红皮云杉体细胞胚形成及不定芽诱导

论文摘要

红皮云杉材质优良、干形通直、生长较快、适应性强、是营造用材林、防护林及庭院绿化的优良树种,具有较高的经济、生态和美学价值。近年来,我国东北林区大力发展和营造红皮云杉人工林,大兴安岭林区红皮云杉每年造林占总面积的5%,十年后将上升到20%左右,其造林面积将超过落叶松,是一个具有广阔前途的优良树种。但红皮云杉天然林现在只是呈小块状的零星分布的状态而且还有进一步萎缩的趋势,一些优质的种质资源损失严重,优质种子园建设还没有形成生产力,优良无性系选造规模较小,现营造的人工林多为未经过测定的天然林、人工林中采收种子后繁育的种苗。优良种质资源的保护、保存、繁育工作较为滞后。大大落后于西方发达国家的同类树种如欧洲云杉、黑云杉、白云杉等的研究水平,也比国内其他树种晚得多。因此对红皮云杉体细胚形成和不定芽诱导显得急为迫切,它不仅可以解决优良苗木繁育和种质资源保存等问题,而且也可以为基因工程技术研究等打下基础。我们对红皮云体细胞胚形成和不定芽诱导技术进行研究的结果如下:以红皮云杉的7月20日采集的未成熟全胚作为外植体,在暗培养、22℃条件下,在附加0.46mg·L-1BA、0.53mg·L-1KT、3.07mg·L-1NAA、20g·L-1蔗糖,450mg·L-1L-谷氨酰胺、750mg·L-1水解酪蛋白、2g·L-1凝胶（Gelrite）的改良RJW基本培养基上可获得最好的胚性愈伤组织诱导效果,平均诱导率可达81.27%。遗传基础对胚性愈伤组织诱导影响显著。红皮云杉在保持增殖阶段在附加5g·L-1肌醇、0.21mg·L-1BA、0.20mg·L-1KT、1.85mg·L-1NAA的改良RJW基本培养基上,以固体/滤纸交替培养的方式增殖率、增殖量最高,胚性愈伤组诱导率与增殖率和增殖量之间存在强烈的正相关。随着继代次数增加增殖率和增殖量逐渐下降,不同的细胞系下降的速率不相同。在球状胚诱导阶段以不加任何激素的改良RJW附加15g·L-1肌醇和3g·L-1的活性碳对球状胚诱导效果最好为97.6个/g。遗传基础不同的三个细胞系对中等浓度的肌醇和活性碳的反应是一致的。在红皮云杉体细胞胚成熟的培养阶段以改良的RJW基本培养基附加7.5mg·L-1ABA、40g·L-1蔗糖、20g·L-1PEG4000、1.76mg·L-1维生素C。在此培养基上3#、2#和9#细胞系的成熟率分别达到45、65和15个/g,平均为41.7个/g。AgNO3不仅没有促进红皮云体细胞胚的有效分划,而且还起到了抑制作用。在体胚萌发转换阶段以改良1/2RJW培养基附加3g·L-1活性碳的萌发率最高,最高的萌发率为88.5%。转换培养基以1/2BMI为最适宜,干燥期为8天时转换效果最好,平均转换率达18.0%。在红皮云不定芽诱导技术研究过程中以8月3日采集的未成熟胚在附加0.2mg·L-1BA、0.4mg·L-12,4-D的SH培养基上,在光照、22℃条件下,不定芽愈伤组织诱率最高。在诱导不定芽分化阶段以附加0.2mg·L-1BA、0.2mg·L-12,4-D的SH培养基,无论在不定芽分化频率还是不定芽个数都是最好的,不定分化频率高达90.2%,不定芽诱导个数平均高达15.4个。在不定芽伸长阶段只有在1/2BMI培养基上,不定芽能获得较好的伸长生长,不定芽伸长率能达到57.9%。经过3-5w的生长,苗高可达1-1.5cm。伸长的不定芽在不含任何激素的1/2BMI培养基上生根最好,生根率可达14.6%,幼苗生根受遗传影响较大,其中3#生根率最高达34.7%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 云杉属及红皮云杉简介
• 1.1.1 云杉属概况
• 1.1.2 我国云杉属概况
• 1.1.3 红皮云杉概况
• 1.2 针叶树离体繁殖技术
• 1.2.1 针叶树的器官发生和植株再生
• 1.2.2 针叶树体细胞胚胎发生和植株再生
• 1.3 研究的目的与意义
• 2 红皮云体细胞胚形成
• 2.1 试验材料与方法
• 2.1.1 材料
• 2.1.2 试验方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 胚性愈伤组织诱导
• 2.2.2 胚性愈伤组织的保持与增殖
• 2.2.3 球状胚诱导试验
• 2.2.4 体细胞胚成熟
• 2.2.5 体胚萌发及转换试验
• 2.3 讨论
• 2.3.1 基本培养基对体细胞胚形成的影响
• 2.3.2 采集的外植体对体细胞胚形成的影响
• 2.3.3 植物激素种类及浓度对体细胞胚形成的影响
• 2.3.4 活性碳对体细胞胚成熟的影响
• 2.3.5 PH值对胚性愈伤组织诱导与增殖的影响
• 2.3.6 维生素对体细胞胚形成的影响
• 2.3.7 ABA对体细胞胚成熟的影响
• 2.3.8 蔗糖对体细胞胚形成的影响
• 3 红皮云杉不定芽诱导技术的研究
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 试验方法
• 3.2 试验结果与分析
• 3.2.1 愈伤组织诱导
• 3.2.2 不定芽原基的诱导与分化
• 3.2.3 不定芽伸长及生根
• 3.3 讨论
• 3.3.1 基本培养基
• 3.3.2 植物激素
• 结论
• 参考文献
• 图版
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢