马尾松胚性细胞团诱导体系优化
发布时间：2021-11-27 07:52
【目的】马尾松胚性细胞团诱导率低一直限制着马尾松体细胞胚胎发生体系的实践应用,探讨了影响马尾松胚性细胞团诱导的几个关键因子及其效应,以期提高胚性细胞团诱导率,优化胚性细胞团诱导发生体系。【方法】以包含未成熟胚的雌配子体为外植体,LP培养基为基本培养基,探讨家系基因型、激素组合、培养基碳源及氮源等因子对马尾松胚性细胞团诱导的影响。【结果】家系基因型对马尾松胚性细胞团诱导有显著性影响,家系平均诱导率最高达17.5%,最低为0;3组激素组合的诱导率无显著差异,其中1.5 mg/L 2.4-D+1.0 mg/L 6-BA处理获得较高诱导率（14.85%）;不同碳源类型及水平处理下（麦芽糖、蔗糖、葡萄糖）,各家系的最佳诱导反应呈现家系与碳源类型及水平的交互效应,其中k1家系在30 g/L蔗糖处理中可获得最高诱导率（40%）,而k3家系则在30 g/L葡萄糖处理中获得最高诱导率（22%）,综合4个家系在不同碳源水平处理下的综合诱导效应,在30 g/L蔗糖处理中获得的平均诱导率最高（18.51%）;调整培养基中的氨硝比（NH4+/NO3-）有助于胚性细胞团诱导,其氨硝比（NH4+/NO3-）的合适比...
【文章来源】：中南林业科技大学学报. 2020,40(11)北大核心CSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
不同诱导反应的外植体内外部状态
在实验观察中还发现，不同类型碳源下诱导出的胚性细胞团在外观形态表现上有差异。当碳源为蔗糖时，胚性细胞团整体上表现为白色或淡黄色，颗粒状，半透明，表面突起多，在后期的增殖培养基中仍可正常增殖；在葡萄糖处理组中，外植体诱导反应的响应较快，胚性细胞团与蔗糖组上的表现类似，但后期转入以蔗糖为碳源的增殖培养基后，细胞团开始发黄、变黑，最后失去增殖潜能；而在麦芽糖处理组中产生的胚性细胞团则为白色，结构紧致，不透明，突起较少，后期的增殖状态不佳，难以建立稳定的增殖体系。2.5 氮源对胚性细胞团诱导的影响
在诱导过程中能观察到呈现不同诱导反应的外植体，诱导处理30 d后，对其进行内外形态结构观察，依内外形态结构差异，大体上可分为以下3种类型（图2）。第Ⅰ类为无反应的外植体，该类雌配子体外观表现为胚乳透明、不饱满（图2A），沿脊线剖开在其内部解剖面上观察不到成形可辨的合子胚，只有一道浅沟槽发育（图2A1）；第Ⅱ类为可诱导出正常胚性细胞团的外植体（图2），该类雌配子体外部颜色略发黄，胚乳不透明，沿脊线剖开在其内部可观察到未成熟合子胚雏形，具有区别明显可辨识的胚头细胞团和胚性胚柄细胞团两级结构。远离珠孔的一端是呈“子弹头”状排列较规则的胚头细胞，细胞呈圆形，其核质浓厚，排列紧密；而近珠孔端则为稀薄松散的长条形液泡明显的胚性胚柄细胞团状物，从胚头一端一直向珠孔外部延伸，突出珠孔后表现为胚性细胞团诱导成功。该胚性细胞团内的细胞团结构具有明显的极性结构，由聚在一起的圆形细胞组成胚头状细胞，连接着以一定松散状有序、富含液泡的长条形细胞，整体上形成具有极性结构的胚性细胞团。对照针叶树种合子胚发育阶段的划分[9]，处于此状态的合子胚应处于合子胚发育的多胚卵裂后期至子叶前期（图2B1），该时期是胚性细胞团诱导最适宜的合子胚发育时期，称其为诱导的“窗口期”阶段；第Ⅲ类外植体在诱导培养基上未成熟合子胚胚轴直接伸长突出珠孔，无胚性细胞团发生（图2C），该类雌配子体外观呈黄绿色，内部解剖观察发现，其合子胚已发育成完整的子叶胚，胚根末端缺乏胚性胚柄细胞团类结构（图2C1）。对以上胚性细胞团诱导不同反应的外植体解剖观察的结果表明，幼胚合子胚的不同发育状态对胚性细胞团的诱导有重要影响，当雌配子体内的合子胚尚未成形或已发育成子叶胚时，均未能诱导出胚性细胞团，而可诱导出胚性细胞团的外植体，内部解剖后发现，雌配子体内可见呈子弹头状的合子胚头，并有一定量的透明长条状的胚性胚柄细胞团与其相连，此阶段的合子胚，是易于诱导出胚性细胞团的合子胚发育阶段，且诱导出的胚性细胞团，与雌配子体内的胚性胚柄细胞团结构性同源。因此，做胚性细胞团诱导实验，应及时检测未成熟球果内合子胚的发育状态，挑选已发育到有适量胚性胚柄细胞团出现的合子胚发育阶段进行采种诱导，对提升马尾松胚性细胞团诱导反应具有重要作用。图2 不同诱导反应的外植体内外部状态
【参考文献】：
期刊论文
[1]抗松材线虫病马尾松体胚发生与植株再生条件的优化[J]. 陈婷婷,叶建仁,吴小芹,沈李元,朱丽华. 南京林业大学学报(自然科学版). 2019(03)
[2]马尾松幼胚体细胞胚胎发生研究[J]. 杨模华,张冬林,李志辉,靳小翠,丁贵杰. 植物生理学报. 2011(09)
[3]马尾松幼胚胚性愈伤组织诱导的研究[J]. 靳小翠,李志辉,杨模华,张冬林,丁贵杰. 中南林业科技大学学报. 2010(04)
[4]马尾松成熟合子胚的体细胞胚胎发生和植株再生[J]. 黄健秋,卫志明,许智宏. 科学通报. 1995(01)
本文编号：3521854
【文章来源】：中南林业科技大学学报. 2020,40(11)北大核心CSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
不同诱导反应的外植体内外部状态
在实验观察中还发现，不同类型碳源下诱导出的胚性细胞团在外观形态表现上有差异。当碳源为蔗糖时，胚性细胞团整体上表现为白色或淡黄色，颗粒状，半透明，表面突起多，在后期的增殖培养基中仍可正常增殖；在葡萄糖处理组中，外植体诱导反应的响应较快，胚性细胞团与蔗糖组上的表现类似，但后期转入以蔗糖为碳源的增殖培养基后，细胞团开始发黄、变黑，最后失去增殖潜能；而在麦芽糖处理组中产生的胚性细胞团则为白色，结构紧致，不透明，突起较少，后期的增殖状态不佳，难以建立稳定的增殖体系。2.5 氮源对胚性细胞团诱导的影响
在诱导过程中能观察到呈现不同诱导反应的外植体，诱导处理30 d后，对其进行内外形态结构观察，依内外形态结构差异，大体上可分为以下3种类型（图2）。第Ⅰ类为无反应的外植体，该类雌配子体外观表现为胚乳透明、不饱满（图2A），沿脊线剖开在其内部解剖面上观察不到成形可辨的合子胚，只有一道浅沟槽发育（图2A1）；第Ⅱ类为可诱导出正常胚性细胞团的外植体（图2），该类雌配子体外部颜色略发黄，胚乳不透明，沿脊线剖开在其内部可观察到未成熟合子胚雏形，具有区别明显可辨识的胚头细胞团和胚性胚柄细胞团两级结构。远离珠孔的一端是呈“子弹头”状排列较规则的胚头细胞，细胞呈圆形，其核质浓厚，排列紧密；而近珠孔端则为稀薄松散的长条形液泡明显的胚性胚柄细胞团状物，从胚头一端一直向珠孔外部延伸，突出珠孔后表现为胚性细胞团诱导成功。该胚性细胞团内的细胞团结构具有明显的极性结构，由聚在一起的圆形细胞组成胚头状细胞，连接着以一定松散状有序、富含液泡的长条形细胞，整体上形成具有极性结构的胚性细胞团。对照针叶树种合子胚发育阶段的划分[9]，处于此状态的合子胚应处于合子胚发育的多胚卵裂后期至子叶前期（图2B1），该时期是胚性细胞团诱导最适宜的合子胚发育时期，称其为诱导的“窗口期”阶段；第Ⅲ类外植体在诱导培养基上未成熟合子胚胚轴直接伸长突出珠孔，无胚性细胞团发生（图2C），该类雌配子体外观呈黄绿色，内部解剖观察发现，其合子胚已发育成完整的子叶胚，胚根末端缺乏胚性胚柄细胞团类结构（图2C1）。对以上胚性细胞团诱导不同反应的外植体解剖观察的结果表明，幼胚合子胚的不同发育状态对胚性细胞团的诱导有重要影响，当雌配子体内的合子胚尚未成形或已发育成子叶胚时，均未能诱导出胚性细胞团，而可诱导出胚性细胞团的外植体，内部解剖后发现，雌配子体内可见呈子弹头状的合子胚头，并有一定量的透明长条状的胚性胚柄细胞团与其相连，此阶段的合子胚，是易于诱导出胚性细胞团的合子胚发育阶段，且诱导出的胚性细胞团，与雌配子体内的胚性胚柄细胞团结构性同源。因此，做胚性细胞团诱导实验，应及时检测未成熟球果内合子胚的发育状态，挑选已发育到有适量胚性胚柄细胞团出现的合子胚发育阶段进行采种诱导，对提升马尾松胚性细胞团诱导反应具有重要作用。图2 不同诱导反应的外植体内外部状态
【参考文献】：
期刊论文
[1]抗松材线虫病马尾松体胚发生与植株再生条件的优化[J]. 陈婷婷,叶建仁,吴小芹,沈李元,朱丽华. 南京林业大学学报(自然科学版). 2019(03)
[2]马尾松幼胚体细胞胚胎发生研究[J]. 杨模华,张冬林,李志辉,靳小翠,丁贵杰. 植物生理学报. 2011(09)
[3]马尾松幼胚胚性愈伤组织诱导的研究[J]. 靳小翠,李志辉,杨模华,张冬林,丁贵杰. 中南林业科技大学学报. 2010(04)
[4]马尾松成熟合子胚的体细胞胚胎发生和植株再生[J]. 黄健秋,卫志明,许智宏. 科学通报. 1995(01)
本文编号：3521854
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