多胺在石刁柏体细胞胚胎发生中的作用研究

论文摘要

论文以石刁柏UC800（Asparagus officinalis L. cv UC800）为材料,研究了石刁柏体细胞胚胎发生过程中的生理生化变化,着重探讨了多胺在体胚发生中的作用及其机理。 1.首先对石刁柏体细胞胚发生系统的培养条件进行了优化。诱导初始愈伤组织的最佳培养基为MS+NAA1mg·L-1+BA0.5mg·L-1+2,4-D2mg·L-1;诱导胚性愈伤组织的最佳培养基为MS+2,4-D10mg·L-1+NAA0.5mg·L-1,加入10mg·L-1Put可改善胚性愈伤组织的质量,诱导出的胚性愈伤组织米黄色、色泽亮丽、松散、颗粒状、大小均匀一致。胚性愈伤组织诱导周期为70d,第60d左右需继代扩繁。体细胞胚诱导培养基为MS无激素培养基,在7～8d胚性细胞团出现,10～14d形成球形胚、梨形胚,21d时形成棒状胚,28～30d观察到香蕉胚出现。 2.以MS+2,4-D10mg·L-1+NAA0.5mg·L-1+Put10mg·L-1为胚性愈伤组织诱导和继代培养基,可使胚性愈伤组织继代4次仍有较高的胚胎发生能力,说明在一定程度上可保持胚性愈伤组织的胚性。 3.用高效液相色谱法（HPLC）检测了不同时期培养物的内源激素和多胺含量。结果表明,初始愈伤组织转入胚性愈伤组织诱导培养基后,IAA水平迅速上升。胚性愈伤组织出现时,IAA和GA3都保持高水平,推测高水平的IAA、GA3与胚性细胞的出现有关。在胚性细胞诱导过程中Put占多胺总量的绝大部分,高水平的Put持续到胚性愈伤组织产生,但Spd、Spm水平较低,说明保持高比例的Put/（Spd+Spm）可能有利于胚性细胞的产生。 4.体胚发生过程中,外源Put在一定程度上提高了体胚发生频率,但外源Put(25mg·L-1)并没有引起可溶性蛋白、抗氧化酶、精氨酸脱羧酶的大幅度变化,提高了体胚发生前期（0～14d）多胺氧化酶（PAO）的活性,说明外源Put刺激了内源多胺代谢。体细胞胚发生前期高水平的Put促进细胞的分裂、增殖和分化,有利于球形胚的形成。 本文研究表明,多胺在石刁柏体细胞胚胎发生过程中起着重要的调节作用。适当比例的内源多胺可调节外植体脱分化、胚性愈伤组织和体胚的形成过程,一定浓度的外源Put引起内源多胺代谢变化,可保持愈伤组织的胚性、改善胚性细胞的胚胎发生能力,从而促进体胚发生和发育。

论文目录

• 引言
• 1 多胺的合成与代谢
• 2 多胺在植物生长发育过程中的生理作用
• 3 多胺对体细胞胚胎发生发育的调节
• 第一章 石刁柏体细胞胚胎发生培养系统的优化
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 培养基
• 1.3 方法
• 2 试验结果
• 2.1 石刁柏体胚发生主要过程
• 2.2 不同植物生长物质及其组合对初始愈伤组织诱导的影响
• 2.3 不同植物生长物质及其组合对胚性愈伤组织诱导的影响
• 2.4 石刁柏初始愈伤组织和胚性愈伤组织的继代
• 2.5 石刁柏初始愈伤组织的继代次数对胚性愈伤组织诱导的影响
• 2.6 不同培养基继代的胚性愈伤组织对体胚发生能力的影响
• 2.7 不同胚性愈伤组织对体细胞胚诱导的影响
• 2.8 不同浓度的Put对体细胞胚诱导的影响
• 3 讨论
• 3.1 石刁柏初始愈伤组织诱导
• 3.2 石刁柏胚性愈伤组织诱导
• 3.3 各种处理对体细胞胚诱导的影响
• 3.4 不同类型愈伤组织细胞特征
• 第二章 多胺对石刁柏体细胞胚胎发生的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 2 结果与分析
• 2.1 石刁柏胚性细胞形成过程中的多胺变化
• 2.2 石刁柏胚性细胞诱导过程中的内源激素变化
• 2.3 石刁柏体细胞胚胎发生过程中的蛋白质、抗氧化酶活性变化
• 2.4 体胚发生过程中外源Put对内源多胺的影响
• 2.5 外源Put对体胚发生过程ADC活性的影响
• 2.6 外源Put对体胚发生过程中PAO活性的影响
• 3 讨论
• 3.1 胚性愈伤组织诱导过程中的激素和多胺动态变化
• 3.2 体细胞胚胎发生过程中的可溶性蛋白和抗氧化酶与多胺的关系
• 3.3 石刁柏体胚发生与多胺的关系
• 参考文献
• 图版及图版说明
• 缩略词表
• 致谢
• 作者简介