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不同基因型毛白杨离体再生及细胞悬浮培养的比较研究
作 者: 姚娜
导 师: 张志毅
学 校: 北京林业大学
专 业: 林木遗传育种
关键词: 毛白杨 基因型 组织培养 再生 悬浮培养
分类号: S792.11
类 型: 硕士论文
年 份: 2007年
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内容摘要
毛白杨(Populus tomentosa Carr.)是我国特有的乡土树种,在我国北方林业生产和生态环境建设中占有重要地位。目前杨树育种工作面临问题主要是杨树的定向改良和缩短育种周期。利用组织培养技术可实现毛白杨的快速繁殖和种质资源保存,并为毛白杨定向改良提供技术基础。本研究以多个毛白杨优良基因型为试验材料,利用组织养技术,开展毛白杨无菌培养、叶片再生和细胞培养研究,为毛白杨遗传转化和体细胞胚胎发生研究奠定基础。通过试验得到如下主要结果:1.以水培嫩茎为外植体,对多个毛白杨基因型进行无菌培养。发现不同基因型外植体最佳消毒方法存在差异。基因型TC152、TC333和TC504外植体最佳消毒组合为70%乙醇30s±0.1%升汞7min;基因型TC121、TC342、TC503、TC510和TC970外植体最佳消毒组合为70%乙醇60s+0.1%升汞7min;基因型TC332外植体最佳消毒组合为70%乙醇30s+0.1%升汞9min;基因型TC414外植体最佳消毒组合为70%乙醇60s+0.1%升汞9min。2.筛选出了不同毛白杨基因型最佳茎段增殖培养基。基因型TC121和TC152最佳增殖培养基为MS+0.5mg/L 6-BA+0.1mg/L NAA;基因型TC332、TC333、TC510和TC970最佳增殖培养基为MS+0.7mg/L 6-BA+0.1mg/L NAA。同时发现,不同毛白杨基因型在MS+0.7mg/L 6-BA+0.1mg/L NAA培养基上,增殖能力存在差异。基因型TC121和TC152增殖能力最强,增殖系数达到4.0以上;基因型TC332和TC333增殖系数最低,均低于3.0。3.筛选出了不同毛白杨基因型最佳生根培养基。基因型TC121、TC152、TC332、TC333、TC510和TC970最佳生根培养基均为1/2MS+0.60mg/L IBA。4.以毛白杨无菌苗叶片为外植体,建立叶片离体再生体系。分别筛选出不同毛白杨基因型最佳叶片再生培养基:基因型TC121在MS+1.5mg/L 6-BA+0.5mg/L KT培养基上再生系效率最高,达到48.45%;基因型TC152在MS+2.0mg/L 6-BA+0.1mg/L NAA上再生效率可达到97.78%;基因型TC332最佳再生培养基为MS+1.0mg/L6-BA+0.1mg/L NAA+1.0mg/L ZT,再生效率达到98.89%;基因型TC333最佳叶片再生培养基为MS+1.5mg/L 6-BA+1.0mg/L KT+1.0mg/L ZT,再生效率达到86.67%;基因型TC970最佳再生培养基为MS+1.0mg/L 6-BA+0.1mg/L NAA,再生效率达到93.33%。5.以毛白杨愈伤组织为外植体建立悬浮细胞培养体系。基因型TC152最佳悬浮细胞启动培养基为MS+1.0mg/L 2,4-D,基因型TC332最佳悬浮细胞启动培养基为MS+2.5mg/L 2,4-D,基因型TC510和TC970最佳悬浮细胞启动培养基为MS+2.0mg/L 2,4-D;4个毛白杨基因型悬浮细胞最佳继代培养基均为MS+0.8mg/L 2,4-D。以毛白杨无菌苗叶片为材料,进行悬浮培养,获得悬浮细胞,基因型TC152和TC970叶片在MS+3.0mg/L 2,4-D液体培养基中培养30d,可获得大量悬浮细胞。6.以毛白杨基因型TC152悬浮细胞为材料,初步开展悬浮细胞再生研究,获得无菌生根苗。基因型TC152细胞在MS+1.0mg/L 6-BA+0.1mg/L NAA+0.5mg/L ZT或MS+1.0mg/L 6-BA+0.1mg/L NAA+1.0mg/L ZT培养基中进行悬浮培养,可获得大量再生不定芽,每个培养瓶中可得到40-50个芽;悬浮细胞通过固体培养法获得愈伤组织后在MS+1.0mg/L 6-BA+0.1mg/L NAA+1.0mg/L ZT固体培养基上不定芽再生效率可达到70.00%。悬浮细胞再生不定芽在1/2MS+0.60mg/L IBA培养基上培养,可获得无菌生根苗。
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全文目录
摘要 5-7 英文摘要 7-13 引言 13-14 1 文献综述 14-24 1.1 杨树组织培养研究概况 14-18 1.1.1 植物组织培养技术概述 14 1.1.2 杨树组织培养研究进展 14-15 1.1.3 毛白杨组织培养研究 15-16 1.1.4 组织培养在杨树育种中的应用 16-18 1.1.4.1 花药培养和单倍体育种 16 1.1.4.2 体细胞胚胎发生和离体胚培养 16-17 1.1.4.3 体细胞融合 17 1.1.4.4 基因转移 17 1.1.4.5 体细胞突变体的筛选 17-18 1.1.4.6 离体快繁和脱毒培养 18 1.2 杨树器官再生研究进展 18-21 1.2.1 对接种外植体的研究 18-19 1.2.2 对再生培养基的研究 19-21 1.3 植物细胞培养研究概况 21 1.4 存在的问题 21-22 1.5 本研究的方法与技术路线 22-24 2 毛白杨无菌培养 24-31 2.1 材料与方法 24-26 2.1.1 供试材料 24 2.1.2 培养基和培养条件 24 2.1.2.1 基本培养基 24 2.1.2.2 培养条件 24 2.1.3 植物生长调节剂 24 2.1.4 主要仪器和工具 24-25 2.1.5 无菌培养评价方法 25 2.1.6 试验设计 25-26 2.1.6.1 外植体消毒方法的选择 25 2.1.6.2 增殖培养基的筛选 25-26 2.1.6.3 生根培养基的筛选 26 2.1.7 统计方法及数据处理 26 2.2 结果与分析 26-30 2.2.1 不同基因型毛白杨外植体消毒方法的筛选 26-28 2.2.3 不同浓度6-BA对毛白杨增殖培养的影响 28 2.2.4 不同毛白杨基因型间茎段增殖能力的差异 28-30 2.2.5 生长素对毛白杨生根的影响 30 2.3 小结 30-31 3 毛白杨叶片离体再生培养 31-42 3.1 材料与方法 31-33 3.1.1 供试材料 31 3.1.2 培养基和培养条件 31 3.1.2.1 基本培养基 31 3.1.2.2 培养条件 31 3.1.3 植物生长调节剂 31 3.1.4 主要仪器和工具 31 3.1.5 叶片再生培养评价方法 31 3.1.6 试验设计 31-33 3.1.7 统计方法及数据处理 33 3.2 结果与分析 33-40 3.2.1 6-BA和NAA对叶片再生的影响 33-35 3.2.2 6-BA、NAA和ZT对叶片再生的影响 35-36 3.2.3 TC121叶片再生培养基筛选 36-38 3.2.4 TC333叶片再生培养基筛选 38-40 3.3 小结 40 3.4 讨论 40-42 3.4.1 不同基因型毛白杨叶片再生培养基的差异 40-41 3.4.2 不同基因型毛白杨再生能力的差异 41 3.4.3 不同基因型毛白杨叶片再生不定芽生长状况的差异 41-42 4 毛白杨悬浮细胞培养和植株再生 42-57 4.1 材料与方法 42-46 4.1.1 供试材料 42 4.1.2 培养基和培养条件 42 4.1.2.1 基本培养基 42 4.1.2.2 培养条件 42 4.1.3 植物生长调节剂 42 4.1.4 主要仪器和工具 42-43 4.1.5 毛白杨细胞培养评价方法 43 4.1.6 试验设计 43-44 4.1.6.1 毛白杨愈伤组织诱导培养基筛选 43 4.1.6.2 毛白杨悬浮细胞系的启动 43 4.1.6.3 愈伤组织继代次数对悬浮系启动的影响 43-44 4.1.6.4 毛白杨器官直接启动悬浮细胞系 44 4.1.6.5 毛白杨悬浮细胞系的继代 44 4.1.6.6 毛白杨悬浮细胞系的再生 44 4.1.6.7 毛白杨悬浮系再生植株生根 44 4.1.7 统计方法及数据处理 44-46 4.2 结果与分析 46-54 4.2.1 毛白杨细胞悬浮培养 46-51 4.2.1.1 不同毛白杨基因型愈伤组织诱导培养基的筛选 46-48 4.2.1.2 2,4-D浓度对悬浮细胞系启动的影响 48 4.2.1.3 愈伤组织继代次数对悬浮系启动的影响 48-49 4.2.1.4 通过器官悬浮培养获得悬浮细胞 49-50 4.2.1.5 毛白杨悬浮细胞继代培养 50-51 4.2.2 毛白杨悬浮细胞再生植株 51-54 4.2.2.1 细胞悬浮培养法 51-52 4.2.2.2 固体平板培养法 52-53 4.2.2.3 液体浅层培养法 53-54 4.2.3 悬浮细胞系再生不定芽生根培养 54 4.3 小结 54-55 4.4 讨论 55-57 4.4.1 植物生长调节剂对愈伤组织生长的影响 55 4.4.2 植物生长调节剂对悬浮细胞系的影响 55 4.4.3 愈伤组织继代次数对悬浮细胞系建立的影响 55 4.4.4 植物生长调节剂对悬浮细胞再生的影响 55-57 5 结论 57-58 6 下一步研究展望 58-59 参考文献 59-66 图版1 66-67 图版2 67-68 作者简介 68-69 导师简介 69-70 致谢 70
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中图分类: > 农业科学 > 林业 > 森林树种 > 阔叶乔木 > 杨
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