙土、颗粒泥炭等成为理想栽培的基质。它们的最大优点是便于水份管理和通气。 二、对温度的要求: 温度是生物生存发展的命脉。有生命的兰花，它的生存和发展与温度息息相关。温度适宜，它就生长繁茂;温度过高，它就生长停滞，甚至因闷热伤害而夭折;温度低了，它就进人休眠状态，过低了，它就会因为受到冻害而枯死。 (一) 兰花生根、发芽和正常生长的最佳生长温度为20,28度;2O?以下，虽可生长，但生长缓慢;28?以上，虽生长迅速，但也容易因气温过高而被迫进人休眠状
态。因此，每当气温高于32?时，则应采取加大遮阳密度、增加通风量和提高空气湿度的措施，以保证兰花有高速生长的生态条件。 (二)休眠的适温;兰花休眠期适温为昼温10,16?，夜温5,1O?。但春兰休眠期的适温应控制在10?以下、3?以上，才能度过春化阶段，保证正常开花。休眠期气温过高，虽可打破休眠，提高发芽率，增加发芽次数，但有容易早衰和缩短寿命的弊端。 (三)兰花可耐受的最低温度，春兰为-4?，建兰为-2?，墨兰为2?。 根据我国的地理位置，全国各地很难有全年理想的温度，各地的气温也是不一致的，因此，要根据兰花对温度的需求，应进行必要的人工调节，创造适合兰花生长、休眠的温度。当养兰场所出现不利兰花生长温度时，碰到温度较低时，就要人工加温。兰场较小的话，可用空调、电热器、暖气等加温。如兰场较大，可安装暖气设备，用暖气来加温。在夏天，兰场的温度在30多度时，注意通风一般问题也不大，兰花也能抗一定的高。碰到温度特别高，那就要采取人工降温措施，可用空调、电扇、排风扇、地上喷水、面盆里放水、冷气等等来降温。 三、对湿度的要求: 兰花原生长在深山野林中，周围环境湿度较大，一般为75,一90,之间。兰花70%时生长良好，过干或过湿都易引发兰病。因此，室内外在空气相对湿度60-- 栽培要创造一个适于兰花生长的逐部湿度小气候。兰花下山之后(尤其是种在阳台或房屋平台上，如不采取加湿措施，棚内湿度多低于60,。因此要因地制宜，采取有效方法，提高养兰场所的湿度，以达到合适兰花生长的温度要求，即75,左右，接近兰花原生地的环境湿度。这样兰花生长良好，叶色翠绿，有生气，发芽率高，叶面不起黑点，叶尾不焦黄，开花也多。
兰花育种技术研究进展
兰花育种技术研究进展 吴根良1,商世能2,沈国正1,孙 瑶1 (1.浙江省杭州市农业科学研究院,杭州310024;2.浙江省杭州万向职业技术学院,杭州310023) 摘要:综述了兰花的种子离体萌发、利用生化技术和分子标记进行兰花种质资源分类和种间品种间鉴别。同时概述了调控花色素合成酶、花器官形成、子房发育和胚珠发育以及构成建兰花叶病毒(CyMV)等特异基因分离克隆,以及转基因技术等研究进展,并对我国兰花育种进行了展望。 关键词:兰花;离体萌发;分子标记;基因分离;基因转化;育种 中图分类号:S682.31文献标识码:B 文章编号:1001-0009(2006)04-0115-03 兰花一般是指兰科植物(Orchidaceae),它是鲜花植物中 最大科之一,全世界约有800多属,25000多种,分布于世界 各地,大多数种类分布于东南亚、澳大利亚、中南美洲、非洲 和马达加斯加。我国的野生兰科植物约有173属,1240多 种[1],在南北各地均有分布,但以云南、台湾、海南最为丰富。 兰花是珍贵的观赏花卉,此外还有作为药用的天麻(G astro2 dia elata)、白芨、红门兰等和作香料的香子兰等,有极高的 经济价值。 具有观赏和药用价值的兰科植物目前在国际、国内市场 上占有重要地位。保护和利用我国的野生兰科植物,并拥有 和选育新的种源,才能在世界各国兰花业竞争日益激烈的今 天占有一席之地。 1兰花种子的离体萌发 远缘杂交和品种间杂交是兰花育种的重要方法之一。 兰花种子萌发是兰花杂交育种的重要环节,因为在自然条件 下兰花种子的萌发率很低。 1.1共生萌发 Bernard在1899年首次分离出兰花的根菌,并用其感染 兰花的种子进行萌发试验,从而创立了兰花种子共生萌发的 方法。他指出:在自然条件下兰科植物种子萌发需要适宜的 真菌感染,它促进种子萌发就在于把胚和基质连接起来,形 成共生系统。在这个共生系统中真菌促进了种子的糖异生 及贮藏物质的利用,并在它开始光合作用前,持续提供营养 物质。我国兰科植物菌根菌研究发展很快,天麻菌根菌已经 应用于天麻种子萌发和人工栽培。徐锦堂等从天麻原球茎 中分离出紫萁小菇(Mycana osmudicola), 用天麻种子拌该 第一作者简介:吴根良,1963年10月 生,本科,高级农艺师,主要从事蔬菜花 卉栽培技术研究和技术推广工作,主持 完成的相关重要科研项目有国家重大 科技产业工程《工厂化高效农业科技示 范工程》专题一项;省级重点项目“切花 月季高产、优质栽培技术开发”,“主要鲜切花新品种引种与优质高效栽培技术研究”等,曾荣获省市各类科技进步奖五项,现主持浙江省科技厅重点项目“名贵花卉卡特兰产业化关键技术研究”等项目。 3基金项目:杭州市科技发展计划(200462N08)。 收稿日期:2006-01-14菌,播种后种子的萌发率可达20%以上,为此促进了天麻的人工栽培。郭顺星等对白芨种子的共生萌发进行了研究,拌菌后的种子萌发率、原球茎和营养器官生长速率显著高于对照。郭顺星等对真菌在石斛(Dendrobium)种子萌发中的作用进行了研究。在种子共生萌发研究中,尚有很多问题需要进一步深入探讨,如兰科植物菌根菌的种类和特点、兰科植物与真菌的相互作用机制、优良共生菌的筛选、兰科菌剂的研制等。 1.2非共生萌发 Bernard以眉兰(Ophrys)的块茎配制培养基,使卡德丽亚兰(Cattleya)与蕾丽亚兰(Laelia)杂交种的种子成功萌发,开创了非共生萌发的先例。随后,Arditti用非共生萌发对齿瓣兰(Odontoglossum)、蝴蝶兰(Phalaenopsis)、石斛兰、文心兰(Oncidium)等种子进行萌发研究,得到了正常的种苗。 兰花中有些种类未成熟或接近成熟的种子比成熟种子更容易萌发。仙人指甲兰(Aerides)、白拉索兰(Brassavola)、布鲁通氏兰、卡德丽亚兰、厚杯兰、树兰(Epi2 dendrum)、文心兰、蝴蝶兰、肾药兰和万代兰(Vanda)等10个属的19个种和15个杂交种的种子萌发试验证明,未成熟种子能很好萌发,最短的是在授粉后40～50d萌发。 对于萌发难度较大的地生兰,进行适当的种子预处理可以提高萌发率。段金玉等对兰属(Cymbidium)10种植物的种子离体萌发研究表明,用0.1mol/L氢氧化钠浸泡种子10～30min,能使多花兰(C.floribundun)、春兰(C.goeringii )、双飞燕(C.goer.)、线叶春兰(C.goer.var.serratum)、寒兰(C.kanran)、套叶兰(C.cyperifolium)等种子的萌发率提高10倍以上。 大部分兰花种子可通过无菌萌发方式发芽,而萌发率因基因型而异。气生兰及其杂交后代的种子萌发力较强,地生兰种子萌发率普遍较低。即使同为蝴蝶兰不同杂交组合的种子萌发率和幼苗生长发育也不同[2]。一般在种子无菌萌发过程中激素是培养基中不可缺少的成分,但有人认为卡德丽亚兰种子萌发可采用不含激素的MS培养基[3]。杨美纯等认为在MS、KC和花宝三种培养基中,MS最适合蝴蝶兰种子的萌发,香蕉汁150g/L可明显提高种子萌发率并促进幼苗生长[4]。 2兰花的分类鉴定 511 北方园艺2006(4):115～117 ?园林花卉?
兰花组织培养技术
兰花组织培养技术 摘要：在适宜的条件下，将兰花植株的外植体在无菌环境中应用人工培养基，通过外植体的采集与处理、培养基的制作、外植体的接种、继代增殖以及驯化移栽等操作技术，可在短期内获得大量幼小的无病毒植株，从而达到增殖扩繁的目的。组织培养技术是经济有效快速繁殖优良品种的方法，也是产生脱毒苗的重要途径。 关键词：组织培养兰花外植体试管苗 花属兰科多年生草本植物，中国兰花为兰科属中的地生兰。其香味怡人，花色淡雅，品种丰富，素有“花中君子”之称。具有很强的观赏价值和经济价值，深受人们的喜爱。此外，其也是目前世界上栽培较广的切花材料之一，兰花的切花生产，需要大批量的种苗，要获得优质高产，兰花种苗必须具备种性一致，生长齐一，长势旺盛的特点。在种苗生产上运用最广泛的是组培快繁和分株。生产实践证明，运用组织培养快繁技术生产种苗，其长势旺盛，品种复壮，抗病性强，切花质量好，对加快优良品种的培育，挽救珍惜濒危种类等起到十分重要的作用。 兰花在植物分类学上属于单子叶植物中的一个科，为多年生草本植物，附生、地生或腐生。兰花根呈圆柱状，属肉质组织，茎很短，高度约为2～3cm，兰叶大多叶边全缘，有的略有锯齿。其花属于不整齐花范畴，总状花序。兰属植物的果实为蒴果，呈三角或六角形，俗称“兰荪“。 一、无菌培养物的建立 （一）培养容器的洗涤及培养基的制作 1.培养容器的洗涤 容器的洗涤是否干净直接影响组织培养的成败，为保证培养材料在瓶内生长健壮，在培养前期一定要对容器进行彻底的洗涤与灭菌。以达到“瓶壁锃亮、水膜均匀，不挂水珠”为标准。洗涤时用洗衣粉水洗刷，再用清水冲洗3～4次，干燥后备用。 2.培养基的制作 培养基是植物组织培养的“血液”，血液的成分及其供应状况直接关系到外植体的生长于分化。组培快繁中最常用的培养基主要是MS培养基。母液要根据药剂的化学性质分别配置，一般配成大量元素、微量元素、铁盐、有机物、激素类母液。其配置方法是先进行大量元素的配置，称量时应注意多余的药品不能回放在瓶中，应做其它处理。电子天平在使用时先对其进行调平，然后进行微量元素母液、有机物母液的配制。 当MS母液配好以后，则可进行培养基的制作，继之对琼脂和蔗糖进行称取、溶解，琼脂呈现半透明状时将糖加入容器中溶解，再加入事先吸取好的各类母液混合均匀后转入1L容量瓶中对其进行定容，然后根据培养基的要求对PH进行调整（PH值控制在5.6～5.8测定不得少于3～4次）。进行分装时，一般以培养瓶的1/4～1/3为宜，分装后立即进行灭菌。
植物组织培养研究进展
植物组织培养研究进展 摘要 植物组织培养技术作为一种科研手段,发展异常迅猛。从组织培养的原理、培养过程中遇到的问题以及前景和展望这3方面综述了我国近几年植物组织培养的新研究。 关键词: 组织培养；存在问题；措施；发展 20 世纪后半叶，植物组织培养发展十分迅速，利用组织培养，不仅可以生产大量的优良无性系，并可获得人类需要的多种代谢物质；细胞融合可打破种属间的界限，克服远缘杂交不亲和性障碍，在植物新品种的培育和种性的改良中有着巨大的潜力；还可获得单倍体、三倍体及其它多倍体、非整倍体；组织培养的植物细胞也成为在细胞水平上分析研究的理想材料[1]。因此，植物组织培养广泛应用于植物科学的各个分支，如植物学、植物生理学、遗传学、育种学、栽培学、胚胎学、解剖学、病理学等，并广泛应用在农业、林业、医药业等多种行业，产生了巨大的经济效益和社会效益，被认为是一项很有潜力的高新技术。 1组织培养的基本原理 1.1植物组织培养的概念 植物组织培养技术是指在无菌条件下，将离体的植物器官(如根尖、茎尖、叶、花、未成熟的果实、种子等)、组织(如形成层、花药组织、胚乳、皮层等)、细胞(如体细胞、生殖细胞等)、胚胎(如成熟和未成熟的胚)、原生质体培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱发产生愈伤组织或潜伏芽等，或长成完整的植株的技术[2]。 1.2植物组织培养的依据 植物组织培养的依据是植物细胞“全能性”及植物的“再生作用”。1902年，德国著名植物学家GHaberlanclt根据细胞学理论[3]，大胆地提出了高等植物的器官和组织可以不断分割，直到单个细胞，即植物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力的观点。1943年，美国人White在烟草愈伤组织培养中, 偶然发现形成一个芽, 证实了GHaberlanclt的论点[4]。在许多科学家的努力下，植物组织培养技术得到了迅速发展，其理论和方法趋于完善和成熟，并广泛应用产生了巨大的经济效益和社会效益。 1.3培养基的选择 组织培养的基础培养基有MT、MS、SH、White等[5]。由于不同植物所需要的生长条件有所不同，会对培养基做一些不同的处理，一般采用较多的是MS。组织培养采用固体培养基的较多，但只有在植物周围的营养物和激素被吸收，如果其他残留的培养基也能被利用，对工厂化生产的成本减少方面有很大的帮助。董雁等[6]利用回收转换后废弃的继代培养基，加入原继代培养基30 %浓度母液的培养基，培养效果与原继代培养基的基本相同，说明继代培养基再利用是可行的，这为规模化组培育苗开辟了新的途径。杜勤[7]等在无外源激素条件下，研究液体和固体培养基对黄瓜子叶培养器官分化的影响，结果用液体培养基直接诱导花芽率更高，分化高峰期出现的时间也更早，说明液体培养基对外植体的生长更有利，只是固体培养基更易操作而被较广泛应用。 2植物组织培养过程中存在的问题 2.1 污染问题 组织培养过程中的污染包括内因污染和外因污染。内因污染指由于外植体的表面或者内部带菌而引起的污染；外因污染则是主要由环境污染和操作不当引起，是指在接种或培养过程中病菌入侵，例如培养基、接种工具和接种室消毒不严格以及操作不规范等[8]。 针对植物组织培养中污染产生的原因，应从以下2个方而着手来控制污染。一是控制外植体自身带菌，外植体的表而带菌可以经过一系列的杀菌处理来减少；而外植体的内部带菌是不
蝴蝶兰组织培养研究进展_综述_
2006,35(1):71-74. Subtropical Plant Science 蝴蝶兰组织培养研究进展(综述) 郑玉忠，张振霞，陈泽华 (韩山师范学院生物系, 广东潮州 521041) 摘要：本文从蝴蝶兰外植体的选择、不同基本培养基、激素及添加物对其增殖与分化的影响，外植体褐变的防治以及生根壮苗方法等，概述蝴蝶兰组培快繁方面的研究进展，为其组培技术研究提供参考。 关键词：蝴蝶兰；组织培养；原球茎 中图分类号：Q943.1；S682.31 文献标识码：A 文章编号：1009-7791(2006)01-0071-04 Progress in Tissue Culture of Phalaenopsis spp. ZHENG Yu-zhong, ZHANG Zhen-xia, CHEN Ze-hua （Department of Biology, Hanshan Teachers College, Chaozhou 521041, Guangdong China） Abstract: The research progress of tissue culture of Phalaenopsis, including the effects of explants sources, culture mediums, hormones and nutrition compositions on multiplication and differentiation of protocorm-like body, the inhibition on browning of explants and methods of rooting and seedling strengthening before transplanting, are reviewed. Some reference materials are also provided for further study in tissue culture of phalaenopsis. Key words:Phalaenopsis spp.; tissue culture; protocorm-like body 蝴蝶兰（Phalaenopsis spp.）属热带或亚热带的兰科植物，其花形奇特，姿态优雅，色彩鲜艳，花期长久，素有“兰花皇后”之美誉，观赏价值极高，深受人们的喜爱，国内外市场的需求量越来越大。蝴蝶兰的传统繁殖方式为分株繁殖，繁殖系数低，速度慢，不能满足日益增长的市场需求。因此，研究和开发蝴蝶兰具有重要的意义。 组织培养是蝴蝶兰快速繁殖的有效途径，主要通过两条途径：一是利用种子无菌发芽，二是从离体器官诱导产生原球茎，通过原球茎的增殖培养，得到大量幼苗[1]。早在1949年，Potor[2]利用无菌培养技术成功地促使蝴蝶兰花梗上的休眠芽发育成完整植株，该方法经过其他研究人员改进后，曾一度成为蝴蝶兰的主要无性繁殖方式。1974年，Intuwong等[3]利用蝴蝶兰茎尖诱导产生了原球茎状体，再由原球茎分化成植株，为实现蝴蝶兰工厂化生产奠定了基础。原球茎是一类呈珠粒状的幼嫩器官，在兰科植物中多以这种器官发育、增殖和分化。 蝴蝶兰的组织培养中有几个关键的时期：原球茎的诱导、原球茎的继代增殖、壮苗的培育。根据这几个重要的时期及其组织培养的外界条件，国内外研究人员对蝴蝶兰组织培养进行了广泛的研究，并取得了一定的成效。本文就近年来蝴蝶兰组培快繁技术的研究现状进行综述，包括外植体的选择，不同基本培养基、激素、添加物对其增殖与分化的影响，外植体褐变的防治，以及生根壮苗的方法等。同时展望未来的发展趋势，为该研究领域今后的发展提供有益的信息。 1 外植体的选择 诱导蝴蝶兰原球茎采用的外植体主要有根段[4]、花梗苗根尖[5]、花梗腋芽[6]、茎尖[7]、叶片[8-10]、胚 收稿日期：2005-08-03 基金项目：韩山师范学院青年基金项目（QN200503）资助 作者简介：郑玉忠(1977-), 男, 广东潮阳人, 硕士, 从事植物生物技术研究。 注：张振霞为通讯作者。
分子蒸馏技术及其应用的研究进展(精)
综述与专论 分子蒸馏技术及其应用的研究进展 陈立军陈焕钦 (华南理工大学化学工程研究所,广州510640 摘要分子蒸馏是一种在高真空下进行的特殊蒸馏技术。分子蒸馏是一项国内外正在工业化开发应用的高新分离技术,尚未实现大规模的工业化。分子蒸馏技术同普通蒸馏技术的差别很大。介绍了分子蒸馏基本原理、技术特点、主要装置和优势。此外还详细介绍了分子蒸馏技术在国内外的应用新进展,并提出了未来分子蒸馏领域的重点研究方向。关键词 平均自由程分子蒸馏应用进展R esearch Progress in the T echnique of Molecular Distillation and its Application Chen Lijun Chen H uanqin (R esearch I nstitute of Chemical E ngineering ,Southern China U niversity of T echnology ,G uangzhou 510640 Abstract The m olecular distillation (short -path distillation or unobstructed distillation is a special separation technique of liquid -liquid and a special distillation technique under the high vacuum.It is an industrializing Hi -tech at home and abroad and not used in
植物组织培养的研究进展和发展趋势
植物组织培养的研究进展和发展趋势 （甘肃农业大学生命科学技术学院植物生物技术，甘肃兰州730070） 摘要:植物组织培养是根据植物细胞具有全能性的原理而发展起来的一门生物技术。本文简要概述了植物组织培养的概念及研究进展，较全面的综述了植物组织培养新技术以及在快繁脱毒、育种、种质资源保存、次生代谢物提取、基因转化等方面的研究现状，最后展望了植物组织培养的发展趋势。 关键词：组织培养；研究进展；发展趋势 Research Progress in Plant Tissue Culture and trends (College of life science and technology of plant biotechnology of Gansu Agricultural University,gansulanzhou 730070) Abstract: Plant tissue culture plant cells are totipotent under the principle and developed a biotechnology. This article provides a brief overview of the concepts and plant tissue culture research, a more comprehensive overview of plant tissue culture propagation of new technologies as well as in detoxification, breeding, germplasm conservation, extraction of secondary metabolites, and other aspects of gene transfer research status , Finally, the future trends in plant tissue culture. Key words: organizational culture; research status; trends 引言 植物组织培养是20世纪之初，以植物细胞全能性为理论基础发展起来的一门新兴技术，是指在无菌条件下，将离体的植物器官、组织、细胞以及原生质体，在人工配制的环境里培养成完整的植株，也称离体培养或植物克隆。自1902年德国科学家Haberlandt提出植物细胞具有全能性理论, 到1934 年美国White 等用番茄根进行离体培养证实这一观点以来,植物离体培养技术在基础理论和应用研究，已广泛应用到植物生理学、病理学、药学、遗传学、育种以及生物化学 等各个研究领域, 成为生物学科中的重要研究技术和手段之一[1]。近年来，随着 科学技术的不断发展，植物组织培养新方法和新技术不断涌现，研究重点也由器官、细胞水平向分子、基因方向转移。21世纪，生物技术是最有生命力的一门学科，而植物组织培养作为一种基本的试验技术和基础的研究手段，被认为具有巨大的潜力，现就植物组织培养技术研究进展做一简单综述。 1在植物育种上的应用 植物组织培养技术对培养有粮作物品种开辟了全新的途径。目前，国内外已
玉米分子育种研究现状
玉米分子育种研究现状 王玲琼 （河西学院农业与生物技术学院，甘肃张掖 734000） 摘要：随着分子遗传学的发展和实验能力的提高，分子标记随之出现并且发展迅速，尤其是在玉米遗传育种上的应用。本文通过阅读大量的文献，介绍了分子标记育种在玉米遗传图谱的构建及基因定位、杂种优势群划分、优良品种的获得等方面的应用。 关键词：SSR AFLP 分子标记玉米育种 1.序言 在学习《植物分子育种技术》的课程中，认识到了分子标记在玉米育种中的重要性，但具体内容仍不了解，所以通过查阅文献增进对分子标记的了解，并将了解的内容进一步整理，写了这篇读书报告。分子标记直接表现在DNA水平上，是一种在分子遗传学快速发展而产生的技术。玉米是重要的粮食与饲料作物, 是世界三大作物之一。但是由于对玉米中许多性状的遗传机制缺乏了解, 从而限制了玉米产量的提高与品质的改善, 阻碍了玉米育种工作的进程。建立在分子遗传学基础上的分子标记技术的迅速发展,促进了作物育种研究各个领域的发展。 2.分子标记概述 分子标记是继形态标记、细胞标记和生化标记之后发展起来的一种新的较为理想的遗传标记形式。随着分子生物学的快速发展，分子标记也同样得到非常迅速发展。根据分子标记所依赖的的生物技术的不同，分子标记经历了三代的变化。1974，Graz- dicker 等人在鉴定温度敏感表形的腺病毒DNA突变体时，利用经限制性内切酶酶解后得到的DNA片断的差异，首创了DNA分子标记，即第一代分子标记——限制性片断长度多态性标记（restrictionfragment lengthpolymorphism，RFLP）。第一代分子标记主要是以分子杂交技术为基础的分子标记，1982 年Hamade发现第2 代DNA 分子标记——简单序列重复标记（Simplesequence repeat，SSR）。第2代分子标记是以聚合酶链式反应（PCR）为基础建立。1990年Williams和welsh 等人发明了随机扩增多态性DNA标记（randomly amplified polymorphic DNA，RAPD）和任意引物PCR（arbitrary primer PCR，AP-PCR）。1991 年Adams 等建立了表达序列标签（expressed sequen- cetag，EST）标记技术。1993 年Zabeau 和Vos 合作发明了扩展片断长度多态性标记（Amplified fragment lengthpolymorphism，AFLP）。1994 年Ziekiewicz 等发明了简单重复间序列标记（inter-simple sequence repeat，ISSR）。1998 年在人类基因组计划的实施过程中，第3代分子标记——单核苷酸多态性（single nucleotidep-
鱼类染色体研究进展
鱼类染色体研究进展 X 高 文(宁德师范高等专科学校生物系,福建宁德 352100) 摘要:综述了鱼类染色体在核型和显带技术研究及多倍体技术研究方面的概况和新进展. 关键词:鱼类;染色体核型;染色体显带;多倍体技术 中图分类号:Q 959 文献标识码:A 文章编号:1004-2911(2005)01-0015-03 全世界现存鱼类有22000多种,是脊椎动物中分布最广、种类最多的类群,体现多种多样的生物学特性,具有重大的经济价值.在脊椎动物中,鱼类的染色体较小,数目偏多,研究工作难度较大,进展较为缓慢,但鱼类与人类生产、生活休戚相关.保护鱼类资源,进一步开发鱼类资源,发展鱼类养殖业造福人类,对其染色体的研究必将越来越重要.本文对国内外在鱼类染色体核型、带型及染色体组多倍体研究方面成果及新进展做一概述. 1 核型研究 早期对鱼类染色体的研究,由于方法上的限制,进展缓慢.椐不完全统计,截至1980年,报道染色体核型的鱼类有1076种,到1985年已增加到1600余种[1].人们对鱼类染色体的研究,近些年发展较快, 仍偏重于核型分析.到目前为止,已报道染色体核型的鱼类有2100种左右,约占总数的10%[1~ 9].这些有染色体记载的鱼类主要集中在鲤形目和鲈形目,每个目都有150种以上,且大多数为淡水鱼类. 2 显带技术研究染色体的显带技术可以揭示染色体的精细结构,从而检测出同型染色体之间的细微结构区别,是染色体研究必不可少的手段.染色体显带技术运用于鱼类染色体结构分析,推进了人们对鱼类遗传物质的深化研究,并且取得了一系列重大成果. 2.1 Ag-NORs 硝酸银特异地染色与NORs 结合的酸性蛋白,使该区域呈黑色.Ag-NORs 法应用于鱼类染色体研究中获得可靠的结果,成为研究鱼类物种间的亲缘关系以及染色体进化的一个指标[2~8].多态性是动物染色体Ag-NORs 的一个重要特征.鱼类的Ag-NORs 一般只呈现数目多态和形态多态等2种表现形式,有些研究认为鱼类的这两种多态现象无个体特异性.因此关于Ag-NORs 的多态性一度被认为是rDNA 转录活性差异的反映,即有转录活性的NORs 方能被银染,失活的NORs 则不能被银染[9].然而,近几年有些研究表明,某些动物种内Ag-NORs 多态性的表现可能是遗传变异的产物,例如不同地理位置的红点鲑交配群的Ag-NORs 数目及分布多态的检测以及某些动物中Ag-NORs 数目及形态的个体特异性研究等文献都证实,Ag-NORs 多态性是可以遗传的[8]. 任修海等[8,10]对黄鳝进行了Ag-NORs 多态性及荧光显带的研究,发现黄鳝染色体Ag-NORs 具有明显的个体特异性的数目多态、分布多态和形态多态现象.已证实黄鳝Ag-NORs 位置变化实质上是由于NORs 分布多态性,而不是Ag-NORs 的失活所致.Ag-NORs 多态性可以作为核型进化的指标来探讨近缘物种间或物种内不同地理居群间的关系.王蕊芳等[11]通过对不同地理区域鲫鱼染色体银染核仁组织者的比较,认为在鱼类进化中,随着NORs 增大和数目的增加,DNA 和rDNA 数量也随之增 第17卷第1期 宁德师专学报(自然科学版) 2005年2月 Journal of Ningde Teachers College(Natural Science)Vol 117 No 11 F eb.2005 X 收稿日期:2004-12-03作者简介:高 文(1966-),女,讲师,福建福鼎人,现从事高校生物教学及研究.
分子蒸馏技术的原理和应用(精)
分子蒸馏技术的原理和应用 分子蒸馏技术简介 分子蒸馏是一项较新的尚未广泛应用于产业化生产的分离技术，能解决大量常规蒸馏技术所不能解决的题目。分子蒸馏是一种特殊的液－液分离技术，能在极高真空下操纵，它依据分子运动均匀自由程的差别，能使液体在远低于其沸点的温度下将其分离，特别适用于高沸点、热敏性及易氧化物系的分离。由于其具有蒸馏温度低于物料的沸点、蒸馏压强低、受热时间短、分离程度高等特点，因而能大大降低高沸点物料的分离本钱，极好地保护了热敏性物质的特点品质，该项技术用于纯自然保健品的提取，可摆脱化学处理方法的束缚，真正保持了纯自然的特性，使保健产品的质量迈上一个新台阶。 分子蒸馏技术，作为一种对高沸点、热敏性物料进行有效的分离手段，自本世纪三十年代出现以来，得到了世界各国的重视。到本世纪六十年代，为适应浓缩鱼肝油中维生素Ａ的需要，分子蒸馏技术得到了规模化的产业应用。在日、美、英、德、苏相继设计制造了多套分子蒸馏装置，用于浓缩维生素Ａ，但当时由于各种原因，应用面太窄，发展速度很慢。但是，在过往地三十多年中，人们一直在不断地重视着这项新的液－液分离技术的发展，对分离装置精益求精、完善，对应用领域不断探索、扩展，因而一直有新的专利和新的应用出现。特别是从八十年代末以来，随着人们对自然物质的青睐，回回自然潮流的兴起，分子蒸馏技术得到了迅速的发展。 对分子蒸馏的设备，各国研制的形式多种多样。发展至今，大部分已被淘汰，目前应用较广的为离心薄膜式和转子刮膜式。这两种形式的分离装置，也一直在精益求精和完善，特别是针对不同的产品，其装置结构与配套设备要有不同的特
点，因此，就分子蒸馏装置本身来说，其开发研究的内容尚十分丰富。 在应用领域方面，国外已在数种产品中进行产业化生产。特别是近几年来在自然物质的提取方面应用较为突出，如：从鱼油中提取EPA与DHA、从植物油中提取自然维生素E等。另外，在精细化工中间体方面的提取和分离，品种也越来越多。 我国对分子蒸馏技术的研究起步较晚，八十年代末期，国内引进了几套分子蒸馏生产线，用于硬脂酸单甘酯的生产。国内的科研职员也曾经作过一些研究，但未见产业化应用的报道。 分子蒸馏成套产业化装置具有设计新奇、结构独特、工艺先进，可明显进步分离效率。从小试到产业化生产又到小试的反复循环实验探索中，特别解决了产业化生产中轻易出现的突出题目。如有效地解决了物料返混题目，明显地进步了产品质量，创造性地设计了有补偿功能的消息密封方式；实现了产业装置高真空下的长期稳定运行。该项技术属国内领先、国际先进。 截止目前为止已经开发的产品有二十余种，如：硬脂酸单甘酯、丙二醇酯、玫瑰油、小麦胚芽油、米糠油、谷维素等。并已确定了应用分子蒸馏技术的有关工艺条件，为进行产业化生产奠定了基础。 分子蒸馏的原理和装置的结构决定其有如下特点： １、分子蒸馏的操纵温度远低于物料的沸点： 由分子蒸馏原理可知，混合物的分离是由于不同种类的分子溢出液面后的均匀自由程不同的性质来实现的，并不需要沸腾，所以分子蒸馏是在远低于沸点的温度下进行操纵的，这一点与常规蒸馏有本质的区别。 ２、蒸馏压强低： 由于分子蒸馏装置独特的结构形式，其内部压强极小，可以获得很高的真空，因此分子蒸馏是在很低的压强下进行操纵，一般为×10-1Pa数目级（×10-3为托数目级）。
组培的研究进展及发展趋势
组培的研究进展及发展趋势 植物组织培养是根据植物细胞具有全能性的原理而发展起来的一门生物技术。简要概述了植物组织培养的概念及研究进展，较全面的综述了植物组织培养新技术以及在快繁脱毒、育种、种质资源保存、次生代谢物提取、基因转化等方面的研究现状，最后展望了植物组织培养的发展趋势。 关键词：组织培养；新技术；应用现状；发展趋势 植物组织培养是20世纪之初，以植物细胞全能性为理论基础发展起来的一门新兴技术，是指在无菌条件下，将离体的植物器官、组织、细胞以及原生质体，在人工配制的环境里培养成完整的植株，也称离体培养或植物克隆。自1902年德国科学家Haberlandt提出植物细胞具有全能性理论, 到1934年美国White 等用番茄根进行离体培养证实这一观点以来,植物离体培养技术在基础理论和应用研究，已广泛应用到植物生理学、病理学、药学、遗传学、育种以及生物化学等各个研究领域, 成为生物学科中的重要研究技术和手段之一。近年来，随着科学技术的不断发展，植物组织培养新方法和新技术不断涌现，研究重点也由器官、细胞水平向分子、基因方向转移。21世纪，生物技术是最有生命力的一门学科，而植物组织培养作为一种基本的试验技术和基础的研究手段，被认为具有巨大的潜力。 一、植物组织培养新技术的研究 随着科学技术的发展和对植物组织培养技术的不断深入研究，一些新的培养方法和技术不断出现，为植物组织培养技术的不断优化和发展提供了新的途径。 1.新型光源的应用 光是植物生长发育必不可少的重要因素之一，光照长短、光质、光周期对植物的生长、形态建成、光合作用、新陈代谢以及基因表达均有调控作用。传统的组织培养光源灯普遍存在寿命短、发热量大且不均以及发光效率不理想等缺点。LED作为植物组织培养光源早在1991年就有栽培试验。研究发现, 光质比例和光照强度可调的LED 光源比通常植物组织培养使用的荧光灯更能有效地促进试管苗的光合作用和生长发育。蒋要卫利用LED作为大花蕙兰组培苗光源的研究发现, LED光源可以显著改善大花惠兰试管苗的生长状况和提高其品质。日本的田中道男等运用阴极荧光灯( CCFL)作为文心兰试管苗光源, 结果表明其地上部干、鲜重和试管苗的高度都有显著提高。另外田中道男等利用SILHOS 作为生菜组织培养光源, 获得了高质量的组织培养苗。目前LED是组织培养中最有效的人工照明光源，而CCFL等新型光源是未来发展的主要方向。 2.开放组织培养技术 传统的植物组织培养属于严格的封闭式培养，因而造成灭菌成本偏高、培养基易污染、外界环境调控难度大等缺点。而开放组织培养新技术是在外加抗菌剂的条件下，使植物组织培养脱离严格无菌的操作环境，在自然开放的有菌环境中进行，恰好弥补了这些不足。赵青华等采用开放式组培技术，在培养基中添加抑菌剂，克服了非灭菌条件下魔芋组织培养污染问题，有效地简化了实验步骤，降低了生产成本。何松林的研究表明在添加抗菌剂的开放式组培中，文心
分子标记在番茄抗性育种研究进展
分子标记在番茄抗性育种中研究进展 摘要：本文综述了近年来RFLP RAPD SSA AFLP CAPS和SNP分子标记技术在番茄抗性育种上的应用，分析了目前的研究进展，对今后研究的重点进行了讨论。 关键词：分子标记；番茄；抗性；进展。 Molecular marker in tomato resistance breeding research progress in Abstract: This paper reviewed recent RFLP RAPD SSA AFLP CAPS and SNP in the application of tomato resistance breeding, analysis of the current research progress, the focus of the future research are discussed. Key words: Molecular markers; tomato; resistance; progress. 番茄既是蔬菜也是水果, 其中含有丰富的维生素C对心血管有良好的保护作用；番茄红素具有良好的抗氧化作用,能清除体内废物,增加免疫力。它也是营养师大力提倡的减肥食品。它早已成为人们日常生活中的不可缺少的食物。 随着遗传学的发展,遗传标记的种类和数量也在不断增加。形态标记、细胞学标记、生化标记都是以基因表达的结果(表现型)为基础,是对基因的间接反映;而DNA分子标记则是DNA水平遗传变异的直接反映。与表型标记相比,DNA分子标记具有能对各发育时期的个体、组织、器官甚至细胞作检测,既不受环境的影响,也不受基因表达与否的限制;数量丰富;遗传稳定;对生物体的影响表现“中性”以及操作简便等特点。分子标记的所有这些特性,奠定了它具有广泛应用性的基础。本文在介绍一些常用的DNA分子标记技术基础上,综述分子标记应用于番茄遗传育种研究的新进展,并就我国今后番茄分子育种主要研究方向进行讨论。 分子标记的介绍 分子标记的概念:广义的分子标记是指可遗传的并可检测的DNA序列或蛋白质。狭义分子标记是指能反映生物个体或种群间基因组中某种差异的特异性DNA片段。 在番茄遗传育种研究工作中使用的DNA分子标记主要涉及基于Southern杂交的限制性片段长度多态性标记( RFLP)、基于PCR技术的DNA扩增方法的随机扩增多态性DNA标记( RAPD),简单重复序列标记(SSR)、以及基于PCR与酶切相结合的扩增片段长度多态性标记(AFLP)、切割扩增的多态性序列标记(CAPS)和单核苷酸多态性(SNP) 等。 2.分子标记基本原理 RFLP(限制性片段长度多态性, restriction fragment length polymorphism,简称RFLP)基本原理是:植物基因组DNA经限制性内切酶酶切后,通过电泳将大小不同的酶切片段按照各自的长度分离,通过Southern吸印与标记的探针杂交,放射自显影检测酶切片段的多态性,此方法稳定可靠。 RAPD(随机扩增的DNA多态性，random amplified polymorphic DNA,简称RAPD)是以基因组总DNA为模板,利用随机引物对模板进行PCR扩增得到多态性DNA片段,然后通过电泳检测片段的多态性,以此来诊断生物体内在基因排布与外在性状表现规律的技术。它基于PCR,无需预先知道DNA序列信息。 简单重复序列(simple sequence repeats,简称SSR)又叫微卫DNA( microsatellite DNA)。所谓微卫星是由2~ 6bp的重复单位串联而成,一个微卫星长度一般小于100bp,不同品种或个体核心序列的重复次数不同,但重复序列两端序列多是保守的单拷贝序列,通过PCR扩增其间的核心微卫星DNA序列,利用电泳分析不同基因型个体在每个SSR位点上的多态性。 AFLP (扩增片段长度多态性，amplified fragments length polymorphism,简称AFLP)原理是把限制性酶切片段通过PCR反应进行扩增,再把扩增好的酶切片段通过聚丙烯酰胺凝胶等高分辨率的分析胶电泳,最后检出片段的多态性。