富平楸子再生体系建立及多倍体的诱导研究

摘要

富平楸子（Malus prunifolia(Willd.)Borkh）又名海棠果、海红、柰子等。其果实出种率很低，实生繁殖种子出苗不整齐，后代分离严重。可靠的离体再生技术支持从单个细胞诱导成完整植株，对植物成功进行基因工程及其诱变研究具有重要意义。通过秋水仙素诱导楸子产生多倍体，对增加果实优良性状、增加果实价值等具有重要意义。本研究以楸子组培苗为试材，首先建立楸子高效离体再生体系，然后，利用离体再生体系建立富平楸子离体多倍体诱导体系，并鉴定出140余个四倍体株系。主要研究结果如下： 1.楸子高效离体再生体系的建立。本研究以楸子组培苗为试材，根据楸子的再生培养基配方，通过对楸子不同外植体类型、暗培养天数、外植体朝向以及外植体创伤方式的试验，得到楸子高效再生体系：利用上述培养基配方，叶片横切后反放，暗培养三周见光培养，平均再生频率最高达到5.4，单片叶再生芽可达15个。 2.楸子离体多倍体诱导体系的建立。2%DMSO利于秋水仙素诱导多倍体研究。混培5d时，最佳秋水仙素诱导浓度为0.01%，出芽率为8.70±2.48%，再生率18.01±3.19%，诱导率最高7.45%。0.05%秋水仙素混培时，混培2d效果最佳，出芽率为15.7±0.32%，再生率为33.82±0.64%，诱导率为4.83±0.73%。在诱导率没有显著差异的情况下，最佳茎段诱导的秋水仙素浓度为0.02%，成活率为10.56±1.47%，增殖系数为0.78±0.06，诱导率为13.33±0.88%。通过秋水仙素与DMSO混培楸子，获得140余个多倍体株系。 3.楸子多倍体的筛选鉴定。气孔观察可用于初步筛选多倍体，比形态学鉴定结果更具参考性。将初筛的拟多倍体进行流式细胞仪鉴定，即精准鉴定出多倍体。 4.楸子染色体加倍的生物学效应。楸子多倍体生根率高，生根时伸长的根又少又粗且脆，易断，主根上生长不少侧根。多倍体株系叶长减小、叶宽部分增加，叶型指数变小，叶型从二倍体的纺锤形变为椭圆形；株高降低，长势比二倍体弱。四个多倍体株系的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素与总叶绿素含量均显著低于二倍体。多倍体之间、多倍体与二倍体之间，光合效率整体没有显著性差异，个别显示出显著高于某个株系。四个多倍体株系的气孔长度、宽度、开张度都显著高于二倍体，密度显著低于二倍体。二倍体气孔较圆，分布更加均匀，多倍体气孔长宽比更大，呈长椭圆状，分布不均，大小不均一。

目录

论文说明

主要符号对照表

第一章 文献综述

1.1植物再生体系建立的研究进展

1.2植物离体再生的发生途径

1.2.1器官发生

1.2.2体细胞胚发生

1.3决定植物离体外植体再生的因素

1.3.1决定植物离体外植体再生的内在因素

1.3.2决定植物离体外植体再生的外在因素

1.4植物多倍体诱导的研究进展

1.5多倍体诱导方式

1.5.1自然诱导

1.5.2人工诱导

1.5.3物理诱导

1.5.4化学诱导

1.5.5生物诱导

1.6多倍体鉴定

1.6.1形态学鉴定

1.6.2细胞学鉴定

1.6.3染色体计数法

1.6.4分子水平的鉴定

1.6.5其他鉴定方法

1.7研究的目的与意义

第二章 材料与方法

2.1试验材料

2.1.1植物材料

2.1.2化学药品

2.1.3试验仪器

2.1.4常规激素、药品与培养基配置

2.2试验方法

2.2.1楸子再生培养基配方

2.2.2楸子高效再生体系的建立

2.2.3楸子多倍体诱导条件探究

2.2.4楸子多倍体的筛选与鉴定

2.2.5楸子多倍体的生根移栽

2.2.6楸子染色体加倍的生物学效应

2.3数据处理

第三章 结果与分析

3.1 再生体系的建立

3.1.1 楸子不同外植体的离体再生

3.1.2 不同暗培养时间对楸子离体叶片再生的影响

3.1.3 不同朝向对楸子叶片离体再生的影响

3.1.4 不同处理方式对楸子外植体离体再生的影响

3.2楸子的多倍体诱导条件探究

3.2.1 DMSO浓度对秋水仙素诱导楸子多倍体的影响

3.2.2不同浓度秋水仙素处理楸子叶片诱导多倍体

3.2.3不同诱导天数处理楸子叶片诱导多倍体

3.2.4不同浓度秋水仙素处理楸子茎段诱导多倍体

3.3楸子多倍体的筛选与鉴定

3.3.1气孔筛选

3.3.2流式细胞仪鉴定

3.4楸子多倍体的生根移栽

3.5楸子染色体加倍的生物学效应

3.5.1染色体加倍对生根的影响

3.5.2染色体加倍对植株形态指标的影响

3.5.3染色体加倍对植株叶绿素的影响

3.5.4染色体加倍对植株光合的影响

3.5.5染色体加倍对植株气孔的影响

第四章 讨论

4.1楸子再生培养基配方的确定

4.2再生过程中的形态发生方式

4.3再生系统中暗培养时间的选择

4.4再生系统建立时外植体放置方式的选择

4.5突变体诱导方式的选择

4.6 DMSO对秋水仙素诱导多倍体的影响

4.7多倍体鉴定方式的选择

4.8染色体加倍对植物产生的效应

第五章 结论与创新点

5.1结论

5.2创新点

参考文献

致谢

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