柑橘愈伤组织DNA含量变异、体细胞胚胎发生及同源四倍体的诱导研究

论文题目: 柑橘愈伤组织DNA含量变异、体细胞胚胎发生及同源四倍体的诱导研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 果树学

作者: 张俊娥

导师: 邓秀新

关键词: 柑橘,愈伤组织,变异,秋水仙素,流式细胞仪,体细胞胚胎发生

文献来源: 华中农业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 柑橘愈伤组织的保存是柑橘种质资源保存的一条重要途径。具有节省人力、物力、财力以及避免自然灾害和病虫害等优点。但是，柑橘愈伤组织存在广泛的遗传变异。为确保所保存愈伤组织的遗传稳定性，需要对其进行鉴定。在细胞学鉴定方面，前人多采用压片技术，该技术费时、检测的细胞少。流式细胞仪的使用为愈伤组织遗传稳定性的鉴定提供了一条非常方便、快速、精确的途径。培育无核三倍体是柑橘育种学家一直追求的目标。利用二倍体与同源四倍体杂交是培育无核三倍体柑橘的一种有效方法。但自然界还没有一个同源四倍体种。创造同源四倍体为培育无核三倍体柑橘提供重要的中间材料。主要的研究结果如下： 1、本试验在4年中连续3次使用流式细胞仪，对继代培养多年的柑橘愈伤组织的细胞DNA含量进行测定。结果发现，待测的35种愈伤组织均存在细胞DNA含量加倍的现象。并且，随着时间的推移，除佩奇橘柚(Citrus reticulata×Citrus paradisi)，沙漠蒂甜橙(Citrus sinensis)，鲁斯脐橙(Citrus sinensis)和印度酸橘(Citrus reticulata)等4种愈伤组织的DNA含量加倍的细胞有减少的趋势外，其它愈伤组织的DNA含量加倍的细胞均有增加的趋势。不同基因型之间的DNA含量存在差异显著性。数据分析表明，在待测的35种愈伤组织中，有71.4％的基因型的愈伤组织细胞出现了多倍体增加的趋势。 2、对35种柑橘愈伤组织进行体细胞胚诱导，发现只有9种愈伤组织具有不同程度的胚胎发生能力，其它26种愈伤组织均不能再生。相关性分析表明，柑橘愈伤组织细胞DNA含量变异百分率与体细胞胚胎发生能力之间的相关性较小，相关系数为r=-0.1008(P<0.01)，未达到显著水平。另外，柑橘愈伤组织继代时间与体细胞胚胎发生能力之间的相关性也不显著。柑橘愈伤组织生长量与体细胞胚胎发生能力之间有一定的相关性，相关系数为r=-0.3683；高温与低温处理对体细胞胚胎发生能力的影响不明显；不同碳源对具有体细胞胚胎发生能力的柑橘愈伤组织的影响各异，但对于失去再生能力的愈伤组织而言，不同碳源似乎对其体细胞发生不起作用。 3、细胞周期分析可为研究柑橘愈伤组织理化诱变及其再生提供依据。本试验以暗柳橙(Citrus sinensis)，长沙橘(Citrus reticulata)，澳洲指橘(Microcitrus)和纳维来特脐橙(Citrus sinensis)等4种培养多年的柑橘愈伤组织为试材，使用流式细胞仪分析其特定时间段的细胞周期各时相分布情况，进而找到柑橘愈伤组织理化诱变的最佳时期即分裂最旺盛时期。结果表明，待测4种基因型柑橘愈伤组织在

论文目录:

摘要

Abstract

缩略词表

第一章文献综述

1 问题的提出

2 前人研究进展

2.1 愈伤组织的利用及遗传变异研究

2.1.1 柑橘愈伤组织的利用

2.1.2 柑橘愈伤组织离体保存过程中的遗传变异的研究

2.2 体细胞无性系变异研究

2.2.1 影响体细胞无性系变异的因素

2.2.2 离体保存过程中体细胞无性系变异的检测

2.2.2.1 染色体的直接鉴定法

2.2.2.2 利用气孔大小、保卫细胞叶绿体数目、花粉粒大小进行鉴定

2.2.2.3 植株形态指标鉴定

2.2.2.4 细胞流式仪鉴定倍性水平

2.2.2.5 体细胞无性系变异的分子检测

2.2.3 体细胞无性系变异的利用

2.3 多倍体育种研究

2.3.1 诱导同源多倍体的意义

2.3.1.1 克服远源杂交的不育性

2.3.1.2 创造远源杂交育种的中间材料

2.3.1.3 利用多倍体技术培育作物新品种

2.3.2 秋水仙碱诱导获得同源四倍体

2.3.3 组织培养获得多倍体

2.3.4 多倍体育种在果树上的应用

2.4 胚胎发生及影响因子的研究

2.4.1 激素对体胚发生的影响

2.4.1.1 2,4-D对体胚发生的影响

2.4.1.2 TDZ对体胚发生的影响

2.4.1.3 ABA对体胚发生的影响

2.4.1.4 其它激素对体胚发生的影响

2.4.1.5 内源生长素的影响

2.4.2 不同碳源对体胚发生的影响

2.4.3 秋水仙素促进体胚发生

2.4.4 细胞悬浮培养促进体胚发生

2.4.5 体胚发生过程中的遗传变异

3 本研究的目的和内容

第二章柑橘愈伤组织DNA含量变异的研究

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.2 方法

1.2.1 试验方法

1.2.2 分析方法

2 结果与分析

2.1 自然状态下DNA含量变异的测定

2.1.1 2002年对柑橘愈伤组织DNA含量变异的测定

2.1.2 2004年对柑橘愈伤组织DNA含量变异的测定

2.1.3 2005年对柑橘愈伤组织DNA含量变异的测定

2.2 激素处理条件下DNA含量变异的测定

2.2.1 不同激素对柑橘愈伤组织DNA含量变异的影响

2.2.1.1 KT,NAA和6-BA对柑橘愈伤组织DNA含量变异的影响

2.2.1.2 2,4-D和TDZ对柑橘愈伤组织DNA含量变异的影响

2.2.2 激素对柑橘愈伤组织再生能力的影响

3 讨论

第三章体细胞胚胎发生及其影响因子的研究

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.2 试验方法

1.2.1 测定柑橘愈伤组织的生长速度

1.2.2 诱导体细胞胚胎发生及统计其个数

1.2.3 不同碳源对体细胞胚胎发生能力的影响

1.2.4 高温与低温对体细胞胚胎发生能力的影响

1.2.5 柑橘愈伤组织植株再生

1.2.6 分析方法

2 结果与分析

2.1 柑橘愈伤组织的胚状体和植株再生

2.1.1 再生植株的形成过程

2.1.2 柑橘愈伤组织再生胚状体能力大小比较

2.2 柑橘愈伤组织生长速度与体细胞胚胎发生能力之间的关系

2.3 柑橘愈伤组织细胞DNA含量变异与体细胞胚胎发生能力之间的关系

2.4 不同碳源对柑橘愈伤组织生长及其体细胞胚胎发生能力之间的影响

2.5 高温与低温对体细胞胚胎发生能力的影响

2.6 柑橘愈伤组织植株再生

2.6.1 体细胞胚胎发生能力与再生植株生长状态的关系

2.6.2 胚性愈伤组织畸形胚状体分化

2.6.3 再生植株的倍性测定

3 讨论

第四章秋水仙素处理后柑橘愈伤组织DNA含量变异及其同源四倍体的诱导研究

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.2 试验方法

1.2.1 秋水仙素处理愈伤组织

1.2.1.1 过滤灭菌的秋水仙素处理愈伤组织

1.2.1.2 高压灭菌的秋水仙素处理愈伤组织

1.2.2 同源四倍体的诱导

2 结果与分析

2.1 秋水仙素低浓度长时间处理

2.1.1 固体培养基MT+10mg／L秋水仙素

2.1.2 液体培养基MT+低浓度秋水仙素

2.2 秋水仙素高浓度短时间处理

2.3 对秋水仙素处理的愈伤组织再生植株的倍性测定

2.4 探寻柑橘愈伤组织生长规律

2.4.1 柑橘愈伤组织在MT基本培养基上生长

2.4.2 柑橘愈伤组织在悬浮培养基上生长

2.5 柑橘愈伤组织同源多倍体诱导

2.5.1 液体培养基中加入秋水仙素

2.5.2 固体培养基中加入秋水仙素

2.6 同源四倍体的获得

3 讨论

第五章总讨论

1 柑橘愈伤组织的DNA含量变异规律探讨

2 柑橘同源四倍体的诱导方法探讨

3 体细胞胚胎发生探讨

参考文献

致谢

博士期间发表论文情况

发布时间: 2006-12-12

参考文献

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柑橘愈伤组织DNA含量变异、体细胞胚胎发生及同源四倍体的诱导研究

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