五味子体细胞胚再生植株生长特性及多倍体诱导研究

摘要

本研究以五味子优系‘早红’体细胞胚途径获得的组培苗为试验材料，探索了五味子组培苗从壮苗到移栽的适宜条件，并研究了五味子组培苗形态及地下横走茎发生的特性，初步开展了地上茎及地下横走茎的茎尖转录组差异研究，探索了组培苗、实生苗和嫁接苗光合能力的差异，通过秋水仙素处理五味子胚性愈伤组织进行多倍体诱导，筛选出诱导五味子多倍体适宜的秋水仙素浓度和处理时间，并诱导出加倍的体细胞胚。主要研究结果如下　　1五味子体细胞胚组培苗瓶内壮苗阶段，不同基础培养基、光质及光照时间对组培苗的生长均有显著影响。1/2MS培养基对组培苗的株高、根长和根数生长的促进效果显著优于MS和1/3MS培养基，1/2MS和1/3MS培养基对植株茎粗生长的促进效果显著优于MS培养基，在白色光源下每天光照12h的组培苗的株高、茎粗、根长和根数均显著优于其它处理。　　2五味子体细胞胚组培苗移栽阶段，不同基质、环境湿度及保湿时间对移栽成活率及苗木生长均有显著影响。以草炭土∶蛭石=3∶1为基质的组培苗的株高和根长生长情况显著优于其它处理，茎粗和根数生长情况与基质为纯草炭土中的组培苗无显著差异，但均显著优于其它处理，移栽成活率与育苗基质块无显著差异，但均显著高于其它处理，环境湿度80％～90％，保湿时间为12d时对五味子组培苗生长促进效果较好，移栽成活率可达100％。　　3五味子体细胞胚途径获得的组培苗与实生苗相比，具有下胚轴短缩、类子叶多数轮状着生、植株基部叶芽着生密集等特性，其地下横走茎的发生与实生苗相比亦具有发生部位低，密度大的特点。对五味子组培苗的地下横走茎及地上茎进行转录组差异表达分析，结果发现.有102个基因（E3泛素蛋白连接酶，细胞色素P450，吲哚-3-乙酸诱导的蛋白ARG7，赤霉素调节蛋白等）在rhizome中特异高表达，有21个基因（异戊二烯化植物蛋白，乙烯反应性转录因子，开花促进因子等）在rhizome中显著差异表达，有16个与根、根毛及侧根的发生相关且显著差异表达的基因。　　4以一年生长势相近的五味子组培苗、实生苗和嫁接苗为试材，研究其光合特性。结果表明三类五味子苗的净光合速率(Pn)日变化曲线均为双峰型，相同光照强度和相同CO2浓度条件下，光合作用由强到弱为组培苗、嫁接苗、实生苗;光补偿点由高到低为嫁接苗、实生苗、组培苗，光饱和点为组培苗、嫁接苗、实生苗，CO2补偿点由高到低为实生苗、嫁接苗、组培苗，CO2饱和点为组培苗、嫁接苗、实生苗。　　5采用不同浓度的秋水仙素对五味子胚性愈伤组织进行处理，利用流式细胞仪对产生的体细胞胚及再生植株进行倍性鉴定。结果显示五味子胚性愈伤组织经过200mg L-1秋水仙素处理48h和400mg L-1秋水仙素处理24h，可产生加倍的体细胞胚，经过秋水仙素处理的五味子胚性愈伤组织体细胞胚发生率显著优于对照，但对体细胞胚的后期发育及萌发产生明显的抑制作用。

目录

声明

摘要

英文缩略表

第一章 引言

1．3 植物组培苗光合特性研究

1．5 药用植物多倍体研究

1．5．2 秋水仙素诱导植物形成多倍体的影响因素

1．6 本研究的目的和意义

第二章 五味子体细胞胚组培苗壮苗移栽研究

2．1 试验材料

2．2．3 不同移栽基质对五味子组培苗生长量及移栽成活率的影响

2．2．4 不同保湿时间和湿度对五味子组培苗生长量及成活率的影响

2．2．5 数据的收集和处理

2．3 结果与分析

2．3．1 不同基本培养基对五味子组培苗壮苗生长的影响

2．3．2 不同光质和不同光照时间对五味子组培苗壮苗生长的影响

2．3．3 不同移栽基质对五味子组培苗生长量及移栽成活率的影响

2．3．4 不同保湿时间和湿度对五味子组培苗生长量及成活率的影响

2．4 讨论

2．4．1 不同基本培养基对五味子组培苗壮苗生长的影响

2．4．2 不同光质和不同光照时间对五味子组培苗壮苗生长的影响

2．4．3 不同移栽基质对五味子组培苗生长量及移栽成活率的影响

第三章 五味子组培苗地下横走茎生长特性及茎尖的转录组差异研究

3．1 试验材料

3．2．3 五味子地下茎尖与地上茎尖转录组差异表达分析

3．3 结果与分析

3．3．1 五味子组培苗地下横走茎发生特性

3．3．2 五味子组培苗地下横走茎生长动态分析

3．3．3 测序数据产出、组装统计及质量评估

3．3．4 功能注释和分类

3．3．5 地下茎尖特异高表达基因

3．3．6 地下茎尖中显著差异表达基因

3．3．7 根、根毛及侧根的发生相关的差异基因

3．4 讨论

第四章 不同类型五味子苗光合特性研究

4．1 试验材料

4．2 试验方法

4．2．5 统计分析

4．3．3 不同类型五味子苗CO2响应曲线比较

4．3．4 不同类型五味子苗饱和光强下瞬时光合特性分析

4．4 讨论

4．4．3 不同类型五味子苗光及CO2响应曲线特征

第五章 五味子多倍体诱导

5．1 试验材料

1)植物材判

2)主要试剂

3)仪器设备

5．2 试验方法

5．2．4 倍性鉴定

5．3．2 体细胞胚倍性鉴定

5．4 讨论

第六章 全文结论

参考文献

附录

致谢

作者简历