马铃薯组织培养及试管薯诱导体系优化

论文摘要

马铃薯是世界第四大粮食作物,在我国粮食、蔬菜、饲料和加工原料生产上占有重要地位,同时由于其产量高,营养丰富,适应性强而分布极广。但是在马铃薯的连年种植过程中,病毒病一直是马铃薯生产发展的一大障碍,其不仅影响了马铃薯品种退化、产量下降,更重要的是影响了马铃薯的品质。传统的育种方式已经不能满足马铃薯生产的需要,所以利用基因工程技术结合传统的育种技术进行马铃薯新品种的培育是当前马铃薯生产最需解决的问题。本试验系统地研究了马铃薯组织培养和试管薯的诱导,建立了马铃薯川薯27号的组织培养快繁体系和试管薯诱导体系,并对农杆菌介导的马铃薯试管薯抗病毒基因转化体系进行了初步研究。为今后的研究工作提供材料和试验基础,为试管薯形成机理的研究提供了科学依据和借鉴。试验结果表明:1、添加一定量的外源激素对马铃薯试管苗的增殖有促进作用。单因子激素对马铃薯试管苗增殖促进作用顺序为ZT > 6-BA > 2,4-D > IAA > KT > GA,以ZT浓度1.0mg.L-1最佳。多因子激素组合以1.0 mg.L-12,4-D + 2.0 mg.L-1IAA + 4.0 mg.L-1 6-BA + 2.0 mg.L-1ZT + 2.0 mg.L-1KT效果最好。2、加入一定量的外源细胞分裂素,利于试管薯的形成和产量的提高;其中以培养基MS+10%白糖+5 mg.L-1KT的诱导率最高,达100%,且试管薯质量最好。不同取材部位对马铃薯试管薯诱导的效果不同,基部较好。可能是由于顶端优势的原因,含试管苗顶端部位的颈段没有试管薯的形成。3、以川薯27号的试管薯为供体材料,初步建立了一种农杆菌介导的简单、快速的遗传转化系统。在含有75mg.L-1卡那霉素的选择培养基上,2-3周可产生抗性芽,4-5周获得完整的转基因植株。初步筛选出了试管薯遗传转化的优化条件,特别是在再生培养基中加入2mg.L-1玉米素,转化率达42.8%。4、单因子激素对马铃薯试管苗生根壮苗的促进作用顺序为NAA > IAA > IBA,以NAA浓度1.5 mg.L-1最佳。多因子激素组合以1.0mg.L-12,4-D + 1.5mg.L-1NAA + 2.0mg.L-1IAA + 0.5mg.L-1IBA + 1.5mg.L-1Met和1.5mg.L-12,4-D + 1.5mg.L-1NAA + 0.5mg.L-1IAA + 1.0mg.L-1IBA + 2.0mg.L-1Met对马铃薯试管苗生根壮苗有显著作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩略词表
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 马铃薯的植物学性状及其繁殖方法
• 1.2.1 马铃薯的植物学性状
• 1.2.2 马铃薯的繁殖方法
• 1.3 国内外马铃薯研究现状
• 1.3.1 国外研究现状
• 1.3.2 国内研究现状
• 1.4 当前我国马铃薯发展面临的主要问题
• 1.4.1 中国马铃薯发展趋势
• 1.4.2 我国马铃薯发展面临的主要问题
• 1.5 课题研究的目的和意义
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 外植体的消毒灭菌
• 2.2.2 马铃薯无菌苗的接种方法
• 2.2.3 试验中所用的培养基
• 2.3 马铃薯苗继代增殖试验
• 2.3.1 马铃薯继代培养中生长素浓度试验
• 2.3.2 马铃薯继代培养中细胞分裂素浓度试验
• 2.3.3 马铃薯苗继代培养中GA 的试验
• 2.3.4 马铃薯苗继代培养中生长素与细胞分裂素互作的试验
• 2.3.5 马铃薯苗继代培养中蔗糖和食用白糖最佳浓度筛选试验
• 2.4 马铃薯试管微型薯诱导试验
• 2.4.1 不同激素组合对马铃薯试管微型薯诱导试验
• 2.4.2 不同食用白糖浓度对马铃薯试管微型薯诱导试验
• 2.4.3 不同取材部位对马铃薯试管微型薯诱导试验
• 2.4.4 培养基状态对马铃薯试管微型薯诱导试验
• 2.4.5 不同光照条件对马铃薯试管薯诱导试验
• 2.5 农杆菌介导的马铃薯试管薯转基因试验初探
• 2.5.1 技术路线
• 2.5.2 感受态农杆菌的制备
• 2.5.3 农杆菌的转化及鉴定
• 2.5.4 农杆菌介导的试管马铃薯的转化
• 2.5.5 农杆菌浓度及浸染时间对遗传转化的影响
• 2.5.6 预培养时间对遗传转化的影响
• 2.5.7 共培养时间对遗传转化的影响
• 2.6 马铃薯试管苗生根壮苗试验
• 2.6.1 单一激素因子对马铃薯试管苗生根壮苗试验
• 2.6.2 Met 与生长素对马铃薯试管苗生根壮苗协同作用的试验
• 2.7 马铃薯试管苗移栽试验
• 3 结果与分析
• 3.1 马铃薯苗继代培养中植物激素的试验结果与分析
• 3.1.1 2,4-D 不同浓度对马铃薯试管苗继代增殖的影响
• 3.1.2 IAA 不同浓度对马铃薯试管苗继代增殖的影响
• 3.1.3 6-BA 不同浓度对马铃薯试管苗继代增殖的影响
• 3.1.4 KT 不同浓度对马铃薯试管苗继代增殖的影响
• 3.1.5 ZT 不同浓度对马铃薯试管苗继代增殖的影响
• 3.1.6 GA 不同浓度对马铃薯试管苗继代增殖的影响
• 3.1.7 生长素和细胞分裂素对马铃薯苗继代增殖协同作用
• 3.1.8 不同纯度碳源对苗继代培养的试验
• 3.2 马铃薯试管微型薯诱导试验结果与分析
• 3.2.1 糖浓度、光照条件、固液培养方式和激素对试管薯诱导的影响
• 3.2.2 6-BA 对马铃薯试管薯诱导率的影响
• 3.2.3 ZT 对马铃薯试管薯诱导率的影响
• 3.2.4 KT 对马铃薯试管薯诱导率的影响
• 3.3 农杆菌介导的马铃薯试管微型薯转基因试验结果与分析
• 3.3.1 农杆菌浓度及感染时间对遗传转化的影响
• 3.3.2 预培养时间对遗传转化的影响
• 3.3.3 共培养时间对遗传转化的影响
• 3.4 马铃薯试管苗生根壮苗试验结果与分析
• 3.4.1 生长素不同浓度对马铃薯试管苗生根壮苗的影响
• 3.4.2 Met 与生长素对马铃薯试管苗生根壮苗的协同作用
• 4 讨论
• 4.1 影响马铃薯试管苗继代培养的因素
• 4.2 影响马铃薯试管微型薯诱导的因素
• 4.3 影响农杆菌介导的马铃薯试管微型薯转基因的因素
• 5 结论与展望
• 5.1 主要结论
• 5.2 后续研究工作的展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• A：作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录
• B：作者在攻读硕士学位期间参加的课题项目