苏丹草管状分子体外诱导体系的建立及其相关酶活力的变化

摘要

苏丹草[Sorghum sudanense(Piper.) Stapf.]是世界各国栽培最普遍的禾本科优质牧草，也是理想的生物质能源植物。本研究以“苏牧3号”苏丹革新品系的愈伤组织为材料，通过研究光照培养时间、培养基中是否含植物激素、活性炭浓度、油菜素内酯浓度、活性炭和油菜素内酯复合对苏丹草愈伤组织管状分子分化率的影响，国内外率先建立苏丹草管状分子体外诱导体系，并通过研究管状分子体外诱导过程中木质素含量、可溶性酚醛组分含量及其相关酶活力的变化，探索苏丹草次生细胞壁与木质素合成调控机制，为苏丹草定向育种提供技术支撑。研究结果如下:
　　1.光照16h、不含植物激素的基本培养基中分别添加3g/L活性炭和2μM油菜素内酯的处理TEMC3和TEMB2，诱导培养20d时管状分子分化率均达到最高，分别为51.97％和64.88％，管状分子开始出现的时间均为第4d。
　　2.光照16h、含2μM油菜素内酯的基本培养基中分别添加3g/L和5g/L活性炭的复合处理TECB2和TEBC5，诱导培养18d时管状分子分化率均达到最高，分别为62.61％和78.01％，管状分子开始出现的时间均为第3d。
　　3.光照16h、4个处理TEMC3、TEMB2、TECB2和TEBC5的管状分子体外诱导过程中，可溶性酚醛组分含量均随诱导培养时间呈先升后降变化，达到最高值的时间分别为12、15、9和9d，其最高值分别为1.09、1.12、1.12和1.13μg/mg;木质素含量达到最高值的时间分别为21、27、27和21d，其最高值分别为18.11、20.09、19.16和22.40％。
　　4.光照16h、4个处理TEMC3、TEMB2、TECB2和TEBC5的管状分子体外诱导过程中，PAL活力从诱导培养3d开始持续升高，达到最高值的时间为21、21、18和18d，其最高值分别为98.58、111.18、105.30和118.58pkat/mg; CAD活力从诱导培养3d开始也持续升高，CAD活力最高值分别为1394.44、1477.52、1458.33和1519.45pkat/mg，达到最高值的时间分别为21、24、18和18d，此后无显著变化;POD活力随诱导培养成起伏状变化，POD活力最高值分别为132.24、112.51、135.39、122.84U/mg，POD活力达到最高值诱导培养时间分别为9、21、15和9d。
　　5.光照16h、4个处理TEMC3、TEMB2、TECB2和TEBC5体外诱导的管状分子，大多呈现网状，还有部分孔状、梯状、螺旋状、环状类型;少量管胞以其偏斜两端相互穿插而连接，部分导管分子以其端壁的穿孔相互贯通连接;光照16h、活性炭和油菜素内酯复合处理TECB2和TEBC5中，诱导获得的导管分子比例明显高于管胞。

目录

摘要

引言

第一章 文献综述

1 世界能源现状与发展趋势

1．1 世界能源消费现状

1．2 可再生能源发展现状

1．3 生物质能源发展现状

1．4 能源草研究进展

2 植物管状分子分化的研究进展

2．1 管状分子的概念

2．2 管状分子的体外诱导系统

2．3 影响管状分子分化的因素

2．4 管状分子次生细胞壁的构建

3 木质素合成研究进展

3．1 木质素的概念

3．2 木质素单体的合成途径

3．3 木质素单体的聚合

3．4 木质素合成调控研究进展

3．5 植物酚醛类物质的合成

4 研究的目的和意义

第二章 光照、激素和活性炭对管状分子体外诱导的影响及相关酶活力的变化

1 材料与方法

1．1 试验材料

1．2 培养基成分

1．3 管状分子诱导和分化率的测定方法

1．4 管状分子形态学特征的观察

1．5 可溶性酚醛组分含量与木质素含量分析

1．6 PAL、CAD、POD活力的测定

1．7 数据统计

2 结果与分析

2．1 不同培养条件对愈伤组织管状分子分化率的影响

2．2 优化培养条件下可溶性酚醛组分含量与木质素含量变化

2．3 优化培养条件下管状分子的形态特征

2．4 优化培养条件下PAL、CAD、POD活力变化

3 结论

第三章 光照、激素和油菜素内酯对管状分子体外诱导的影响及相关酶活力的变化

1 材料与方法

1．1 试验材料

1．2 培养基成分

1．3 管状分子诱导和分化率的测定方法

1．4 管状分子形态学特征的观察

1．5 可溶性酚醛组分含量与木质素含量分析

1．6 PAL、CAD、POD活力的测定

1．7 数据统计

2 结果与分析

2．1 不同培养条件对愈伤组织管状分子分化率的影响

2．2 优化培养条件下可溶性酚醛组分含量与木质素含量变化

2．3 优化培养条件下管状分子的形态特征

2．4 优化培养条件下PAL、CAD、POD活力变化

3 结论

第四章 光照、激素、活性炭与油菜素内酯复合对管状分子体外诱导的影响及相关酶活力的变化

1 材料与方法

1．1 试验材料

1．2 培养基成分

1．3 管状分子诱导和分化率的测定方法

1．4 管状分子形态学特征的观察

1．5 可溶性酚醛组分含量与木质素含量分析

1．6 PAL、CAD、POD活力的测定

1．7 数据统计

2 结果与分析

2．1 不同培养条件对愈伤组织管状分子分化率的影响

2．2 最优化培养条件下可溶性酚醛组分含量与木质素含量变化

2．3 优化培养条件下管状分子的形态特征

2．4 优化培养条件下PAL、CAD、POD活力变化

3 结论

第五章 光照、激素、油菜素内酯与活性炭复合对管状分子体外诱导的影响及相关酶活力的变化

1 材料与方法

1．1 试验材料

1．2 培养基成分

1．3 管状分子诱导和分化率的测定方法

1．4 管状分子形态学特征的观察

1．5 可溶性酚醛组分含量与木质素含量分析

1．6 PAL、CAD、POD活力的测定

1．7 数据统计

2 结果与分析

2．1 不同培养条件对愈伤组织管状分子分化率的影响

2．2 优化培养条件下可溶性酚醛组分含量与木质素含量变化

2．3 优化培养条件下管状分子的形态特征

2．4 优化培养条件下PAL、CAD、POD活力变化

3 结论

第六章 讨论与结论

1 讨论

1．1 光照对苏丹草体外管状分子分化的影响

1．2 培养基组分对苏丹草体外管状分子分化的影响

1．3 木质素合成及其相关酶活力变化

1．4 苏丹草管状分子分化与次生细胞壁的合成

2 结论

参考文献

致谢

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