摘要：【目的】以落叶松胚性系为研究对象,建立和优化适合落叶松胚性愈伤组织增殖的悬浮培养体系,在此基础上对悬浮组织进行体细胞胚的成熟诱导。旨在为实现落叶松胚性愈伤组织的快速增殖及体细胞胚的规模化繁育奠定基础。【方法】对已诱导获得的长白落叶松、兴安×日本杂种落叶松及日本×长白杂种落叶松胚性愈伤组织进行继代培养,取新鲜增殖的组织进行悬浮培养。采用L9(34)正交试验设计,以胚性愈伤组织的增殖量及增殖率为响应值对悬浮培养条件进行筛选和优化,并对选出的最适培养条件进行验证。以悬浮增殖的胚性组织进行体细胞胚成熟培养,统计体胚发生量。【结果】在落叶松胚性愈伤组织的悬浮培养过程中,接种量、震荡强度及培养时间对胚性组织增殖具有显著的影响。在一定范围内,落叶松胚性组织的增殖量及增殖率随初始接种量的增加而降低,随震荡强度的升高呈先增加后下降,而随培养周期的延长而增加。以4 g·L^(-1)接种于含2,4-D 0.15 mg·L^(-1)、6-BA 0.05 mg·L^(-1)及KT 0.05 mg·L^(-1)的BM培养基(SCM),在120 r·min^(-1)避光条件下悬浮培养,3个落叶松胚性系的胚性组织均能快速、稳定地增殖,培养15天的增殖率分别为2 569.42%、4 189.96%及3 001.67%,表现出较明显的种间差异。成熟培养方式对落叶松胚性悬浮组织的体胚发生量影响极显著(P=0.000)。悬浮培养获得的胚性组织接种到含琼脂6.0g·L^(-1)的固体增殖培养基(PCM)上继代15天后,转接到添加肌醇10 g·L^(-1)且无生长调节剂的1/4BM过渡培养基(TCM)上培养14天,再转入含有ABA 20 mg·L^(-1)、Ag NO35 mg·L^(-1)、PEG400080 g·L^(-1)的体胚成熟培养基上培养8周,体胚发生量显著提高(P=0.000)。在此条件下,3个落叶松胚性系OO-A1、GK-F1及KO-H的体胚发生量分别为(101.69±11.19)、(93.09±9.34)及(5.78±1.47)个·g^(-1)。【结论】悬浮培养能在短期内获得大量分散均匀、质量较高的落叶松胚性愈伤组织,且不会影响体细胞胚的发生和成熟。在BM液体培养基(SCM)中,接种量为4 g·L^(-1)、震荡强度为120 r·min^(-1)、暗培养15天,落叶松胚性组织的鲜质量可增加26.99~42.90倍。悬浮培养获得的胚性组织经固体增殖培养基(PCM)继代15天及过渡培养基(TCM)预培养14天后,再进行体胚成熟诱导可明显提高其体胚发生量。

摘要：为了解长白落叶松过氧化氢酶(CAT)基因的相关信息,探究该基因在长白落叶松不同组织中及不同逆境胁迫下的表达特性,本研究根据长白落叶松转录组数据库中获得的CAT1基因全长序列设计引物,克隆得到长白落叶松CAT1基因,命名为LoCAT1。该基因完整的开放阅读框(ORF)长度为954bp,共编码317个氨基酸。系统进化树分析结果显示,LoCAT1基因与北美云杉、银杏等CAT基因亲缘关系较近。利用实时定量RT-PCR技术分析了LoCAT1基因在长白落叶松中的组织表达特异性和应对非生物胁迫的表达模式。结果表明:LoCAT1基因在长白落叶松的根、茎、叶中均有表达,其中在茎部表达量最低,在叶中相对表达量最高。在非生物胁迫下,LoCAT1基因在长白落叶松根、茎、叶中的表达均发生了变化,但表达模式不同。在NaCl处理后,根和茎中LoCAT1基因均表现为下调表达,在12h时表达量最低,而叶中LoCAT1基因表达在24h明显受抑制,随后被上调表达,胁迫96h时表达量最高。PEG6000处理后,根和茎中LoCAT1基因的表达在胁迫早期被明显抑制,随后被上调表达。而叶中LoCAT1基因的表达在所有时间点均表现为上调表达。本研究推测长白落叶松LoCAT1基因可能参与了植物响应逆境胁迫的应答。

摘要：为了解转录因子bHLH在长白落叶松(Larix olgensis)中的功能,探究该基因在长白落叶松不同组织中及不同逆境胁迫下的表达特性,从长白落叶松根、茎和叶3个不同部位的转录组数据中获得bHLH34基因全长序列,并设计引物,克隆得到长白落叶松bHLH34基因,其完整的开放阅读框(ORF)长度为696 bp,共编码231个氨基酸。构建亚细胞定位表达载体,瞬时转化毛果杨(Populus trichocarpa)原生质体,在激光共聚焦显微镜下观察显示,LobHLH34基因定位在细胞核内。系统进化树分析结果显示,长白落叶松与云杉(Picea asperata)、卷柏(Selaginella tamariscina)树种该基因的亲缘关系较近。利用qRT-PCR技术分析了bHLH34基因在长白落叶松中的组织表达特异性和应对非生物胁迫的表达。结果表明LobHLH34基因在长白落叶松的根、茎、叶中均有表达,其中在茎部表达量最低,在叶中相对表达量最高。LobHLH34基因在NaCl、PEG和ABA处理时,不同器官中的表达量也有所不同。推测长白落叶松bHLH34基因参与了植物的生长、发育、响应逆境胁迫的过程,且在不同器官中具有特异性。

摘要：为了解毛果杨中固有无序蛋白PtrIDP1(Potri.010G161200.1)基因的相关信息,探究该基因在毛果杨的不同组织、不同逆境胁迫下的表达特性,本研究根据Phytozome数据库中得到的基因全长序列设计引物,克隆得到该基因的目的片段。该基因完整的CDs区序列长度为423 bp,共编码140个氨基酸。构建亚细胞定位表达载体,瞬时转化洋葱表皮细胞,在激光共聚焦显微镜下观察显示,PtrIDP1定位在细胞核内。利用实时定量RT-PCR技术分析了PtrIDP1基因在毛果杨不同组织中的表达特异性和应对非生物胁迫的表达特性。结果表明:PtrIDP1基因在毛果杨的根、茎、叶中均有表达,其中在根部表达量最低,在茎和叶中相对表达量较高。[JP2]PtrIDP1基因在高盐和干旱胁迫诱导时其表达量的变化模式不同,初步分析认为PtrIDP1基因参与了毛果杨非生物逆境胁迫的响应过程。[JP]