地被月季、菊花再生和抗旱遗传转化体系建立及其耐旱性快速评价方法研究

摘要

该研究为建立园林地被植物抗旱种质资源筛选和创新方法体系,以地被月季'Royal Bassino'和地被菊花'White Snow'为试材,研究了再生和抗旱遗传转化体系建立,并探索了其耐旱性快速鉴定和评价方法.'White Snow'在MS添加0.2mg/l NAA、1.0mg/l KT和2.5mg/l GA<,3>或0.1mg/l NAA、2.0mg/l KT、5.0mg/l GA<,3>的培养基中每40天一次交替继代,对幼芽增殖效果最好;以无菌苗叶片为外植体,在附加2.0mg/l 6-BA和0.2mg/l NAA的MS培养基中获得了93.8﹪的不定芽再生率.而对于'Royal Bassino'带有腋芽的茎段,MS中添加1.5mg/l 6-BA和0.1mg/l IBA为最适诱导培养基,诱导出芽率100﹪;MS中添加0.4mg/l 6-BA和0.05mg/l IBA可以获得最高增殖倍数6.3;而添加0.01mg/l IBA的1/2MS为最佳生根培养基,生根率92﹪;以叶柄为外植体和MS为基础培养基,在添加7μM TDZ的诱导培养基中暗培养10天后,转接到添加0.5mg/l 6-BA的再生培养基中光周期培养约20天,可以获得57.1﹪的芽再生率,为最适再生培养条件.将含拟南芥逆境诱导转基因DREB1A基因的植物双元表达载体pBI-DREB1A导入根癌农杆菌LBA4404,农杆菌介导法遗传转化地被菊花'White Snow'叶盘,经PCR和PCR-Southern检测,DREB1A基因已整合到转化植株的基因组中.遗传转化过程中,预培养2d后,将OD<,600>为0.5~0.7的农杆菌菌液稀释30倍后侵染叶盘10min,再共培养2d,有利于获得最高遗传转化效率.用'White Snow'10叶龄扦插生根幼苗为试材,分别采用自然失水胁迫和PEG胁迫处理,环境条件为温度23±2℃、空气相对湿度30±3﹪、光照约10μmol.m<-2>s<'-1>.在划分不同处理萎蔫指数的基础上,测定了鲜样质量保持率、叶片水势、叶片溶质渗透热、MDA含量、SOD和CAT活性等指标.结果表明:萎蔫指数划分的主要形态特征因胁迫方法而异.自然失水胁迫中,胁迫8h为幼苗恢复极限;在恢复极限内复水,幼苗鲜样质量保持率、叶片水势、MDA含量、SOD以及CAT活性都得到了规律性的结果.PEG胁迫处理中,与胁迫浓度呈正相关的指标有鲜样质量保持率、叶片溶质渗透势、MDA含量以及SOD活性,而叶片水势和CAT活性却没有发现规律性结果.20﹪PEG胁迫处理4h内复水,能够正常恢复,其复水期间的鲜样质量保持率、叶片溶质渗透势、MDA含量、SOD活性都得到规律性的结果,而叶片水势和CAT活性却没有得到.综合上述,自然失水胁迫和PEG胁迫都可以用于地被菊花'White Snow'幼苗耐旱性快速评价;不同处理形态萎蔫评价指标不同;不同的胁迫处理方式可利用的水分状况和生理指标存在一定的差异.

目录

文摘

英文文摘

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缩略词表

第一章文献综述

1观赏植物再生

1.1无菌培养体系建立

1.2芽诱导

1.3芽增殖

1.4根诱导

1.5试管苗移栽

1.6影响再生的培养基添加物和其他因子

2植物抗旱基因工程

2.1植物抗旱相关基因

2.2植物抗旱基因工程

2.3观赏植物抗旱基因工程

3植物抗旱性评价方法与指标

3.1抗旱性评价方法

3.2抗旱性评价指标

4本课题研究目的与意义

第二章地被月季‘Royal Bassino'组培快繁和高频再生探索

1材料与方法

1.1植物材料

1.2试管苗腋芽离体培养

1.3不同外植体再生培养

2结果与分析

2.1组培苗快繁

2.2不同外植体再生培养

3讨论

第三章地被菊花再生和农杆菌介导转录因子DREB1A基因遗传转化

1材料与方法

1.1植物材料

1.2农杆菌菌株和质粒

1.3主要试剂

1.4地被菊花离体器官再生

1.5农杆菌介导遗传转化

1.6转基因植株的分子检测

2结果与分析

2.1‘White Snow'再生体系的建立

2.2‘White Snow'遗传转化体系的建立

2.3再生植株的PCR和PCR-Southern检测

3讨论

第四章地被菊花幼苗耐旱性快速评价方法研究

1材料与方法

1.1试材和胁迫处理

1.2测定项目与方法

2结果与分析

2.1不同失水胁迫方式下幼苗萎蔫指标的确定

2.2自然失水胁迫对幼苗水分状况、MDA含量、SOD和CAT活性的影响

2.3 PEG胁迫对幼苗水分状况、MDA含量、SOD和CAT活性的影响

3讨论

3.1关于地被菊花耐旱性评价方法

3.2关于地被菊花耐旱性评价指标

第五章综合讨论

1地被月季、菊花的微繁和再生

2抗旱遗传转化

3观赏植物耐旱性评价方法和体系

第六章结论

参考文献

发表的研究论文

致谢

个人简历