湿地松胚性愈伤组织诱导和增殖初步研究

发布时间：2020-08-09 08:25

【摘要】：湿地松(Pinus elliottii)自上世纪30年代引种至今,已成为我国南方造林的主要树种,然而滞后的良种繁育技术依旧制约其发展。随着现代生物技术的高速发展,植物组织离体培养和体细胞胚胎胚发生技术具有繁殖快、周期短、高效、稳定等优点,为湿地松快繁提供有力的技术支撑。目前国内外很多学者都做过这方面的研究并取得了成功,建立了胚胎发生和植株再生体系,然而在湿地松体胚技术中,目前还存在胚性诱导率低,增殖不稳定等问题。本研究以湿地松未成熟合子胚为外植体,采用L9(3~4)正交设计试验和单因素试验,研究了基本培养基(LP、DCR和LM),不同浓度植物生长调节激素2,4-D和6-BA的组合,不同接种方式对不同采集期的4个湿地松基因型湿地松体胚组织诱导和增殖的影响。试验初步建立了体胚诱导和增殖体系,筛选出最佳的胚性愈伤组织诱导和增殖的条件。同时试验对湿地松诱导出的愈伤组织进行了显微观察以及内源激素测定,从形态细胞学以及生理生化上,对胚性与非胚性愈伤组织做了区分。并利用碘-碘化钾染色对湿地松胚性愈伤组织中早期原胚组织进行观察,揭示了早期原胚发育过程。结果表明:最适宜的采种时期为6月下旬到7月上旬,即合子胚处于发育的第1~4阶段。参试的4个基因型的胚性愈伤组织诱导率有差异,基因型F-B、F-C、F-D最高胚性诱导率分别为13.33%、6.67%、13.33%,平均胚性诱导率分别为3.25%、4.33%、3.25%,但F-A仅在6月24日诱导出了2个胚性愈伤组织,平均诱导率仅为0.667%,最高胚性诱导率为6.67%,不适宜作为体胚诱导的材料。基本培养基对胚性愈伤组织诱导率有极显著差异,参试的各时期所有基因型仅在DCR培养基上诱导出了胚性愈伤组织,并且DCR培养基上非胚性愈伤组织诱导率均比LP和LM培养基高,说明不论是湿地松的胚性还是非胚性愈伤组织的诱导,DCR培养基为最适宜的基本培养基。在9种培养基组合中,愈伤组织诱导率最高的为:DCR+2.2 mg/L2,4-D+2.2mg/L6-BA。接种方式对胚性愈伤组织诱导影响大,本试验选取7月14日到8月11日5个采集时期的球果幼胚为外植体,研究结果显示:在这5个时期中,以带雌配子体方式比直接胚接入的方式,胚性愈伤组织诱导率更高。胚性愈伤组织呈现白色、半透明粘液状,少部分质地疏松、颗粒化状,为胚性愈伤组织,在显微镜下可观察到,愈伤组织表面有许多伸出的丝状物,在显微镜下可观察到胚性细胞由小而密集的胚头细胞和长的空泡化的胚柄细胞组成,整体细胞较小,排列紧密,经碘-碘化钾染色后,可观察到胚性细胞质浓密,细胞核大且易被染色,其中胚头细胞呈现黄色,具有高活性分生组织中,细胞有丝分裂活跃,愈伤组织增殖较快,胚柄细胞呈现大的液泡化状态、染色后,孤立的细胞核独立于细胞中。非胚性愈伤组织为浅白色、乳黄色或黄褐色颗粒状,表面疏松,不规则状,在显微镜下可观察到,愈伤组织整体由很多大小差不多的圆球状细胞组成,细胞间差异较大,细胞较大,排列疏松,无规则,经碘-碘化钾染色后,可观察到细胞核小,具有大液泡,细胞质少,不易被染色。在生理生化上,其中内源激素的含量上也有差异,本试验研究发现,除ABA含量,胚性愈伤组织中的含量高于非胚性愈伤组织外,其他三种激素IAA、ZR、GA3的含量,均为非胚性愈伤组织高于胚性愈伤组织。推断高浓度的ABA和低浓度的IAA、ZR、GA3可以利于胚性愈伤组织的形成。利用碘-碘化钾染色对湿地松胚性愈伤组织中早期原胚组织进行观察,发现湿地松胚性愈伤组织起源于合子胚胚轴,胚性细胞由两类细胞组成,一种是细胞质浓厚的胚头细胞,一类是具有大液泡透明的较长胚柄细胞。胚性细胞包含原胚团Ⅰ、原胚团Ⅱ和原胚团Ⅲ以及一些游离的细胞团。
【学位授予单位】：江西农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S791.246
【图文】：

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本文编号：2786863