非洲菊（Gerbera jamesonii Bolus）再生体系及遗传转化受体系统建立的研究

摘要

非洲菊是世界五大切花之一，深受人们的喜爱。随着非洲菊组织培养技术的逐步发展和基因工程技术在各种花卉上的广泛应用，非洲菊遗传转化育种作为一种重要的育种手段受到越来越多人的重视。良好的受体系统是进行遗传转化研究的基础，本研究正是以此为着眼点进行了一系列的试验，由最基本的非洲菊再生体系的建立直至遗传转化受体系统的最终建成。在整个研究过程中，首先探讨和分析了非洲菊在诱导、分化和生根三个生长阶段的各种影响因素；其次分析了影响非洲菊受体系统再生出芽的各种可能因子，包括培养基的筛选、硝酸银的使用、苗龄间的差异、对受体的不同处理以及抗生素的使用和筛选(卡那霉素、头孢霉素、羧苄青霉素)。主要研究结果如下： 再生体系的建立：通过比较以叶片和花托为外植体的愈伤组织的诱导和分化，其结果表明花托是非洲菊组织培养较为适合的外植体类型。3个不同品种非洲菊的幼嫩叶片在A-F等各种培养基中培养，均能诱导出愈伤组织，但没有芽的分化；4个不同品种非洲菊的幼小花托在所设各种培养基中均能诱导出愈伤组织，但只有YY和213品种在6-BA5.0mg/L+NAA0.2mg/L上能够诱导分化出芽，出芽频率分别为50-60﹪和50﹪。YY和213的继代增殖培养基为6-BA0.5mg/L+NAA0.1mg/L。在生根方面，综合比较根长和根数两种参数的结果是213以R1(IAA为0.5mg/L)好；YY以R4(NAA0.2mg/L)为好。 受体系统的建立：以YY和213品种试管苗叶片为外植体建立的受体系统最适培养基激素组合为6-BA4.0mg/L+NAA0.01mg/L，在此培养基上二者的分化频率最大分别达到23.1﹪和20.7﹪；添加一定浓度的硝酸银溶液后，213品种的分化频率均有较大提高，但以0.5-2.0mg/L处理较为适宜。不同苗龄的213品种在该浓度范围内，将外植体进行四种不同方式的处理(D、Z、S、B)，发现21天的试管苗以S法接入最好，分化频率可以维持在75﹪，比对照提高了近2.4倍。以卡那霉素为抗性植株的选择剂，其选择压力以25mg/L为宜，在此浓度下，无论是S法还是Z法，受体出芽频率比对照都有不同程度的下降，而且新长出的芽出现了白化症状。作为抑菌剂的头孢霉素和羧苄青霉素，对受体芽再生的影响不同：在200-500mg/L的浓度范围内，尽管头孢霉素在较高浓度时(400-500mg/L)对213品种的愈伤组织发生有抑制作用，但在整个浓度范围内对两个品种均表现出抑制分化出芽的迹象。羧苄青霉素对两个品种的愈伤组织发生似乎没有影响，但在适宜的浓度下却能促进芽的分化——YY在500mg/L时，分化频率达到最大值100﹪；213在200mg/L时，分化频率达到最大值68.8﹪。 本实验的创新之处在于首次将硝酸银用于非洲菊的受体系统中，极大地提高了受体再生频率；系统地研究了影响受体出芽的各种因子。本研究为今后非洲菊的遗传转化奠定了良好的基础。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明和导师承诺和关于论文使用授权的说明

第一章文献综述

1.1非洲菊基本情况简介

1.1.1形态特征

1.1.2生长习性

1.1.3繁殖方法

1.2非洲菊组织培养研究现状

1.2.1品种

1.2.2外植体

1.2.3激素

1.2.4其他因素

1.3非洲菊遗传转化受体系统研究

1.3.1作为遗传转化受体应当具备的条件

1.3.2非洲菊遗传转化受体系统研究现状

1.3.3提高受体系统再生出芽频率的具体措施

1.3.4 AgNO3促进再生的机理

1.4非洲菊遗传育种研究

1.4.1遗传基础研究

1.4.2育种研究

1.4.3基因工程技术在非洲菊遗传育种中的应用前景

1.5本研究的目的和意义

第二章材料与方法

2.1再生体系的建立

2.1.1愈伤组织的诱导及分化

2.1.2试管苗的继代增殖

2.1.3试管苗的生根培养

2.2受体系统的建立

2.2.1受体生长的适宜培养基激素浓度筛选

2.2.2 AgNO3对试管苗叶片(带叶柄)出芽的影响

2.2.3受体不同处理方式和苗龄对试管苗叶片出芽频率的影响

2.2.4卡那霉素选择压力试验

2.2.5头孢霉素和羧苄青霉素对受体出芽的影响

2.3技术路线

第三章结果与分析

3.1再生体系的建立

3.1.1愈伤组织的诱导及分化

3.1.2试管苗的继代培养

3.1.3试管苗的生根培养

3.2非洲菊遗传转化受体选择系统的建立

3.2.1受体生长的适宜培养基浓度筛选

3.2.2 AgNO3对试管苗叶片(带叶柄)出芽的影响

3.2.3受体的不同处理方式和苗龄对试管苗叶片出芽频率的影响

3.2.4卡那霉素选择压力试验

3.2.5头孢霉素和羧苄青霉素对受体出芽的影响

第四章讨论

4.1田间叶片与试管苗叶片能否诱导出芽

4.2花托是否为最佳外植体类型

4.3试管苗的继代增殖

4.4生根

4.5 YY与213品种的关系问题

4.6硝酸银在组织培养过程中的生理功能分析

4.7非洲菊遗传转化受体的选择

4.8头孢霉素和羧苄青霉素对非洲菊受体出芽的影响

第五章结论

5.1愈伤组织的诱导

5.2愈伤组织的分化

5.3试管苗的继代培养

5.4试管苗的生根培养

5.5受体系统适宜培养基的筛选

5.6苗龄和对受体的不同处理对出芽的影响

5.7选择压力的确定

5.8头孢霉素和羧苄青霉素对出芽的影响

5.9本研究的创新点

5.10非洲菊再生体系与遗传转化受体系统的建立

致谢

参考文献

附件

作者简介