马铃薯愈伤组织离体保存及其再生的研究

论文摘要

马铃薯是世界上最重要的粮菜兼用型经济作物之一,在国民经济中占有非常重要的地位。马铃薯再生体系的建立是进行诸多研究的基础,特别是近年来发展起来的转基因技术,更有赖于一个高效的再生体系。马铃薯属无性繁殖植物,传统的保存方法不仅需要耗费大量的人力、财力,还容易受到病虫害和自然灾害的影响。离体保存安全可靠、占用空间小、节省开支,已成为田间保存的重要补充技术。本研究在前人工作的基础上,对马铃薯的离体培养、离体保存技术进行了比较深入的研究,其主要结果如下:1.马铃薯品种大西洋叶片与茎段愈伤组织最佳诱导培养基分别为MS+6-BA 2.5mg/L+NAA 0.3mg/L、MS+6-BA 2.5mg/L+NAA 0.2mg/L,诱导率均可达100%。叶片与茎段愈伤诱导不定芽分化的最佳培养基分别为MS+6-BA3.0mg/L+NAA 0.1mg/L+GA3 5.0mg/L、MS+6-BA 2.0mg/L+NAA 0.05mg/L+GA3 5.0mg/L。其不定芽分化率分别达100%、80%。诱导试管苗生根的最佳培养基为1/2 MS+NAA 0.2mg/L,生根率为100%,试管苗移栽成活率为91%。2.对马铃薯愈伤组织常温和低温保存过程中的生理生化变化进行了研究,结果发现,在低温条件下,随着保存时间的延长,其存活率、分化率、活力和SOD活性逐渐下降,但下降幅度明显低于常温对照;MDA含量及电解质渗透率随时间的延长而上升,但保存后期低温处理显著低于常温对照;POD活性、Pro及可溶性糖含量随着保存时间的延长先上升后下降,但POD活性显著低于常温对照,而Pro及可溶性糖含量显著高于常温对照。3.建立了马铃薯愈伤组织玻璃化法超低温保存方法。具体方法为:选取诱导20d左右生长良好的愈伤组织在含有0.4mol/L蔗糖的培养基上预培养2d,然后切取愈伤组织（大小2.5×2.5mm2）,室温（25℃）下60%PVS2预处理20～30min,然后用PVS2于0℃下处理50min,换一次新鲜PVS2后迅速投入液氮。保存24h后,在40℃水浴中迅速化冻,用1.2mol/L蔗糖的MS基本培养基的培养液洗涤2次,每次10min,然后接种到再生培养基上,常温下暗培养1周,之后转移至正常光照下培养,其成活率可达57.5%。冻存后成活的愈伤组织分化率为36.36%,分化出的小苗能正常生长、生根,其外部形态与生长情况与对照植株未见差异。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1 问题的提出
• 2 研究进展
• 2.1 马铃薯再生途径的研究进展
• 2.1.1 不定芽发生途径获得再生植株
• 2.1.2 愈伤组织发生途径获得再生植株
• 2.1.3 体细胞胚发生途径获得再生植株
• 2.2 影响马铃薯再生体系建立的主要内在因素
• 2.2.1 基因型
• 2.2.2 外植体
• 2.3 植物种质资源离体保存研究进展
• 2.3.1 一般保存
• 2.3.2 缓慢生长法保存
• 2.3.3 超低温保存
• 3 本研究的目的和内容
• 第二章 马铃薯高效离体再生体系的建立
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 培养基和培养条件
• 1.3 试验方法
• 1.3.1 外植体材料的准备
• 1.3.2 愈伤组织的诱导
• 1.3.3 不定芽的分化
• 1.3.4 生根培养
• 1.3.5 试管苗的移栽
• 2 结果与分析
• 2.1 愈伤组织的诱导
• 2.2 不定芽的分化
• 2.3 诱导芽的生根
• 2.4 再生苗的移栽
• 3 讨论
• 第三章 马铃薯愈伤组织低温保存的研究
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 试验方法
• 1.2.1 保存方法
• 1.2.2 观察与统计
• 1.2.3 马铃薯愈伤组织保存过程中各项指标的测定
• 2 结果与分析
• 2.1 愈伤组织的生长状态
• 2.2 愈伤组织存活率
• 2.3 愈伤组织分化率
• 2.4 低温离体保存中愈伤组织各种指标的变化
• 2.4.1 愈伤组织活力的变化
• 2.4.2 膜脂过氧化产物丙二醛含量的变化
• 2.4.3 细胞膜透性的变化
• 2.4.4 膜保护酶活性的变化
• 2.4.5 游离脯氨酸含量的变化
• 2.4.6 可溶性糖含量的变化
• 3 讨论
• 3.1 温度对愈伤组织保存及分化的影响
• 3.2 马铃薯愈伤组织对低温的生理生化响应
• 3.3 低温对马铃薯愈伤组织保存作用的概述
• 第四章 马铃薯愈伤组织玻璃化法超低温保存的研究
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 试验方法
• 1.2.1 预培养
• 1.2.2 装载
• 1.2.3 脱水处理
• 1.2.4 冷冻保存
• 1.2.5 解冻处理
• 1.2.6 再培养
• 1.3 数据统计分析
• 2 结果与分析
• 2.1 利用正交设计方法优化超低温保存体系
• 2.2 单因素试验
• 2.2.1 预培养对超低温保存后成活率的影响
• 2.2.2 预处理时间对超低温保存后成活率的影响
• 2脱水时间对超低温保存后成活率的影响'>2.2.3 PVS₂脱水时间对超低温保存后成活率的影响
• 2.2.4 不同化冻方式对超低温保存后成活率的影响
• 2.2.5 马铃薯愈伤组织玻璃化法超低温保存后的生长状况与植株再生
• 3 讨论
• 3.1 离体保存在马铃薯种质资源保存中的地位和作用
• 3.2 马铃薯愈伤组织玻璃化法超低温保存的影响因素
• 第五章 总结与展望
• 1 结论
• 2 进一步研究的设想
• 参考文献
• 图版及图版说明
• 缩略词表
• 致谢
• 作者简介