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《江苏农业科学》[ISSN:1002-1302/CN:32-1214/S]

卷:

第49卷

期数:

2021年第21期

页码:

58-66

栏目:

生物技术

出版日期:

2021-11-05

文章信息/Info

Title:

Study on in vitro conservation of virus-free plantlets of Jiangxi Qianshan red bud taro by ultra-low temperature therapy

作者:

张艺欣¹; 2; 3; 4;  邓雨晴¹;  张清招¹;  曾会英¹;  聂学文¹;  龚寅¹;  陈丽丽¹;  侯莹¹;  尹明华¹; 2; 3; 4

1.上饶师范学院生命科学学院，江西上饶 334001； 2.江西省上饶市药食同源植物资源保护与利用重点实验室，江西上饶 334001；3.江西省上饶市薯芋类作物种质保存与利用重点实验室，江西上饶 334001； 4.上饶农业技术创新研究院，江西上饶 334001

Author(s):

Zhang Yixin; et al

关键词:

江西铅山红芽芋; 脱毒苗; 超低温疗法; 离体保存

Keywords:

-

分类号:

S632.304⁺.3

DOI:

-

文献标志码:

A

摘要:

以江西铅山红芽芋超低温疗法脱毒苗为试验材料，从温度、培养基养分水平、培养基物理状态、渗透压调节剂、生长抑制剂、活性炭等方面对铅山红芽芋超低温疗法脱毒苗进行离体保存，从DNA分子标记、气孔参数、光合参数和叶绿素荧光参数等方面衡量江西铅山红芽芋超低温疗法脱毒苗离体保存后的遗传稳定性，并对江西铅山红芽芋超低温疗法脱毒苗离体保存后相关基因表达水平进行qRT-PCR检测。结果表明，5 ℃低温、1 mg/L多效唑(PP₃₃₃)、18 g/L 蔗糖、0.6 g/L琼脂、1/8 MS、2 g/L 活性炭、20 g/L甘露醇、0.5 mg/L 脱落酸均有利于江西铅山红芽芋超低温疗法脱毒苗的离体保存，并且可以显著提高其离体保存过程中蔗糖合成酶、超氧化物歧化酶［Cu-Zn］、过氧化物酶、多胺氧化酶、衰老相关半胱氨酸蛋白酶、L-抗坏血酸氧化酶等基因的表达水平。与常温继代苗对照组相比，江西铅山红芽芋超低温疗法脱毒苗离体保存后复苏苗经SSR检测，电泳峰型一致，遗传距离为0，遗传相似系数为1，可以聚为一类；铅山红芽芋超低温疗法脱毒苗离体保存后复苏苗和常温继代苗对照组的气孔长径、短径、周长、气孔数量、气孔密度、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、细胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、实际光化学效率Φ_PSⅡ、捕获激发能效率F_v′/F_m′、光化学猝灭系数(q_P)、非光化学猝灭系数NPQ均无显著差异。由此可见，铅山红芽芋超低温疗法脱毒苗离体保存可以保证其种质遗传稳定性。

Abstract:

-

参考文献/References:

［1］Hong S R，Yin M H. A simple cryopreservation protocol for in vitro-grown shoot tips of Chinese genuine red bud taro (Colocasia esculenta L. Schott var. cormosus cv. Hongyayu) by encapsulation-dehydration［J］. Scientia Horticulturae，2013，162：226-233.
［2］李云，牛丽亚，涂瑾，等. 亲水胶体对红芽芋全粉理化特性和消化特性的影响［J］. 中国粮油学报，2020，35(2)：12-17.
［3］周庆红，刘星月，王葡萄，等. 脱毒红芽芋不同世代生长特性及产量分析［J］. 种子，2020，39(2)：96-98.
［4］邓接楼，曹昊玮，李玲，等. 脱毒红芽芋试管芋盆栽种植的农艺性状分析［J］. 分子植物育种，2019，17(22)：7500-7506.
［5］洪森荣，李远芳，郁雪婷，等. 红芽芋茎尖低温疗法脱毒的RT-PCR检测［J］. 分子植物育种，2018，16(14)：4678-4684.
［6］尹明华，张艺欣，邓雨晴，等. 江西铅山红芽芋超低温疗法脱毒苗的转录组分析［J］. 福建农业学报，2020，35(10)：1050-1062.
［7］张全锋，尹新彦，庞曼，等. 有髯鸢尾种质离体保存研究［J］. 河南农业科学，2018，47(12)：116-120，131.
［8］韦莹，黄浩，黄宝优，等. 植物生长抑制剂对短瓣石竹离体保存的影响［J］. 中药材，2020，43(1)：24-27.
［9］冯莹，林庆良，潘东明.青钱柳愈伤组织的离体保存［J］. 林业科学，2020，56(9)：58-66.
［10］尹明华，刘燕，叶思雨，等. 江西铅山红芽芋低温疗法脱毒苗遗传稳定性的SSR检测［J］. 分子植物育种，2018，16(11)：3580-3587.
［11］陈佰鸿，李新生，曹孜义，等. 一种用透明胶带粘取叶片表皮观察气孔的方法［J］. 植物生理学通讯，2004，40(2)：215-218.
［12］洪森荣，尹明华.红芽芋驯化苗对盐胁迫的光合及生理响应［J］. 西北植物学报，2013，33(12)：2499-2506.
［13］Rodrigues P H V，Arruda F，Forti V A. Slow-grown in vitro conservation of Heliconia champneiana cv. Splash under different light spectra［J］. Scientia Agricola，2018，75(2)：163-166.
［14］Silva S S D S，Souza E H，Souza F V，et al. Micropropagation and in vitro conservation of Alcantarea nahoumii (Bromeliaceae)，an endemic and endangered species of the Brazilian Atlantic Forest［J］. Acta Scientiarum Biological Sciences，2020，42：e52940.
［15］Sedlak J，Zidova P，Paprstein F. Slow growth in vitro conservation of fruit crops［J］. Acta Horticulturae，2019，1234：119-124.
［16］洪森荣，陈子敏.糖类和琼脂对黄独生长发育和离体保存的影响［J］. 黑龙江农业科学，2011(8)：23-24.
［17］兰伟，徐培培，许树成.香青兰的离体保存研究［J］. 热带作物学报，2013，34(4)：675-680.
［18］张乐，李林轩，韦坤华，等. 珍稀濒危药用植物地枫皮离体保存研究［J］. 北方园艺，2015(18)：168-171.
［19］Malaurie B，Trouslot M F，Berthaud J，et al. Medium-term and long-term in vitro conservation and safe international exchange of yam (Dioscorea spp.) germplasm［J］. Electronic Journal of Biotechnology，1998，1(3)：1-15.
［20］史永忠，潘瑞炽，王小菁，等. 铁皮石斛种质资源的低温离体保存［J］. 应用与环境生物学报，2000，6(4)：326-330.
［21］史永忠，潘瑞炽，王小菁，等. 铁皮石斛种质室温离体保存［J］. 华南师范大学学报 (自然科学版)，1999(4)：73-77.
［22］Cheruyathur M K，Najeeb N，Thomas T D. In vitro propagation and conservation of Indian sarsaparilla，Hemidesmus indicus L. R. Br. through somatic embryogenesis and synthetic seed production［J］. Acta Physiologiae Plantarum，2013，35(3)：771-779.
［23］张占江，李翠，韦莹，等. 珍稀濒危药用植物弄岗唇柱苣苔离体保存研究［J］. 北方园艺，2014(4)：136-138.
［24］Garcia R O，Pacheco G，Vianna M G，et al. In vitro conservation of Passiflora suberosa L.：slow growth and cryopreservation［J］. Cryo Letters，2011，32(5)：377-388.
［25］刘修树，黄和平.道地中药颖半夏种质胚性愈伤的离体保存［J］. 分子植物育种，2018，16(17)：5752-5756.
［26］何克勤，李刘东，吕磊，等. 甜叶菊离体保存技术研究［J］. 分子植物育种，2018，16(6)：1929-1935.
［27］韦坤华，李林轩，缪剑华，等. 姜种质资源离体保存技术研究［J］. 北方园艺，2013(8)：112-116.
［28］Gomes F，Clemente M，Figueiredo P，et al. Castanea spp. hybrid clones in vitro conservation：synthetic seeds vs. slow growth storage［J］. Acta Horticulturae，2017，1155：37-44.
［29］Vettorazzi R G，Carvalho V S，Sudre C，et al. Developing an in vitro optimized protocol to sweet potato landraces conservation［J］. Acta Scientiarum Agronomy，2017，39(3)：359-367.
［30］Chauhan R，Keshavkant S，Jadhav S K，et al. In vitro slow-growth storage of Chlorophytum borivilianum Sant. et Fernand：a critically endangered herb［J］. In Vitro Cellular ＆ Developmental Biology-Plant，2016，52(3)：315-321.
［31］陈艺荃，樊荣辉，叶秀仙. 花叶金线莲离体保存技术研究［J］. 福建农业科技，2019(6)：21-24.
［32］王小乐，迟天华，刘颖鑫，等. 甘露醇和蔗糖对菊花低温离体保存的影响［J］. 核农学报，2019，33(1)：60-68.
［33］慈惠婷，汪阳，周玉丽.薄荷试管苗的离体保存［J］. 安徽科技学院学报，2017，31(4)：39-44.
［34］Roussos P A. Growth and biochemical responses of jojoba［Simmondsia chinensis (Link) Schneid］explants cultured under mannitol-simulated drought stress in vitro［J］. Plant Biosystems，2013，147(2)：272-284.
［35］Thakur S，Tiwari K L，Jadhav S K. In vitro approaches for conservation of Asparagus racemosus Willd［J］. In Vitro Cellular ＆ Developmental Biology-Plant，2015，51(6)：619-625.
［36］Wtthers L A，Wheelans S K，Williams J T. In vitro conservation of crop germplasm and the IBPGR databases［J］. Euphytica，1990，45(1)：9-22.
［37］Gopal J，Chamail A，Sarkar D. Slow-growth in vitro conservation of potato germplasm at normal propagation temperature［J］. Potato Research，2002，45(2/3/4)：203-213.
［38］蔡鹏，吴婵榕，刘华英，等. ABA与CCC对南天竹离体保存的影响［J］. 中国现代中药，2016，18(9)：1180-1184.
［39］荣霞，赖钟雄，林玉玲，等. 橄榄多酚氧化酶基因(PPO)克隆及其试管苗离体保存过程中的表达分析［J］. 热带作物学报，2014，35(4)：738-745.

相似文献/References:

[1]文彤明,刘迪.甘薯脱毒苗产业化生产新技术及其产量、品质分析[J].江苏农业科学,2013,41(08):109.
　Wen Tongming,et al.New techniques of virus-free seedlings industrial production and analysis of yield and quality for sweet potato[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2013,41(21):109.
[2]尹明华.光质对江西铅山红芽芋试管苗生长发育和生理生化指标的影响[J].江苏农业科学,2013,41(11):56.
　Yin Minghua.Effect of light quality on growth and physiological and biochemical indices of red bud taro plantlets in Qianshan County，Jiangxi Province[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2013,41(21):56.
[3]江明殊,王跃华,刘涛,等.多倍体川贝母脱毒苗的诱导[J].江苏农业科学,2015,43(03):41.
　Jiang Mingshu,et al.Induction of polyploid virus-free seedlings of Fritillaria cirrhosa D. Don[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2015,43(21):41.
[4]吴凡,陈闽,刘佳,等.甜薯脱毒苗快速繁殖技术[J].江苏农业科学,2020,48(12):36.
　Wu Fan,et al.Rapid propagation technology of virus-free Dioscorea esculenta (Lour) Brukill seedlings[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2020,48(21):36.
[5]赵红,邓雨晴,曾淑琴,等.江西铅山红芽芋TIFY 9基因克隆与功能分析[J].江苏农业科学,2022,50(5):41.
　Zhao Hong,et al.Cloning and functional analysis of TIFY 9 gene in Colocasia esculenta L. Schott var. cormosus ‘Hongyayu’ in Jiangxi Province[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2022,50(21):41.
[6]洪森荣,邓雨晴,张玲,等.江西铅山红芽芋抗病蛋白基因克隆和表达分析[J].江苏农业科学,2022,50(9):21.
　Hong Senrong,et al.Cloning and expression analysis of disease resistance protein gene of Colocasia esculenta L. Schoot var. cormosus ‘Hongyayu’ in Qianshan area of Jiangxi Province[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2022,50(21):21.
[7]张艺欣,聂蒙,钱华卉,等.江西铅山红芽芋植物抗病反应蛋白编码基因的克隆和表达分析[J].江苏农业科学,2023,51(1):57.
　Zhang Yixin??et al.Cloning and expression analysis of plant disease resistance response protein gene of Colocasia esculenta var. cormosus ‘Hongyayu’in Yanshan County of Jiangxi Province[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2023,51(21):57.
[8]张艺欣,段菲,樊洁,等.江西铅山红芽芋蔗糖合成酶基因的克隆和表达分析[J].江苏农业科学,2023,51(2):50.
　Zhang Yixin,et al.Cloning and expression analysis of sucrose synthase gene of Colocasia esculenta var. cormosus ‘Hongyayu’ in Yanshan County， Jiangxi Province[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2023,51(21):50.

备注/Memo

备注/Memo:

收稿日期：2021-07-22
基金项目：国家自然科学基金(编号：31960079、32060092)；江西省上饶市科技局平台载体建设项目(编号：2020I001、2019I017)；上饶师范学院校级自选课题(编号：202031)；2021年大学生国家级创新创业训练计划(编号：202110416008)。
作者简介：张艺欣(1991—)，女，江西上饶人，硕士，助教，主要从事植物生物技术研究。E-mail：474303981@qq.com。
通信作者：尹明华，硕士，教授，主要从事植物生物技术研究。E-mail：yinminghua04@163.com。

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更新日期/Last Update: 2021-11-05