牛皮杜鹃组织培养及生物多样性分析

论文摘要

牛皮杜鹃是一种极具观赏性的高山杜鹃,主要靠种子繁殖。由于种子的自然发芽率低、繁殖速度缓慢,加之人们对其生长环境的严重破坏,使得牛皮杜鹃已经到了达濒危物种的程度。本研究利用组织培养的方法对其进行离体培养,可以使濒危的牛皮杜鹃得到延续和发展,有着十分重要的意义。另外,本研究还从解剖学和分子水平上分析了海拔高度对细胞形态、结构方面和遗传多样性方面的影响,为进一步保护和开发牛皮杜鹃提供理论依据。通过对牛皮杜鹃组织培养的研究得出：最佳诱导培养基为WPM+8 mg/L ZT+3 mg/L IBA,pH=5.2,附加白糖20g／L；最佳生根壮苗培养基为（?）VPM+0.4 mg/L IBA+0.1 mg/L NAA+ 1g/LAC;最佳移栽基质为苔藓土,移栽成活率达94%。通过对牛皮杜鹃叶片解剖结果上的研究,结果表明：利用光学显微镜对长白山海拔2570 m、2381m、1982 m、1788 m和敦化老白山1695 m不同高度生长的牛皮杜鹃叶片横切面的观察。观察结果为随着海拔高度的增加叶片外部形态有逐渐减小的趋势,叶片内部结构中叶片主脉直径、栅栏组织厚度、上表皮厚度等有逐渐增加的趋势。通过RAPD技术对牛皮杜鹃多样性的初步研究表明：适合牛皮杜鹃的RAPD反应优化体系为：20μL PCR反应总体积中含模板DNA10 ng,Mg2+1.5mmol/L,引物15 pmol/μL, dNTP 0.15 mmol/L, Taq DNA聚合酶1.0U。另外,对5个不同海拔的群体进行了遗传多样性分析表明,在遗传相似系数为0.80处时,5个牛皮杜鹃群体可以分为两大类,第一类为吉林长白山,第二类为吉林老白山,初步了解了牛皮杜鹃不同群体之间的亲缘关系的远近。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 杜鹃属植物的组织培养研究进展
• 1.1.1 外植体的选取
• 1.1.2 培养基种类
• 1.1.3 激素的选择
• 1.1.4 根的诱导
• 1.2 杜鹃属植物的解剖学研究进展
• 1.3 杜鹃属植物群体遗传多样性研究进展
• 1.4 牛皮杜鹃研究现状
• 1.5 本研究的目的和意义
• 1.5.1 牛皮杜鹃的生物学特性
• 1.5.2 本研究的意义和目的
• 第二章 牛皮杜鹃组织培养研究
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 供试材料
• 2.1.2 实验方案
• 2.2 实验结果及分析
• 2.2.1 牛皮杜鹃种子发芽的最适宜温度
• 2.2.2 赤霉素对牛皮杜鹃种子发芽率的影响
• 2.2.3 最佳诱导培养基的筛选
• 2.2.4 不同pH值和外植体对愈伤组织诱导分化的影响
• 2.2.5 不同炭源对愈伤组织诱导的影响
• 2.2.6 牛皮杜鹃生根壮苗培养
• 2.2.7 牛皮杜鹃炼苗移栽
• 2.3 讨论
• 2.3.1 牛皮杜鹃种子的处理
• 2.3.2 pH值在牛皮杜鹃诱导中的作用
• 2.3.3 活性炭对牛皮杜鹃组培的作用
• 第三章 牛皮杜鹃生物学比较
• 3.1 牛皮杜鹃的地理分布
• 3.2 采集地自然状况
• 3.2.1 吉林省长白山
• 3.2.2 吉林省敦化市老白山
• 3.2.3 采集地海拔高度及土壤分析
• 3.3 不同海拔高度的牛皮杜鹃叶片解剖学研究
• 3.3.1 实验材料
• 3.3.2 实验方法
• 3.4 结果与分析
• 3.4.1 叶片外部形态特征比较
• 3.4.2 不同海拔高度叶片解剖结构的比较
• 3.5 讨论
• 3.5.1 牛皮杜鹃的叶片结构与海拔梯度的关系
• 3.5.2 牛皮杜鹃的叶片结构与地理环境的关系
• 第四章 不同海拔高度生长的牛皮杜鹃遗传多样性的RAPD分析
• 4.1 材料和试剂
• 4.1.1 材料
• 4.1.2 试剂
• 4.2 方法
• 4.2.1 植物基因组提取方法
• 4.2.2 基因组DNA质量检测
• 4.2.3 RAPD-PCR反应体系的构建与产物检测
• 4.2.4 数据处理与聚类分析
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 牛皮杜鹃基因组DNA的提取
• 4.3.2 RAPD反应体系的优化
• 4.3.3 引物筛选及群体间遗传多样性的RAPD分析
• 4.4 讨论
• 4.4.1 最佳反应体系的建立
• 4.4.2 牛皮杜鹃群体的遗传结构
• 第五章 结论
• 参考文献
• 附图
• 附录
• 致谢词