苋菜离体培养与试管开花以及幼苗生长的微重力效应

论文摘要

本试验以苋菜（Amaranthus mangostanus L）种子为材料,进行离体繁殖及试管开花研究,比较环境因子对苋菜试管苗色素累积以及可溶性蛋白和MDA含量变化的影响,并探讨苋菜幼苗生长和光合色素变化的微重力效应。主要研究结果如下:1苋菜离体再生体系的建立以苋菜种子为材料,进行苋菜离体繁殖研究。结果表明:苋菜种子经过75%酒精消毒1min,再用升汞消毒8min,在MS培养基上萌发率可达87%以上。从无菌苗切取的带2个子叶的下胚轴,在MS+6-BA3.0mg/L+NAA0.2mg/L培养基上诱导不定芽效果最好;不定芽在MS+6-BA 3.0 mg/L +IAA1.0mg/L培养基上,增殖效果最好,增殖系数可达13.02。试管苗在1/2MS+0.2 mg/LIBA培养基上生根效果较好,生根率可达20.35%。在适宜温度下,在菜园土上试管苗移栽成活率可达92.5%以上。2苋菜试管开花在建立苋菜高效离体再生体系的基础上,研究了苋菜试管开花的影响因子。结果表明:基本培养基MS和1/2MS对苋菜试管开花的影响不大。外源激素对苋菜试管开花的研究表明,单独添加NAA,可促进苋菜试管开花;苋菜试管开花对IBA的浓度变化较敏感;6-BA浓度1.0mg/L时试管苗开花率最高,培养50-60d时可达58.7%。不同单色光处理时,绿光与对照白光试管开花率差异不显著,蓝光、红光处理降低试管苗开花率。每天光照18h可促进苋菜试管开花,培养50-60d时开花率达到59.52%。不同pH处理时,pH5.8试管苗开花率最高。外植体苗龄在15-21d时试管苗开花率差异不显著,较适宜诱导成花,苗龄超过这个范围时试管开花率都有所下降;继代可抑制苋菜试管开花。不继代连续培养3个月以上苋菜试管苗开花率可以达到95%以上。离体诱导的花发育正常,可以在试管内授粉受精,并获得有萌发力的种子,有时甚至可以在试管内直接萌发成苗。苋菜试管苗由营养生长向生殖生长的过程中,蛋白质含量、可溶性糖含量以及苋菜红色素含量出现一个升高和突降的过程,结合观察结果推测,苋菜花芽分化过程可能发生在初次转接后培养19-28d这一阶段。3环境因子对苋菜试管苗色素累积的影响温度、pH、光质和光周期等条件对苋菜光合色素、苋菜红色素以及花色素苷含量变化的影响研究表明:温度20±1℃,pH5.4,白光照射以及弱光条件下,每天光照24 h均可促进叶绿素的合成;类胡萝卜素对环境条件的响应表现与叶绿素一致;温度范围20-32℃时对苋菜花色素苷含量变化差异不显著,pH5.4和pH5.8时花色苷含量均较高,白光对花色素苷累积效果较好,光照18h/d和12h/d花色素苷相对含量较高且差异不显著;20±1℃时苋菜红色素含量较高。4环境因子对苋菜试管苗可溶性蛋白和MDA变化的影响温度、pH、光质和光周期等条件对苋菜试管苗可溶性蛋白和丙二醛含量变化的影响研究表明:较低温度使苋菜试管苗可溶性蛋白含量升高,20±1℃时可溶性蛋白含量最高,pH6.2和pH6.4时可溶性蛋白含量均高于其他处理,且差异不显著,红光可促进可溶性蛋白合成,弱光24h/d时可溶性蛋白含量最高;蓝光照射时MDA含量最低,光周期6h/d和12h/d时MDA含量差异不显著,高于其他处理,pH6.7时丙二醛含量最高。5苋菜幼苗生长的微重力效应以湿润培养为对照研究了模拟微重力效应培养对苋菜幼苗生长以及光和色素含量的影响。结果表明:微重力效应可以使苋菜幼苗的高度增加,模拟微重力培养40d后苋菜幼苗的叶绿素含量下降14.12%,类胡萝卜素下降11.68%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1 苋菜的潜在价值
• 2 苋科植物组织培养研究现状
• 3 天然色素的发展前景
• 4 植物试管开花研究简述
• 5 植物模拟微重力培养研究现状
• 5.1 模拟微重力影响植物生长发育的机制
• 5.2 模拟微重力对植物生长发育的影响
• 5.2.1 模拟微重力影响植物个体的生长、发育以及形态简建成
• 5.2.2 模拟微重力影响细胞的形态、结构，以及细胞的生长和分化
• 5.2.3 模拟微重力影响植物的生理、代谢
• 5.2.4 模拟微重力影响植物的光合作用
• 6 本研究的内容和意义
• 6.1 本研究的主要内容
• 6.2 本研究的意义
• 第二章 苋菜离体再生体系的建立
• 第一节 无菌苗的培养
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 1.2.1 不同消毒时间处理对苋菜种子萌发的影响
• 1.2.2 不同培养基处理对苋菜种子萌发的影响
• 1.2.3 不同播种密度处理对苋菜种子萌发的影响
• 1.2.4 黑暗与光照处理对苋菜种子萌发的影响
• 1.3 培养条件
• 1.4 数据处理
• 2 结果与分析
• 2.1 不同消毒时间处理对苋菜种子萌发的影响
• 2.2 不同培养基处理对苋菜种子萌发的影响
• 2.3 不同播种密度处理对苋菜种子萌发的影响
• 2.4 黑暗与光照处理对苋菜种子萌发的影响
• 3 讨论
• 3.1 升汞消毒对苋菜种子萌发率的影响
• 3.2 种子萌发率受基因型和产品质量的影响
• 3.3 培养基MS 和1/2MS 对苋菜种子萌发率影响不大
• 3.4 苋菜种子萌发时对光照条件要求不严格
• 第二节 不定芽的诱导
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 1.2.1 不同浓度NAA 对不定芽诱导的影响
• 1.2.2 不同浓度6-BA 对不定芽诱导的影响
• 1.2.3 不同外植体对不定芽诱导的影响
• 1.3 培养条件
• 1.4 数据处理
• 2 结果与分析
• 2.1 不同浓度NAA 对苋菜不定芽诱导的影响
• 2.2 不同浓度6-BA 对苋菜不定芽诱导的影响
• 2.3 不同外植体处理对苋菜诱导不定芽的影响
• 3 讨论
• 3.1 不同浓度的NAA 和6-BA 调控苋菜不定芽的诱导
• 3.2 外植体的选择对苋菜不定芽的诱导至关重要
• 第三节 增殖培养
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 1.2.1 不同浓度6-BA 对增殖的影响
• 1.2.2 不同浓度IAA 对增殖的影响
• 1.3 培养条件
• 1.4 数据处理
• 2 结果与分析
• 2.1 不同浓度6-BA 对苋菜增殖的影响
• 2.2 不同浓度IAA 对苋菜增殖的影响
• 3 讨论
• 3.1 6-BA 对苋菜试管苗增殖生长的影响
• 3.2 6-BA 与IAA 配合影响苋菜试管苗增殖生长
• 第四节 生根与移栽
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 1.2.1 生根培养
• 1.2.2 移栽
• 1.3 培养条件
• 1.4 数据处理
• 2 结果与分析
• 2.1 不同培养基对苋菜试管苗诱导生根的影响
• 2.2 不同基质对苋菜试管苗移栽成活的影响
• 3 讨论
• 第三章 苋菜试管开花
• 第一节 不同因子对苋菜试管开花的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 1.2.1 不同基本培养基对苋菜试管开花的影响
• 1.2.2 不同NAA 和IBA 处理对苋菜试管开花的影响
• 1.2.3 不同浓度6-BA 处理对苋菜开花的影响
• 1.2.4 不同单色光处理对苋菜试管开花的影响
• 1.2.5 不同光周期处理对苋菜试管开花的影响
• 1.2.6 不同 pH 处理对苋菜试管开花的影响
• 1.2.7 不同苗龄外植体对苋菜试管开花的影响
• 1.2.8 继代培养对苋菜试管开花的影响
• 1.3 培养条件
• 1.4 数据处理
• 2 结果与分析
• 2.1 不同基本培养基对苋菜试管开花的影响
• 2.2 不同 NAA 和 IBA 对苋菜试管开花的影响
• 2.3 不同 6-BA 处理对苋菜试管开花的影响
• 2.4 不同单色光处理对苋菜试管开花的影响
• 2.5 不同光周期处理对苋菜试管开花的影响
• 2.6 不同 pH 处理对苋菜试管开花的影响
• 2.7 不同苗龄外植体处理对苋菜试管开花的影响
• 2.8 继代培养对苋菜试管开花的影响
• 3 讨论
• 3.1 外源激素影响苋菜试管开花
• 3.2 不同光照条件影响苋菜试管开花
• 3.3 不同 pH 影响苋菜试管开花
• 3.4 不同苗龄外植体影响苋菜试管开花
• 第二节 苋菜试管开花过程中生理指标变化
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 1.3 培养条件
• 1.4 数据处理
• 2 结果与分析
• 2.1 长期培养苋菜试管苗成花诱导情况研究
• 2.2 不同生长期苋菜生理指标变化
• 2.2.1 苋菜试管开花过程中蛋白质含量变化
• 2.2.2 苋菜试管开花过程中可溶性糖含量变化
• 2.2.3 苋菜试管开花过程中苋菜红色素含量变化
• 3 讨论
• 3.1 苋菜试管开花花期较长
• 3.2 苋菜试管开花过程中生理指标的变化
• 第四章 环境因子对苋菜试管苗色素累积的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 1.2.1 不同单色光处理对苋菜色素含量的影响
• 1.2.2 不同光周期处理对苋菜色素含量的影响
• 1.2.3 不同温度处理对苋菜色素含量的影响
• 1.2.4 不同 pH 处理对苋菜色素含量的影响
• 1.2.5 叶绿素含量的测定方法
• 1.2.6 花色素苷的测定方法
• 1.2.7 苋菜红色素含量的测定方法
• 1.3 培养条件
• 1.4 数据处理
• 2 结果与分析
• 2.1 环境因子对苋菜试管苗光合色素含量的影响
• 2.1.1 不同单色光处理对苋菜光合色素含量的影响
• 2.1.2 不同光周期处理苋菜试管苗光合色素含量的影响
• 2.1.3 不同 pH 处理对苋菜试管苗光和色素含量的影响
• 2.1.4 不同温度处理对苋菜试管苗光和色素含量的影响
• 2.2 环境因子对苋菜试管苗花色素苷含量的影响
• 2.2.1 不同单色光处理对苋菜试管苗花色素苷含量的影响
• 2.2.2 不同光周期处理苋菜试管苗花色素苷含量的比较
• 2.2.3 不同 pH 处理对苋菜花色素苷含量的影响
• 2.2.4 不同温度处理苋菜花色素苷含量的影响
• 2.3 环境因子对苋菜红色素含量的影响
• 2.3.1 不同温度处理对苋菜红色素含量的影响
• 2.3.2 不同 pH 处理对苋菜红色素含量的影响
• 3 讨论
• 3.1 环境因子对苋菜试管苗光和色素含量的影响
• 3.2 环境因子对苋菜试管苗花色素苷含量的影响
• 3.3 环境因子对试管苗苋菜红色素含量的影响
• 第五章 环境因子对苋菜试管苗可溶性蛋白和MDA 含量的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 1.2.1 不同单色光处理对苋菜试管苗可溶性蛋白和MDA 变化的影响
• 1.2.2 不同光周期处理对苋菜试管苗可溶性蛋白和MDA 变化的影响
• 1.2.3 不同温度处理对苋菜试管苗可溶性蛋白和MDA 变化的影响
• 1.2.4 不同 pH 处理对苋菜苋菜试管苗可溶性蛋白和 MDA 变化的影响
• 1.2.5 可溶性蛋白含量的测定方法
• 1.2.6 MDA 含量的测定方法
• 1.3 培养条件
• 1.4 数据处理
• 2 结果与分析
• 2.1 环境因子对苋菜试管苗可溶性蛋白含量的影响
• 2.1.1 不同单色光处理对苋菜试管苗可溶性蛋白含量的影响
• 2.1.2 不同光周期处理苋菜试管苗可溶性蛋白含量的影响
• 2.1.3 不同温度处理苋菜试管苗可溶性蛋白含量的影响
• 2.1.4 不同 pH 处理对苋菜可溶性蛋白含量的影响
• 2.2 环境因子对苋菜试管苗MDA 含量的影响
• 2.2.1 不同单色光处理对苋菜试管苗MDA 含量的影响
• 2.2.2 不同光周期处理苋菜试管苗 MDA 含量的影响
• 2.2.3 不同 pH 处理对苋菜试管苗 MDA 含量的影响
• 3 讨论
• 3.1 不同环境因子对苋菜试管苗可溶性蛋白含量的影响
• 3.2 不同环境因子对苋菜试管苗 MDA 含量的影响
• 第六章 苋菜幼苗生长的微重力效应
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 主要仪器
• 1.3 方法
• 1.4 培养条件
• 1.5 数据处理
• 2 结果与分析
• 2.1 模拟微重力效应对苋菜幼苗株高生长的影响
• 2.2 模拟微重力效应对苋菜幼苗鲜重生长的影响
• 2.3 模拟微重力效应对苋菜幼苗光和色素含量的影响
• 3 讨论
• 3.1 微重力效应影响幼苗的高生长
• 3.2 微重力效应影响苋菜幼苗的光和色素含量
• 第七章 小结
• 参考文献
• 附录 图版及图版说明
• 致谢