三种荒漠植物的细胞遗传操作

论文摘要

本研究用离体筛选突变体的技术获得鹰嘴紫云英抗甲硫氨酸变异系。对鹰嘴紫云英抗性系、半日花、霸王三种植物进行了原生质体分离和培养条件的研究。在此基础上开展了鹰嘴紫云英和半日花的科间体细胞杂交。取得的主要进展如下: 1.用鹰嘴紫云英（Astragalus cicer L.）的愈伤组织经NaN3诱变和筛选得到了抗100mmol/L甲硫氨酸变异细胞系,并分化成再生植株。该抗性系愈伤组织脱离选择压力6个月后,放在含100mmol/L甲硫氨酸的MS培养基上培养30天后,其相对增长率是对照的11.9倍。抗性系愈伤组织游离甲硫氨酸含量是对照的5.65倍,其它天冬氨酸族氨基酸含量也均比对照有大幅度增加。SDS-PAGE及同工酶分析表明:抗性系在可溶性蛋白质及过氧化物酶同工酶、细胞色素氧化酶同工酶酶谱上与对照有明显差异。 2.用所获鹰嘴紫云英甲硫氨酸抗性系的愈伤组织为材料,通过酶法分离出大量有活力的原生质体。原生质体经持续分裂形成了愈伤组织。比较了不同培养基、培养密度和激素组合对原生质体分裂和再生的影响。结果表明,原生质体以2×105/ml的植板密度,采用液体浅层培养在附加1.0mg/L 2,4-D、0.2mg/L 6BA、2%蔗糖、0.4mol/L甘露醇、500mg/L水解酪蛋白的DPD培养基中,培养后其细胞分裂频率可达到52.3%。原生质体再生的愈伤组织仍然保持对甲硫氨酸的抗性,同时对乙硫氨酸表现交叉抗性。 3.本研究对半日花（Helianthemum Songaricum Schrenk）的愈伤组织分离的原生质体进行了培养,获得了愈伤组织。结果表明,用转代后生长10d的愈伤组织,经1%纤维素酶（Cellulase Onozuka R-10）、1%半纤维素酶（Hemicellulase,Sigma）和1.5%果胶酶（Pectinase,Serva）的酶组合溶液处理13h后,分离的原生质体产率为1.9×106个/g,原生质体活力在70%以上。促进原生质体分裂的最佳激素组合

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩写词表
• 一 前言
• 1.1 植物组织培养与植物细胞工程研究概况
• 1.2 离体筛选突变体
• 1.2.1 离体突变体的研究概况
• 1.2.2 抗氨基酸及氨基酸类似物突变体的筛选研究
• 1.2.2.1 筛选抗氨基酸及其类似物突变体的机制
• 1.2.2.2 氨基酸及氨基酸类似物抗性突变体的筛选研究现状
• 1.3 植物原生质体培养研究概况
• 1.4 植物体细胞杂交研究进展
• 1.4.1 植物细胞融合技术的进展
• 1.4.2 植物体细胞杂交的种类
• 1.4.3 杂种细胞筛选和体细胞杂种鉴定体系
• 1.5 本论文研究目的意义
• 二 鹰嘴紫云英抗甲硫氨酸变异系的离体筛选及生理生化分析
• 1 材料与方法
• 1.1 植物材料和愈伤组织的诱导
• 1.2 诱变处理与抗甲硫氨酸变异系的筛选
• 1.3 抗性系对甲硫氨酸及其类似物-乙硫氨酸的抗性生长试验
• 1.4 游离氨基酸分析
• 1.5 SDS-PAGE分析
• 1.6 抗性变异细胞系同工酶酶谱分析
• 2 结果和讨论
• 2.1 抗甲硫氨酸变异系愈伤组织的筛选及苗的分化
• 2.2 抗性变异细胞系对甲硫氨酸及其类似物-乙硫氨酸的抗性生长试验
• 2.3 抗性变异细胞系游离氨基酸分析
• 2.4 抗性变异细胞系可溶性蛋白SDS-PAGE图谱分析
• 2.5 抗性变异细胞系同工酶图谱分析
• 三 鹰嘴紫云英甲硫氨酸抗性系的原生质体培养
• 1 材料和方法
• 1.1 植物材料
• 1.2 原生质体的分离及纯化
• 1.3 原生质体培养
• 1.4 愈伤组织形成
• 1.5 原生质体来源的愈伤组织对甲硫氨酸的抗性及对乙硫氨酸的交叉抗性测定
• 2 实验结果与讨论
• 2.1 影响原生质体分离的因素
• 2.1.1 不同取材时间对分离原生质体的影响
• 2.1.2 酶液组成对原生质体产量和活力的影响
• 2.2 原生质体的早期分裂及其影响因素
• 2.2.1 原生质体培养及其早期分裂
• 2.2.2 基本培养基对原生质体分裂的影响
• 2.2.3 原生质体密度对其分裂频率的影响
• 2.2.4 植物生长调节物对原生质体分裂的影响
• 2.3 原生质体分裂形成愈伤组织及其分化
• 2.4 原生质体来源的愈伤组织对甲硫氨酸的抗性及对乙硫氨酸的交叉抗性
• 四 半日花的原生质体培养
• 1 材料和方法
• 1.1 植物材料
• 1.2 原生质体的分离及纯化
• 1.3 原生质体培养
• 1.4 愈伤组织的诱导
• 2 实验结果与讨论
• 2.1 影响原生质体分离的条件
• 2.1.1 不同取材时间对分离原生质体的影响
• 2.1.2 酶液组成对原生质体产率和活力的影响
• 2.2 原生质体的早期分裂及其影响因素
• 2.2.1 基本培养基对原生质体分裂的影响
• 2.2.2 原生质体培养密度对其分裂频率的影响
• 2.2.3 原生质体培养中的粘连现象
• 2.2.4 植物生长调节物对原生质体分裂的影响
• 2.3 愈伤组织的形成及其分化
• 五 霸王的原生质体的分离和培养及其愈伤组织的形成
• 1 材料和方法
• 1.1 植物材料
• 1.2 预处理方式
• 1.3 原生质体的分离及纯化
• 1.4 原生质体培养
• 1.5 愈伤组织形成
• 2 实验结果与讨论
• 2.1 原生质体游离
• 2.1.1 甘露醇浓度对霸王原生质体分离的影响
• 2.1.2 不同取材时间和预处理方式对分离原生质体的影响
• 2.1.3 酶液组成原生质体产量和活力的影响
• 2.2 原生质体的早期分裂及其影响因素
• 2.2.1 基本培养基对原生质体分裂的影响
• 2.2.2 原生质体培养密度对其分裂频率的影响
• 2.2.3 不同培养方法对原生质体再生细胞的速度及分裂频率和植板率的影响
• 2.2.4 不同激素组合对原生质体分裂的影响
• 2.3 愈伤组织的分化
• 六 鹰嘴紫云英与半日花原生质体融合
• 1 材料和方法
• 1.1 植物材料
• 1.2 原生质体融合
• 1.2.1 杂种融合细胞的筛选体系
• 1.2.2 用IOA对原生质体进行预处理
• 1.2.3 融合诱导液的配制
• 1.2.4 半日花原生质体对甲硫氨酸的抗性试验
• 1.2.5 原生质体融合
• 1.3 融合产物的培养
• 2 结果与讨论
• 2.1 IOA预处理对鹰嘴紫云英原生质体存活和分裂的影响
• 2.2 影响原生质体融合的因素
• 2.3 半日花原生质体对甲硫氨酸的抗性
• 2.4 融合细胞的培养
• 2.5 融合产物的分化
• 七 结论
• 参考文献