留兰香种质材料的超低温保存及遗传变异分析

论文摘要

超低温保存被认为是植物种质资源长期保存最有效的方法。本文以留兰香（Mentha spicata L.）茎尖为材料,对其玻璃化超低温保存条件进行了研究,另外研究了超低温保存对留兰香材料生理生化反应、基因组稳定性以及DNA甲基化的作用。主要研究结果如下:1对留兰香茎尖玻璃化法超低温保存的程序进行了探索研究,结果表明:4℃低温锻炼3-4周,在添加2 mol·L-1甘油的MS培养基中预培养3天,液体预处理培养室温处理20 min,PVS2 0℃脱水50 min时,成活率最高,可达60%左右。再生植株分化正常。2留兰香经超低温处理后与对照组相比丙二醛（MDA）含量显著升高,过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性均显著增强。上述生理生化指标说明,超低温处理影响了留兰香的正常生理生化反应,导致丙二醛积累,一些抗氧化酶活性改变。3运用扩增片段长度多态性（AFLP）技术对处理再生材料及对照组的基因组DNA进行了分析,在处理组与对照组之间未发现有差异片段。表明在超低温保存过程中没有引起保存材料基因组DNA序列的变化。4应用甲基敏感扩增多态性（MSAP）标记技术分析处理与对照组样品之间的甲基化水平情况。MSAP技术对超低温处理前后材料的甲基化情况分析表明:与对照相比,超低温处理后的再生材料均发生了甲基化状态与水平的变化,全基因组DNA胞嘧啶甲基化水平降低,另外甲基化与去甲基化分别为8.93%和12.3%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 留兰香简介
• 1.2 植物种质资源保存的重要意义
• 1.3 植物种质资源保存的方法
• 1.3.1 种子保存
• 1.3.2 建立植物园或种质资源库
• 1.3.3 常温组织培养技术保存
• 1.3.4 超低温保存
• 1.4 植物种质资源超低温保存的遗传变异研究
• 1.4.1 RAPD 即随机扩增多态性DNA
• 1.4.2 AFLP 即扩增片段长度多态性
• 1.4.3 MSAP 即甲基敏感扩增多态性
• 1.4.4 SNP 即单核甘酸多态性分子标记
• 1.5 DNA 甲基化检测的意义
• 1.6 本研究的目的和内容
• 2 材料和方法
• 2.1 材料
• 2.1.1 供试材料
• 2.1.2 仪器设备
• 2.1.3 生化试剂
• 2.2 方法
• 2.2.1 留兰香茎尖超低温保存程序的探索研究
• 2.2.2 超低温处理留兰香生理指标检测
• 2.2.3 DNA 提取
• 2.2.4 DNA 检测
• 2.2.5 AFLP 分析
• 2.2.6 MSAP 分析
• 3 结果与分析
• 3.1 超低温保存过程中各种处理对于保存材料再生率的影响
• 3.1.1 低温锻炼对超低温保存后茎尖存活率的影响
• 3.1.2 预培养对茎尖超低温保存存活率的影响
• 3.1.3 预处理对茎尖超低温保存成活率的影响
• 3.1.4 液氮处理时间对超低温保存结果的影响
• 3.2 超低温处理对留兰香生理生化指标的影响
• 3.2.1 超低温处理对留兰香丙二醛（MDA）含量的影响
• 3.2.2 超低温处理对留兰香过氧化氢酶（CAT）活性的影响
• 3.2.3 超低温处理对留兰香过氧化酶（POD）活性的影响
• 3.3 AFLP 分子标记检测基因组稳定性
• 3.4 MSAP 分子标记对基因组DNA 甲基化的检测
• 3.4.1 超低温处理引起的甲基化水平的变化
• 3.4.2 超低温处理引起的甲基化状态的变化
• 4 讨论
• 4.1 超低温处理对留兰香生理生化指标的影响
• 4.2 超低温处理后留兰香再生材料遗传稳定性问题
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 图注