苹果组培苗不定根发生过程中mRNA差异显示表达及生根移栽体系优化研究

摘要

试验以苹果矮化砧木组培苗M26为试材，应用mRNA差异显示技术，初步建立了苹果矮化砧木生根过程中的相关基因筛选体系。同时以M26为试材，建立了蛭石替代琼脂生根体系。以苹果组培苗SH28、SH29为试材研究了生根组培苗移栽过程中环境因素对幼苗生长的影响，主要研究结果如下:
　　 1、苹果组培苗mRNA差异显示PCR优化后结果:退火温度为45℃，20μL PCR体系为:稀释10倍的模板cDNA2μL，Taq酶2.0 U，上游随机引物和下游锚定引物1∶1配比，浓度分别为2.5μmol·L-1，dNTPs加入量为125μmol·L-1。采用优化后的PCR程序及体系，用8个上游随机引物和3个下游锚定引物共计24对引物对样品进行PCR扩增，有11对引物可扩增出条带，其中9对引物得到了较好的扩增结果，主带清晰，扩增的带型差异明显，共计扩增出41条差异基因，其中38个特异表达，2个在诱导后上调表达基因，1个在诱导后下降表达的基因。
　　 2、将组培苗在含有0.6 mg·L-1 IBA的琼脂生根培养基中诱导7d～9d后，扦插于蛭石培养基中，生根率均达94％以上，显著高于琼脂培养基处理，且侧根数量显著大于诱导11d～13d和琼脂培养基处理。蛭石培养基中添加20 g·L-1蔗糖，生根率达95.18％，生根条数、侧根数和根长显著优于未添加蔗糖处理。基质水分含量也明显影响生根，50％～90％水分条件下，生根率均在96％以上，显著高于琼脂培养基，生根条数各处理间无差异，侧根数以50％～60％含水量最高，达6.69和6.46，显著高于其他处理，根长以琼脂培养基最大，为2.89 cm。经100 mg·L-1 IBA速蘸处理后，扦插于含有20 g·L-1蔗糖、60％含水量的蛭石培养基中，生根率显著提高，达到100％，生根数目、根长、侧根数目得到了大幅度提高，根系质量得到明显的改善。
　　 3、采用建立的蛭石生根培养体系，进行组培苗瓶外生根研究。结果表明组培苗在含有0.6 mg·L-1 IBA的琼脂生根培养基中诱导4d，移至温室炼苗5d后直接扦插于蛭石基质中，4～5d浇灌一次不含蔗糖的1/2MS营养液，组培苗生根率、生根条数和根长与瓶内生根培养无明显差异，但侧根数目显著提高，同时大大缩短了育苗时间。
　　 4、生根组培苗在培养室培养8d，移至温室锻炼17d后移栽，组培苗生长量明显增加，为最佳时间组合。组培苗在培养室培养8d，温室锻炼11d、17d、25d三个处理中，也以17d为最佳炼苗时间，移栽组培苗株高、叶片数、单株叶面积和单叶片面积均有明显提高。以草炭土与蛭石1∶2或1∶1配比为移栽基质，组培苗移栽成活率较高，分别达90.77％和88.24％，显著高于草炭土与蛭石2∶1配比;同时草炭土与蛭石1∶1配比处理还可有效提高幼苗生长量。草炭土经灭菌处理后，组培苗单株叶面积及单叶片面积显著增加，苗木生长更健壮。基质中添加0.1％枯草芽孢杆菌对幼苗生长量未见显著作用。浇灌供试营养液40 d后可见移栽幼苗生长量显著大于对照，综合效果以MS营养液促苗效果最佳。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 植物不定根发生与发育分子机制研究进展

1．1．1 不定根发生过程中相关的基因表达与调控

1．1．2 不定根发生的信号传导及NO在不定根形成过程中的作用

1．2 mRNA差异显示技术的原理及其在植物中的研究进展

1．2．1 mRNA差异显示技术的原理

1．2．2 mRNA差异显示技术在植物上的应用现状

1．3 植物组培试管苗生根研究概况

1．3．1 培养基成分及pH对试管苗生根的影响

1．3．2 培养条件对组培苗生根的影响

1．3．3 植物激素对不定根发生的影晌

1．3．4 瓶外生根

1．4 植物生根组培苗移栽研究概况

1．4．1 影响生根组培苗移栽成活率的内在因素

1．4．2 影响生根组培苗移栽成活率的外在因素

1．5 本研究的目的意义

2 材料与方法

2．1 试验材料

2．2 试验方法

2．2．1 主要仪器和试剂

2．2．2 mRNA差异显示表达体系的建立和优化

2．2．3 蛭石替代琼脂培养体系的建立

2．2．4 苹果矮化砧木生根组培苗移栽研究

2．2．5 数据调查及其统计处理

3 结果与分析

3．1 mRNA差异显示表达体系的建立和优化

3．1．1 RNA提取结果检测

3．1．2 退火温度对mRNA差异显示PCR扩增效果的影响

3．1．3 cDNA浓度对mRNA差异显示PCR扩增效果的影响

3．1．4 Taq酶对mRNA差异显示PCR扩增效果的影响

3．1．5 引物浓度对mRNA差异显示PCR扩增效果的影响

3．1．6 dNTPs浓度对mRNA差异显示PCR扩增效果的影响

3．1．7 mRNA差异显示PCR扩增体系对不定根发生过程cDNA的扩增结果

3．2 蛭石替代琼脂生根培养体系的建立

3．2．1 诱导方式对苹果矮化砧木M26组培苗生根率的影响

3．2．2 诱导天数对苹果矮化砧木M26组培苗生根的影响

3．2．3 营养液中糖分对苹果矮化砧木M26组培苗生根的影响

3．2．4 不同浓度IBA速蘸后对苹果矮化砧木M26组培苗生根的影响

3．2．5 基质水分含量对苹果矮化砧木M26组培苗生根的影响

3．2．6 IBA速蘸后基质水分含量处理对苹果矮化砧木M26组培苗生根的影响

3．2．7 瓶外蛭石培养对苹果矮化砧木M26组培苗生根的影响

3．2．8 苹果矮化砧木M26组培苗瓶内、瓶外生根和移栽效果比较

3．3 苹果矮化砧木生根组培苗移栽研究

3．3．1 培养室、温室炼苗时间不同组合对组培苗SH29移栽后生长的影响

3．3．2 温室锻炼时间对组培苗SH29移栽后生长的影响

3．3．3 基质配比对SH29移栽后生长的影响

3．3．4 草炭土不同处理方式对SH28移栽后生长的影响

3．3．5 不同营养液处理对SH29组培苗移栽后生长的影响

4 讨论

4．1 mRNA差异显示表达体系的建立和优化

4．1．1 总RNA质量对mRNA差异显示表达体系的影响

4．1．2 退火温度对mRNA差异显示表达体系的影响

4．1．3 模板、Taq酶、引物及dNTPs对mRNA差异显示表达体系的影响

4．2 蛭石替代琼脂培养体系的建立

4．2．1 激素对苹果组培苗生根的影响

4．2．2 营养液中糖分对苹果组培苗生根的影响

4．2．3 基质水分含量对苹果组培苗生根的影响

4．3 苹果矮化砧木生根组培苗移栽研究

4．3．1 炼苗处理对组培苗移栽后生长的影响

4．3．2 移栽基质对组培移栽苗生长的影响

4．3．3 浇灌营养液对组培移栽苗生长的影响

5 结论

参考文献

在读期间发表学术论文

作者简历

致谢