麻竹花药培养及其再生植株的生物学研究

论文摘要

以麻竹（Dendrocalamus latiflorus Munro）花药为外植体材料,开展了麻竹花药在离体培养条件下诱导形成愈伤组织并分化出完整植株以及再生植株的染色体数、生长发育性状遗传变异的研究。对影响花药愈伤诱导效率和愈伤组织分化率的一些因素进行了研究,旨在建立稳定、高效麻竹花药离体培养再生体系。为查清麻竹花药培养再生植株的染色体倍性,利用流式细胞仪和染色体压片技术对100株花培再生植株嫩叶DNA含量和根尖染色体数目进行了研究。此外,还以花药离体培养获得的两年生的三倍体、六倍体、十二倍体再生植株和实生苗为材料,对其从形态学特征、解剖学特征、生理生化指标等生物学特性方面研究,以了解不同倍性的组培苗和实生苗在田间生长状态的差异,探索麻竹倍性育种的应用前景。主要研究结果如下:1.M8+NAA 1.0 mg·L-1+6-BA 0.3 mg·L-1+PAA 15 mg·L-1+STS 7.5 mg·L-1+水解络蛋白500 mg·L-1+脯氨酸100 mg·L-1+谷氨酰胺100 mg·L-1+麦芽糖54 g·L-1+琼脂8 g·L-1和预处理时间为3天的条件下,为诱导麻竹花药愈伤组织的良好培养基。2.M8+KT 1 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1+6-BA 3 mg·L-1+PAA 15 mg·L-1+STS 7.5 mg·L-1+水解络蛋白100 mg·L-1+脯氨酸100 mg·L-1+谷氨酰胺100 mg·L-1+麦芽糖54 g·L-1+琼脂8g·L-1,为诱导麻竹花药愈伤组织分化的良好培养基。3.流式细胞仪和染色体标本制备结果表明:100株花培再生植株中,1株三倍体,3株六倍体和96株十二倍体。4.六倍体组培苗,实生苗和十二倍体组培苗形态学分析表明,在株高和叶宽形态学指标上实生苗>组培苗（6x）>组培苗（12x）,叶长和茎粗形态学指标上实生苗>组培苗（12x）>组培苗（6x）,而出笋数量上组培苗（12x）最多,依次是组培苗（6x）和实生苗。5.十二倍体花培再生植株叶片的显微结构分析表明,叶片厚度、气孔大小、梭形细胞大小随着麻竹倍性的增加而增大,下表皮厚度与麻竹倍性差异不显著。6.采用Li-6400XT光合作用分析仪测定六倍体组培苗、实生苗和十二倍体组培苗的光合速率和蒸腾速率,结果表明,十二倍体植株的光合速率明显高于六倍体组培苗和实生苗,平均分别高出32%和20%;而叶片的蒸腾速率平均高出六倍体组培苗和实生苗27%和16%,两项生理指标差异达到显著水平。本研究从麻竹形态学特征、解剖学特征、生理生化指标等方面,较系统地研究和比较了花药离体培养条件下获得的三倍体、六倍体、十二倍体花药培养再生植株以及其实生苗的差异,结果表明,实生苗的株高、茎粗、叶长和叶宽上明显高于组培苗六倍体和十二倍体,组培苗（12x）的出笋数量、气孔大小、叶绿素含量及荧光参数、光合速率和蒸腾速率上明显高于实生苗和组培苗（6x）。从出笋数量和生物量上,组培苗（12x）明显优于实生苗和组培苗（6x）;不同倍性花药培养再生植株可直接用于育种,因此它们是进一步培育高产、优材新品种的良好材料。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 麻竹研究概况
• 1.1.1 竹类植物组织培养及植株再生
• 1.1.2 竹类植物遗传学研究进展
• 1.2 林木多倍体育种
• 1.3 研究的目的意义
• 1.4 研究目标和主要研究内容
• 1.4.1 关键的科学问题和研究目标
• 1.4.2 研究的主要内容
• 1.4.3 研究技术路线
• 第二章 麻竹组织培养的研究
• 2.1 麻竹花药愈伤组织的培养及植株的再生
• 2.1.1 材料与方法
• 2.1.2 实验结果与分析
• 2.1.3 讨论
• 2.2 麻竹花药诱导再生植株的染色体倍性分析
• 2.2.1 材料与方法
• 2.2.2 结果与分析
• 2.3 .讨论
• 第三章 麻竹花药再生植株的生物学分析
• 3.1 .材料与方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 方法
• 3.2 实验结果与分析
• 3.2.1 不同倍性的组培苗植株和实生苗植株的形态学特征的比较
• 3.2.2 不同倍性的组培苗植株和实生苗植株叶片显微特征比较
• 3.2.3 不同倍性的组培苗植株和实生苗植株叶绿素含量和叶绿素荧光的测定
• 3.2.4 不同倍性的组培苗植株和实生苗植株光合速率和蒸腾速率的测定
• 3.3 .讨论
• 3.3.1 十二倍体组培苗植株的生物学习性
• 3.3.2 麻竹多倍体育种前景
• 第四章 结论与讨论
• 4.1 结论
• 4.2 讨论
• 4.3 展望
• 参考文献
• 符号索引及说明
• 在读期间的学术研究
• 致谢