欧洲七叶树体细胞胚发生和植株再生研究

摘要

欧洲七叶树是重要的园林绿化树种,并具有重要的医药价值,国内引种栽培有限,种苗供不应求,通过细胞工程技术快速繁殖性状优良的再生植株,具有重要的应用价值和理论意义.该文就欧洲七叶树的组织培养和体细胞胚发生以及植株再生进行了系统研究,主要结果如下:以植物细胞具有全能性的理论为依据,以欧洲七叶树幼嫩叶片为外植体,进行体细胞胚胎发生研究,研究结果表明,诱导愈伤组织的适宜培养基是MS+2,4-D 2mg/L+KT0.2mg/L,MS+BA 8mg/L+NAA 1mg/L有利于胚性愈伤组织的诱导和增殖,添加ZT 2mg/L或BA 5mg/L和IAA 0.2mg/L的MS培养基有利于体细胞胚发育和成熟,体细胞胚可直接诱导次生胚发生,MS+KT 0.1mg/L+NAA 0.01 mg/L或MS+ZT 0.1mg/L+NAA 0.01 mg/L培养基诱导效果最好,增殖频率分别为214％、256％.以欧洲七叶树体细胞胚的子叶为外植体,诱导次生胚发生或分化不定芽.结果表明,MS+ZT 0.5~2mg/L+BA 1mg/L+IAA 0.2mg/L培养基可直接诱导体胚发生,诱导率超过80％;MS+BA 2mg/L+NAA 0.2 mg/L或MS+TDZ 0.01mg/L+NAA 0.2 mg/L培养基可直接分化不定芽,出芽诱导率分别为88％、100％.以欧洲七叶树成熟种子的胚芽进行离体培养和快速繁殖,结果表明:高约2cm的无菌苗在MS+0.6mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA或MS+0.4~0.6mg/L ZT+0.1 mg/L NAA培养基上培养15 d左右可诱导出不定芽,分化频率为100％,平均每株产芽35.7个;MS+0.2mg/L 6-BA+0.1mg/L NAA+10mg/L AD培养基有利于芽伸长;生根培养基为1/2MS+0.4 mg/L NAA+0.2mg/LIBA时,生根率可达75％.通过组织细胞学方法研究体细胞胚的起源与发生部位,发现欧洲七叶树体细胞胚为单细胞起源,外植体的表面及内部都可以发生体细胞胚.胚性细胞多为椭圆形,细胞质浓厚,核仁明显,代谢旺盛;体细胞胚经过球形胚、心形胚、鱼雷形胚和子叶胚而发育成再生植株,子叶期体细胞胚可观察到明显的V型维管束、茎尖分生组织以及根尖分生组织.综合上述研究结果,为大规模生产欧洲七叶树,以完整的体细胞胚诱导次生胚效果最好,合适的培养基为MS+KT 0.1mg/L+NAA 0.01 mg/L或MS+ZT 0.1mg/L+NAA 0.01 mg/L.

目录

文摘

英文文摘

致谢

第一章文献综述

1木本植物体细胞胚发生研究动态

1.1理论依据

1.2国际研究进展

1.3国内研究进展

2林木体细胞胚发生培养过程及影响因素

2.1体细胞胚发生的特点

2.2体细胞胚发生的培养过程

2.3影响体细胞胚发生的因素

3体细胞胚发生技术的应用

3.1基因工程

3.2种质保存

3.3人工种子

3.4揭示合子胚发育机制

3.5了解体细胞胚发生的分子本质

4体细胞胚发生的细胞生物学研究

4.1体细胞胚发生的起源

4.2体细胞胚发生的方式

4.3体细胞胚不同的发育阶段

5体细胞胚发生的分子生物学研究

6体细胞胚发生的遗传稳定性研究

7本研究内容、目标及意义

7.1欧洲七叶树生物学特性

7.2七叶树属种苗繁育研究现状

7.3本研究目标及意义

第二章欧洲七叶树体细胞胚发生

一欧洲七叶树体细胞胚发生

1实验材料

2培养基筛选

3实验方法

4实验结果

5分析与讨论

图版1欧洲七叶树体细胞胚发生过程

二欧洲七叶树重复体细胞胚发生

1起源于体细胞胚的重复体细胞胚发生

2起源于体细胞胚子叶的重复体细胞胚发生

3讨论与分析

图版2欧洲七叶树重复体细胞胚发生过程

第三章欧洲七叶树不定芽诱导及快速繁殖

1起源于胚芽的不定芽诱导及快速繁殖

1.1实验材料及处理

1.2实验方法

1.3实验结果

2起源于叶片的不定芽诱导及快速繁殖

2.1实验材料及处理

2.2实验结果

3起源于体细胞胚子叶的不定芽诱导及快速繁殖

3.1材料与方法

3.2实验结果

4分析与讨论

4.1材料的选择

4.2生长调节物质的影响

4.3应答反应敏感

4.4极性现象明显

图版3欧洲七叶树不定芽诱导和快速繁殖各阶段

第四章欧洲七叶树体细胞胚发生及不定芽诱导的细胞生物学观察

1材料与方法

1.1材料

1.2方法

2结果分析

2.1欧洲七叶树体细胞胚发生

2.2重复体细胞胚发生

2.3欧洲七叶树不定芽诱导

图版4胚性细胞与非胚性细胞

图版5体细胞胚的起源

图版6体细胞胚的发育

图版7球形胚与母体脱离过程

图版8欧洲七叶树重复体细胞胚发生

图版9起源于胚芽的不定芽诱导

图版10起源于子叶的不定芽诱导

第五章主要结论及展望

1主要结论

1.1体细胞胚发生及植株再生体系的建立

1.2欧洲七叶树体细胞胚发生的细胞生物学观察

2存在问题

3研究展望

3.1作为转基因体系中的研究平台

3.2揭示体细胞胚发生的生化基础

3.3建立体细胞胚发生的悬浮细胞系

3.4生物反应器的应用

图版11生物反应器的应用

附录1七叶树体细胞胚发生研究

1影响七叶树结实率低的原因分析

1.1雌雄蕊发育的不同步性

1.2营养供应的影响

2七叶树体细胞胚发生研究

2.1材料

2.2外植体处理

2.3实验结果

2.4实验分析

图版12七叶树体细胞胚发生

附录2硕士期间申请专利和发表专业论文情况

附录3缩略词中英文对照表

参考文献