杨树染色体加倍技术研究

论文摘要

多倍体对物种进化及育种都具有重要意义,多倍体诱导是多倍体育种的基础。本研究以南林895杨(Populus×euramericana cv.‘Nanlin895’)组培苗为试验材料,在离体条件下,选择组培苗的叶盘、叶柄、茎段等作为诱导受体材料,利用秋水仙素进行不同处理,开展人工诱导多倍体研究,旨在初步建立南林895杨体细胞多倍体诱导体系,为多倍体育种提供依据。主要研究结果如下:1.本研究以叶盘为受体材料,设置了不同秋水仙素浓度和不同处理方式。筛选结果显示:采用光照条件下预培养3d,在含2%秋水仙素的固体培养基上暗培养3d后,再置于光照下培养3d的处理方式得到的多倍体诱导率最高,为18.75%;2.在以不同浓度的秋水仙素处理不同诱导受体材料时发现:随着处理浓度的提高,受体材料芽诱导率降低,褐化率增加。不同诱导受体材料筛选结果显示:相对其他受体材料、处理方式、秋水仙素浓度,采用叶盘为材料,在光照条件下预培养3d后,转移到含0.5%秋水仙素浓度的固体培养基上暗培养3d后,再转移至光照条件下培养3d的处理方式得到的受体材料芽诱导率最高;采用叶柄为材料,在0.5%的秋水仙素浓度下,光照条件下预培养7d,转移至秋水仙素固体培养基上培养3d和7d的处理方式得到的受体材料褐化率最低;3.观察组培苗在分化不同时期的形态时发现:秋水仙素提高了各分化时期的组培苗形态畸变的频率。5%浓度秋水仙素对受体材料的毒害作用非常明显,再生植株几乎全部死亡;4.对南林895杨的倍性鉴定结果显示:对体细胞染色体计数可直接观察染色体倍性变化。实验同时发现经秋水仙素处理后的受体材料分化得到的再生植株气孔的内长轴/内短轴的数值比对照组小,可能也是染色体加倍后植株的形态特征之一;5.杨属植物由于染色体数目多,难以观察计数,良好的染色体制片技术是多倍体分析的关键。本研究表明:取材时以芽尖为制片材料优于根尖,可在一天中任意时间段取材,采用冰水预处理24～48h,4℃下固定24h以上,65℃下用盐酸解离7min的处理方式可获得较好制片效果,为杨树染色体倍性鉴定工作提供了基础。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1. 国内外人工诱导植物多倍体研究概况
• 1.1 人工诱导形成多倍体途径
• 1.1.1 物理途径
• 1.1.2 化学途径
• 1.1.2.1 活体条件下的诱导
• 1.1.2.2 离体条件下的诱导
• 1.1.3 生物学途径
• 1.1.3.1 体细胞杂交法
• 1.1.3.2 胚乳培养法
• 1.1.3.3 人工杂交
• 1.2 人工诱导多倍体的研究进展
• 1.2.1 农作物诱导多倍体研究进展
• 1.2.2 药用植物诱导多倍体研究进展
• 1.2.3 林木诱导多倍体研究进展
• 1.2.3.1 林木诱导多倍体的现状和成果
• 1.2.3.2 诱导林木多倍体形成的机制
• 1.2.3.3 林木多倍体诱导的方法
• 1.2.3.4 林木多倍体诱导存在的问题
• 1.3 植物多倍体诱变剂
• 1.3.1 秋水仙素
• 1.3.2 安磺灵（ORYZALINE）
• 1.3.3 其他的秋水仙素替代品
• 1.3.4 几种多倍体诱变剂的比较
• 1.4 秋水仙素诱导多倍体方法
• 1.4.1 外植体的生长状态
• 1.4.2 外植体的倍性水平
• 1.4.3 处理方法
• 1.4.3.1 在植株水平上诱导多倍体
• 1.4.3.2 在离体材料水平上诱导多倍体
• 1.4.4 秋水仙素用量
• 1.4.4.1 秋水仙素浓度
• 1.4.4.2 秋水仙素处理时间
• 1.4.5 秋水仙素处理温度
• 1.4.6 其他因素
• 1.5 多倍体倍性鉴定方法
• 1.5.1 形态学鉴定
• 1.5.2 气孔保卫细胞叶绿体计数法
• 1.5.3 花粉粒鉴定法
• 1.5.4 染色体制片
• 1.5.5 流式细胞学鉴定
• 1.5.6 利用远红外成像系统
• 1.6 多倍体在林木育种中的意义
• 1.6.1 器官巨大性
• 1.6.2 可孕性低
• 2. 本课题研究的目的
• 第二章 杨树染色体加倍技术研究
• 1. 实验材料
• 1.1 植物材料
• 1.1.1 叶盘的制备
• 1.1.2 叶柄的制备
• 1.1.3 茎段的制备
• 1.2 培养基
• 1.3 培养条件
• 2. 实验方法
• 2.1 染色体制片
• 2.1.1 取材
• 2.1.2 预处理
• 2.1.3 固定
• 2.1.4 解离
• 2.1.5 染色
• 2.1.6 压片
• 2.1.7 镜检
• 2.2 气孔临时制片
• 2.2.1 取材
• 2.2.2 处理
• 2.2.3 染色
• 2.2.4 压片
• 2.2.5 镜检
• 2.3 秋水仙素处理受体材料
• 2.4 统计受体材料芽诱导率和褐化率
• 2.5 统计多倍体诱导率
• 2.6 统计叶片气孔大小
• 3. 结果与分析
• 3.1 杨树染色体制片
• 3.1.1 组培苗生长状态对染色体制片的影响
• 3.1.2 取材时间对染色体制片的影响
• 3.1.3 预处理对染色体制片的影响
• 3.1.4 解离对染色体制片的影响
• 3.2 秋水仙素处理对受体材料分化和再生的影响
• 3.2.1 秋水仙素浓度和时间对不同受体材料分化和再生的影响
• 3.2.2 秋水仙素添加方式对受体材料分化和再生的影响
• 3.2.3 预培养方式对受体材料分化和再生的影响
• 3.2.4 预培养时间对受体材料分化和再生的影响
• 3.2.5 秋水仙素处理对受体材料褐化的影响
• 3.3 秋水仙素处理对受体材料形态的影响
• 3.4 秋水仙素处理对染色体加倍率的影响
• 3.5 秋水仙素处理对气孔的影响
• 4. 讨论
• 4.1 杨树染色体制片
• 4.2 秋水仙素处理对受体材料的影响
• 4.3 秋水仙素处理对多倍体诱导率的影响
• 4.4 秋水仙素处理对气孔大小的影响
• 第三章 结论
• 参考文献
• 详细摘要