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五种植物的组织培养及耐盐性研究

作　者: 朱建峰
导　师: 杨敏生；周怀军
学　校: 河北农业大学
专　业: 林木遗传育种
关键词: 耐盐植物组织培养植株再生遗传转化耐盐性
分类号: S567.239
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

在本实验中以紫薇(Lagerstroemia indica)的成熟子叶和叶片为外植体,以单叶刺槐(Robinia. pseudoacacia f. unifolia)、鞑靼忍冬(Lonicera tatarica L)和风箱树(Cephalanthus occidentalis L)的带腋芽茎段和盐桦(Betula holophila)种子为外植体,建立了5种植物材料的组织培养体系,并以其中的紫薇为材料进行了遗传转化研究。选取其中紫薇、盐桦、鞑靼忍冬和风箱树4种植物的组培苗茎段为试验材料,以各种植物材料的最适生根培养基为基本培养基,加入不同浓度的NaCl,研究了在盐胁迫下各种植物材料不同胁迫浓度、不同胁迫时间生长指标、荧光指标和Na+、K+离子分布及浓度的变化情况。主要研究内容及结果如下:1.以单叶刺槐带腋芽的茎段为外植体,探讨不同植物激素6-BA、IBA、NAA对试管苗增殖以及植株再生的影响,建立了一套单叶刺槐离体培养技术体系。试验结果表明:启动最适培养基为MS+6-BA1.0mg/L ;增殖最适培养基为MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.2mg/L;生根培养为1/2MS+IBA50mg/L预培养7d,再转至1/2MS0培养10d;在此体系中诱导率可达95%增殖系数可达5.72,生根率83.3%,移栽成活率可达到100%。2.以风箱树带腋芽的茎段为外植体,探讨不同植物激素6-BA、IBA、NAA对试管苗增殖以及植株再生的影响,建立了一套风箱树离体培养技术体系。试验结果表明:启动最适培养基为MS0;增殖最适培养基为MS+6-BA1.5mg/L+IBA0.2mg/L;生根培养为1/4MS0;在此体系中诱导率可达73.3%增殖系数可达3.55,生根率89.47%,移栽成活率可达到100%。3.以盐桦种子为外植体,探讨不同植物激素GA、6-BA、IBA和NAA对种子萌发、试管苗增殖以及植株再生的影响,建立了一套盐桦离体培养技术体系。试验结果表明:启动最适培养方法为GA(2.0mg/L)溶液浸泡盐桦种子12h再转至MS0基本培养基培养;增殖最适培养基为MS+6-BA1.0mg/L+IBA 0.2mg/L;生根最适培养基1/2MS+IBA0.3mg/L;在此体系中分化率可达100%,增殖系数达5.2,生根率100%。4.以鞑靼忍冬带腋芽的茎段为外植体,探讨不同植物激素6-BA、IBA、NAA对试管苗增殖以及植株再生的影响,建立了一套鞑靼忍冬离体培养技术体系。试验结果表明:启动最适培养基为MS0;增殖最适培养基为MS+6-BA1.5mg/L+IBA0.1mg/L;生根培养为MS+IBA0.3 mg/L;在此体系中诱导率可达83.3%增殖系数可达3.89,生根率90%,移栽成活率可达到100%。5.以紫薇实生苗的子叶、叶片为外植体,以MS为基本培养基,研究了6-BA、TDZ、ZT、NAA、IBA对紫薇离体再生的影响。研究结果表明: 6-BA对紫薇不定芽的诱导效果最好,ZT,TDZ次之;NAA与6-BA配合使用,不定芽分化频率明显提高。紫薇子叶在附加6-BA 0.5mg/L、NAA0.2mg/L的MS培养基中,不定芽再生频率可达73.3%;紫薇种子苗叶片在附加6-BA 1.0mg/L、NAA0.2mg/L的MS培养基中,不定芽再生频率可达53.5%。不定芽在MS基本培养基中可有效伸长;1/2MS+IBA 0.3mg/L可有效诱导不定芽生根。6.选取紫薇、盐桦、鞑靼忍冬和风箱树4种植物材料,以各种植物材料的最适生根培养基为基本培养基,加入不同浓度的NaCl,研究了在盐胁迫下各种植物材料不同胁迫浓度、不同胁迫时间生长指标、荧光指标和Na+、K+离子分布及浓度的变化情况,对此4种植物材料的不同盐耐盐能力和耐盐机理进行了探讨。结果表明:盐胁迫对4种植物材料组培苗的生根率、高生长和生物量都有明显的影响,除高生长随着浓度的增加逐渐受到抑制外,生根率和生物量都表现出低盐浓度下(0.1%)促进生长,当盐浓度达到0.6%以后均表现出迅速的下降。随着盐胁迫的增强,4种植物材料体内的Na+含量迅速升高,但不同植物材料不同组织中升高幅度不同。根系中所含Na+较高,除盐桦外其它植物材料叶片中所含Na+较少;盐胁迫下,植物体内K+的变化趋势与Na+相反,随着盐胁迫的加强,K+含量逐渐降低,由各植物材料离子含量变化、Na+/K+比值和RSK、Na值综合判断可知,4种植物材料Na+分配存在着明显的品种间差异,盐桦和鞑靼忍冬耐盐能力较强,紫薇其次,风箱树最差。盐分胁迫下四种植物材料组培苗叶片叶绿素荧光参数Fo升高,Fm、Fv、Fv/Fm、Fv/Fo和Fo与Fm曲线之间面积降低,说明盐分胁迫影响了PSⅡ的活性、光合电子的传递过程及CO2同化的正常进行,供试四种植物材料在轻度胁迫时各参数变化幅度均较小,但随胁迫程度增加,其变化幅度增加,四种植物材料中以鞑靼忍冬各参数变化幅度最小,说明其耐盐性最强。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-11
第一章引言  11-16
  1 木本植物的组织培养  11-12
    1.1 木本植物组织培养技术特点  11
    1.2 木本植物的组织培养研究现状  11-12
  2 紫薇、单叶刺槐、鞑靼忍冬、盐桦和风箱树的组织培养研究进展  12-13
  3 植物与盐胁迫  13-14
    3.1 树木的耐盐机制和生理生化基础  13-14
    3.2 当前植物耐盐性研究的方法  14
  4 本研究的立题依据与技术路线  14-16
第二章多种植物材料组培快繁体系的建立  16-36
  1 风箱树组织培养研究  16-22
    1.1 材料和方法  16
    1.2 结果和分析  16-20
    1.3 结论与讨论  20-22
  2 单叶刺槐组织培养研究  22-28
    2.1 材料和方法  22
    2.2 结果和分析  22-27
    2.3 结论与讨论  27-28
  3 盐桦种子无菌萌发及快速繁殖研究  28-33
    3.1 材料和方法  28
      3.1.1 材料  28
      3.1.2 方法  28
    3.2 结果和分析  28-32
    3.3 结论与讨论  32-33
  4 鞑靼忍冬的组织培养与快速繁殖  33-36
    4.1 植物名称  33
    4.2 材料类别  33
    4.3 培养条件  33
    4.4 生长和分化情况  33-34
    4.5 结论与讨论  34-36
第三章紫薇再生体系建立及遗传转化研究  36-49
  1 紫薇成熟子叶再生体系建立  36-41
    1.1 材料与方法  36-37
    1.2 结果与分析  37-40
    1.3 结论与讨论  40-41
  2 发根农杆菌对紫薇子叶转化研究  41-45
    2.1 材料和方法  41
    2.2 结果与分析  41-44
    2.3 结论与讨论  44-45
  3 rolB、rolC 基因对紫薇转化体系的建立及初步转化研究  45-49
    3.1 材料与方法  45-46
    3.2 结果与分析  46-48
    3.3 结论与讨论  48-49
第四章四种植物材料的耐盐性研究  49-59
  1 材料和方法  49-50
    1.1 材料  49
    1.2 方法  49-50
  2 结果与分析  50-57
    2.1 不同NaCl 浓度胁迫下对各植物材料组培苗生长的影响  50-53
    2.2 盐胁迫下各植物材料组培苗体内离子分配及比较  53-55
    2.3 盐分胁迫下对4 种植物材料组培苗叶绿素荧光动力学参数的影响  55-57
  3 结论与讨论  57-59
    3.1 不同NaCl 浓度胁迫下对各植物材料组培苗生长的影响  57-58
    3.2 盐胁迫下各植物材料组培苗体内离子分配及比较  58
    3.3 盐分胁迫下对4 种植物材料组培苗叶绿素荧光动力学参数的影响  58-59
第五章主要研究结论  59-61
参考文献  61-67
在读期间发表的学术论文  67-68
作者简介  68-69
致谢  69-70

五种植物的组织培养及耐盐性研究

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