西伯利亚白刺离体培养体系建立及试管苗耐盐性研究

论文摘要

西伯利亚白刺隶属于蒺藜科（Zygophyllaceae）白刺属（Nitraria L）,是典型荒漠植物,在稳定沙漠、保护绿洲中起着重要的作用。同时,它又是沙生植物中少有的药食两用的浆果类植物,具有较高的经济利用价值。本研究以西伯利亚白刺茎段为试材,从探讨最佳外植体取材时间、基本培养基、以及最佳增殖和生根培养基配方入手,建立起无菌离体培养体系。进而研究NaCl处理下西伯利亚白刺试管苗耐盐机理,为西伯利亚白刺种质资源保存和人工繁殖及盐生植物耐盐机理提供理论依据。研究结果如下:1.以茎段为外植体,首次建立西伯利亚白刺的离体培养体系。外植体采集最佳时间为5月底。最佳启动培养基为MS+6-BA2.0 mg·L-1+NAA 0.5 mg·L-1腋芽启动萌发率91.11%;继代增殖培养基为MS+6-BA 1.0 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1增殖系数高达4.53;生根培养基为1/2 MS+IBA 0.5 mg·L-1生根率为96.67%。2.以试管苗叶片为外植体,首次通过愈伤组织途径获得了西伯利亚白刺再生植株。黑暗培养一周后转为光周期培养,最佳诱导愈伤组织培养基为MS+2,4-D2.0 mg·L-1,诱导率高达100%,培养25d愈伤组织相对生长量为468.31%。3.以试管苗为材料,最佳生根培养基附加不同浓度NaCl(0,25,50,100,200 mmol·L-1)。随着盐浓度的增加,植株的鲜重、干重以及根冠比呈现先上升后下降的变化趋势,在50 mmol·L-1NaCl处理下,植株的鲜重、干重均比对照明显增加且为各处理的最大值,说明50 mmol·L-1NaCl有利于白刺试管苗的生长。4.随着NaCl浓度的增加,试管苗叶片中的可溶性糖和脯氨酸含量呈增加趋势:叶绿素含量变化呈现先升后降的趋势,在50 mmol·L-1NaCl时达到最大值;而叶片中丙二醛含量则呈现先降后升趋势,在50 mmol·L-1NaCl时达到最小值。这表明50 mmol·L-1NaCl是西伯利亚白刺试管苗生长最适的盐浓度。5.随着NaCl浓度增加,试管苗地上部和根系Na+离子含量呈现增加趋势,在低浓度时(≤50 mmol·L-1)显著增加,而高浓度时(≥100 mmol·L-1)增加幅度不大;地上部K+含量下降而根系K+含量却呈现增加趋势;地上部、根系Ca2+含量降低;白刺试管苗地上部和根系的Na+/K+、Na+/Ca2+比值都呈升高趋势。表明在低盐浓度下,试管苗通过地上部积累Na+离子降低渗透势,适应盐环境,而在高盐浓度时根部积累一定的K+对Na+起到拮抗作用,减少高浓度盐的伤害。总之,本研究建立了西伯利亚白刺离体培养体系,明确了50 mmol·L-1NaCl是其试管苗生长的最适盐浓度。探讨了在NaCl胁迫下,白刺试管苗主要通过Na+、K+离子积累参与渗透调节的耐盐机理。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 2 试验材料与方法
• 2.1 西伯利亚白刺离体培养体系的建立
• 2.2 西伯利亚白刺叶片愈伤组织的诱导
• 2.3 西伯利亚白刺试管苗耐盐性初步研究
• 2.4 西伯利亚白刺愈伤组织耐盐性研究
• 3 结果与分析
• 3.1 西伯利亚白刺茎段离体培养
• 3.1.1 不同基本培养基对白刺茎段启动培养的影响
• 3.1.2 取材季节对培养效果的影响
• 3.1.3 继代增殖培养
• 3.1.4 生根培养
• 3.1.5 炼苗移栽
• 3.2 西伯利亚白刺叶片愈伤组织的诱导
• 3.2.1 不同浓度2,4-D对西伯利亚白刺叶片愈伤组织诱导的影响
• 3.3 不同浓度NaCI对西伯利亚白刺试管苗生长的影响
• 3.3.1 不同浓度NaCl对西伯利亚白刺试管苗生根的影响
• 3.3.2 不同浓度NaCl对西伯利亚白刺试管苗生长状况的影响
• 3.3.3 不同浓度NaCl对西伯利亚白刺试管苗鲜重、干重和根冠比的影响
• 3.4 不同浓度NaCl对西伯利亚白刺试管苗生理指标的影响
• 3.4.1 不同浓度NaCl对西伯利亚白刺试管苗叶片叶绿素含量的影响
• 3.4.2 不同浓度NaCl对西伯利亚白刺试管苗叶片脯氨酸含量的影响
• 3.4.3 不同浓度NaCl对西伯利亚白刺试管苗叶片可溶性糖含量的影响
• 3.4.4 不同浓度NaCl对西伯利亚白刺试管苗叶片丙二醛（MDA）含量的影响
• 3.4.5 不同浓度NaCl对西伯利亚白刺试管苗叶片质膜透性的影响
• 3.5 不同浓度NaCl对西伯利亚白刺试管苗地上部、根系离子含量的影响
• +、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺含量的变化'>3.5.1 NaCl胁迫下西伯利亚白刺试管苗地上部和根系Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺含量的变化
• +/K⁺、Na⁺/Ca²⁺和Na⁺/Mg²⁺比值的变化'>3.5.2 NaCl胁迫下西伯利亚白刺试管苗地上部和根系Na⁺/K⁺、Na⁺/Ca²⁺和Na⁺/Mg²⁺比值的变化
• 3.6 不同浓度NaCl对西伯利亚白刺叶片愈伤组织形成的影响
• 4 讨论
• 4.1 外植体的最佳取材部位和最佳取材时间
• 4.2 培养基与激素对西伯利亚白刺器官分化及发育的影响
• 4.3 光照条件以及激素对愈伤组织诱导、分化培养的影响
• 4.4 西伯利亚白刺试管苗耐盐性与细胞质膜透性、MDA含量以及有机渗透调节物质的关系
• 4.5 NaCl胁迫下西伯利亚白刺试管苗地上部和根系离子含量与耐盐性的关系
• 5 结论
• 6 参考文献
• 7 附录
• 8 致谢
• 9 在读期间发表的学术论文