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白皮松体细胞胚胎发生的研究

发布时间:2015-09-18 17:03:36来源:http://www.linboyuan.com点击次数:
核心提示:白皮松(PinusbungeanaZucc )为我国特有的乡土树种,也是我国北方园林绿化与生态工程造林的优良树种。本研究以白皮松未成熟合子胚以及成熟合
白皮松(PinusbungeanaZucc.)为我国特有的乡土树种,也是我国北方园林绿化与生态工程造林的优良树种。本研究以白皮松未成熟合子胚以及成熟合子胚为外植体,诱导体细胞胚胎发生。系统研究了白皮松体胚发生所涉及的各种影响因素,以及体胚发生过程中的生理生化特性。研究结果将为白皮松优良无性系繁殖、基因保存、遗传改良以及人工种子生产等方面奠定坚实的理论基础。具体结果如下:
    1.BM1、DCR1和改良MS三种培养基相比,接种于DCR1的未成熟合子胚生长迅速,愈伤组织较大,分化能力较强。DCR1培养基的平均胚性愈伤组织诱导率达到56.59%,说明DCR1培养基最适合进行白皮松胚性愈伤组织的诱导。
   2.白皮松胚性愈伤组织在含有较高浓度生长素2,4-D和较高浓度的细胞分裂素6-BA的培养基上诱导率较高。不同浓度的2,4-D和6-BA对白皮松胚性愈伤组织的诱导率均存在极显著差异,2,4-D和6-BA的组合存在交互作用并对其胚性愈伤组织诱导有显著影响。多重比较可知6mg·L-12,4-D+2mg·L-16-BA为诱导胚性愈伤组织的最佳激素浓度组合。
   3.不同发育时期的未成熟合子胚诱导率差异很大。6月30日采摘合子胚的胚性愈伤组织诱导率明显高于其他四个时期,最高达到97.22%,平均诱导率为76.23%。
   4.7月30日和8月10日采集的白皮松成熟合子胚很难诱导出胚性愈伤组织。个别外植体产生的愈伤组织经继代培养后生长势也较弱,不能进一步分化成胚性细胞。
    5.0.3mg·L-12,4-D+0.2mg·L-1NAA为胚性愈伤组织保持和增殖的最佳激素组合浓度。2,4-D与NAA的交互作用对胚性愈伤组织增殖存在显著影响。
   6.继代方式对胚性愈伤组织增殖率有显著影响。以固体/液体交替培养的方式进行增殖培养,增殖率可达88.89%。
  7.培养在附加9000mg·L-1肌醇和0.1mg·L-1IBA的DCR1增殖培养基上的胚性愈伤组织将形成后期原胚。加入低浓度的IBA,能使更多的胚性细胞团转化成具胚柄胚性细胞团。
  8.蔗糖浓度的变化对白皮松体细胞胚的成熟发育有着极显著影响。含有50g·L-1蔗糖和0.1mg·L-1IBA的DCR1培养基最适合白皮松体细胞胚的成熟诱导,该组合明显提高了白皮松体细胞胚的成熟频率。
  9.在10mg·L-1ABA+75g·L-1PEG的DCR1培养基上,体细胞成熟率最高,达到27.78%。
  10.在体胚诱导过程中,胚性愈伤组织和非胚性愈伤组织可溶性蛋白质,可溶性糖和淀粉含量呈现出不同的变化趋势。胚性愈伤组织中可溶性蛋白质含量在培养5d到25d时急剧上升,到25d时达到最大值为5.7509mg·gFW-1,之后其含量下降;非胚性愈伤组织培养过程中可溶性蛋白的含量变化不明显。胚性愈伤组织可溶性糖随着培养天数的延长呈现上升趋势,培养25d时达到了峰值36.5831mg·gFW-1,随后就呈下降趋势;非胚性愈伤组织可溶性糖含量在培养15d时达到了最大值,随后其含量也呈现下降趋势。胚性愈伤组织淀粉含量变化呈现出先上升在下降然后又上升的趋势;非胚性愈伤组织淀粉含量随着培养时间整体呈现出下降趋势,其含量从17.1460mg·gFW-4下降到10.5976mg·gFW-1。
  11.胚性愈伤组织和非胚性愈伤组织SOD活性的变化趋势基本一致,即诱导培养15d出现峰值,然后酶活性下降。CAT活性变化趋势不一致,胚性愈伤组织培养25d时达到峰值,非胚性愈伤组织培养15d时达到峰值,然后随着培养时间的延长其CAT活性逐渐下降。胚性愈伤组织POD酶活性随着培养时间的延长呈现出先上升后下降的趋势,到25d时活性达到最大值。而非胚性愈伤组织中POD酶活性的变化幅度很小,基本保持在一个相同水平。
  12.胚性愈伤组织和非胚性愈伤组织的POD同工酶酶谱具有各自的特异性。A1(Rf=0.188)与A4(Rr=0.482)是胚性愈伤组织特有的酶带,这可能与胚性能力有关;且酶带染色较深,表明酶活性强,物质代谢活跃和生长旺盛。