氨磺灵离体诱导半枝莲多倍体的研究

论文摘要

半枝莲（Scutellaria barbata D.Don）为唇形科黄芩属植物,是多年生草本药用植物,全草入药,具有解热、抗肿瘤、抗炎、抗菌、抗病毒和抗氧化等药用价值。本研究首先以半枝莲组培苗为材料,应用氨磺灵（oryzalin）进行多倍体的诱导；然后,对获得的多倍体植株进行形态学、细胞学、分子生物学等方面的鉴定；最后,对获得的多倍体植株进行药用成分总黄酮含量的测定和抗性生理指标研究,以期培育出药用价值高的半枝莲新种质。首先,以半枝莲带腋芽的茎段和茎尖为外植体,应用对人和环境危害较小的氨磺灵为诱导剂,采用漂荡处理的方法研究不同浓度和处理时间对半枝莲多倍体离体诱导影响。结果表明,氨磺灵诱导带腋芽茎段的最适处理组合为：10μmol·L-1氨磺灵处理12h；而氨磺灵诱导茎尖的最适处理组合为5μmol·L-1氨磺灵处理48h。应用带腋芽的茎段为外植体处理诱导变异效果比茎尖处理效果显著。再次,对多倍体和对照植株的外部形态、气孔、保卫细胞、保卫细胞叶绿体数、气孔密度、染色体数目、核DNA含量等方面进行比较。结果表明：多倍体植株株型紧凑,叶片宽大,叶色深绿,节间变短,茎杆粗壮,叶形指数变小。与对照植株相比,多倍体植株气孔长和宽、保卫细胞长和宽明显增大,叶绿体数明显增多,气孔密度明显减小。经外部形态及气孔观察鉴定的多倍体,采用压片法对根尖进行染色体数鉴定发现,经氨磺灵处理后的多倍体植株存有四倍体染色体数为2n=4x=52；而对照为正常的二倍体2n=2x=26。流式细胞仪鉴定多倍体半枝莲在相对荧光强度160和相对荧光强度约320出现一个单峰而二倍体仅在相对荧光强度160出现一个单峰。说明经过氨磺灵诱导处理半枝莲其中存有四倍体。最后将加倍后的组培苗进行移栽,测定半枝莲总黄酮含量并测定抗性生理常用指标超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase, SOD）、过氧化氢酶（Catalase,CAT）、丙二醛（Malondialdehyde, MDA）及可溶性糖的含量。结果表明,3个株系的多倍体植株总黄酮的含量均显著高于对照二倍体植株,1号株系、3号株系、4号株系总黄酮含量依次增加34.16%、37.13%、40%。3个株系多倍体半枝莲SOD、CAT活性与对照二倍体植株有显著性差异,其中多倍体株系3提高最多,SOD活性较二倍体半枝莲高出44.7%,CAT活性较二倍体半枝莲高出16.8%。3个株系多倍体半枝莲MDA较二倍体植株显著降低,其中株系3降低最多,MDA较二倍体株系低47.6%。3个株系多倍体半枝莲可溶性糖较对照降低,其中株系3可溶性糖低29.5%,株系1与对照无显著性差异。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1 半枝莲简介
• 1.1 半枝莲化学成分
• 1.1.1 黄酮类化合物
• 1.1.2 多糖
• 1.1.3 其他成分
• 1.2 半枝莲药用价值
• 1.2.1 抗肿瘤作用
• 1.2.2 解热、抗炎、抗菌、抗病毒作用
• 1.2.3 其他作用
• 2 多倍体育种研究进展
• 2.1 药用植物多倍体的特征
• 2.1.1 形态的巨型性
• 2.1.2 药用成分含量提高
• 2.1.3 适应性和抗逆性提高
• 2.2 多倍体形成的原理
• 2.3 多倍体育种材料的选择
• 2.4 多倍体诱导的方法
• 2.4.1 物理方法
• 2.4.2 化学方法
• 2.4.3 生物学方法
• 2.5 影响多倍体形成的因素
• 2.5.1 外植体
• 2.5.2 倍性水平
• 2.5.3 诱导剂的浓度和处理时间
• 2.5.4 渗透剂二甲基亚砜
• 2.6 多倍体植株的鉴定方法
• 2.6.1 植株形态鉴定
• 2.6.2 细胞学鉴定
• 2.6.2.1 气孔、保卫细胞大小和叶绿体数目
• 2.6.2.2 染色体计数
• 2.6.3 分子生物学鉴定
• 2.7 药用植物多倍体育种中存在的问题
• 2.7.1 非整倍性
• 2.7.2 嵌合体
• 2.7.3 孕性降低
• 3 本研究的目的、意义和思路
• 第二章 半枝莲多倍体的诱导
• 1 材料和方法
• 1.1 材料
• 1.1.1 植物材料
• 1.1.2 生化试剂
• 1.2 方法
• 1.2.1 组培苗的获得
• 1.2.2 多倍体诱导
• 1.2.2.1 茎段腋芽处理法
• 1.2.2.2 茎尖处理法
• 1.2.3 统计分析
• 2 结果与分析
• 2.1 离体条件下不同浓度氨磺灵和不同处理时间诱导带腋芽茎段
• 2.2 离体条件下不同浓度氨磺灵和不同处理时间诱导茎尖
• 3 结论与讨论
• 第三章 半枝莲多倍体的筛选和鉴定
• 1 材料和方法
• 1.1 材料
• 1.1.1 植物材料
• 1.1.2 生化试剂
• 1.2 方法
• 1.2.1 形态观察
• 1.2.2 气孔保卫细胞观察
• 1.2.3 染色体计数
• 1.2.4 流式细胞光度法测定
• 1.2.5 多倍体纯化
• 1.2.6 实验数据的统计分析
• 2 结果与分析
• 2.1 外部形态观察
• 2.1.1 植株高度测定
• 2.1.2 叶型指数测定
• 2.1.3 节间长度、茎段粗度测定
• 2.2 气孔大小和保卫细胞大小测定
• 2.3 气孔密度和叶绿体数量的测定
• 2.4 染色体计数
• 2.5 流式细胞光度法鉴定
• 3 讨论
• 第四章 半枝莲多倍体总黄酮含量测定
• 1 原理、仪器与方法
• 1.1 原理
• 1.2 仪器与试剂
• 1.3 方法
• 1.3.1 最大吸收波长的确定
• 1.3.2 标准曲线的制备
• 1.3.3 总黄酮化合物的提取
• 1.3.4 样品测定
• 1.3.5 结果计算
• 1.3.6 统计分析
• 2 结果与分析
• 2.1 最大吸收波长的确定
• 2.2 标准曲线的绘制
• 3 样品测定
• 4 讨论
• 第五章 半枝莲抗性生理指标研究
• 1 材料
• 1.1 材料
• 1.2 生化试剂
• 2 方法
• 2.1 半枝莲组培苗的炼苗移栽
• 2.2 SOD、CAT含量的测定
• 2.3 MDA、可溶性糖含量的测定
• 2.4 统计分析
• 3 结果与分析
• 3.1 半枝莲组培苗的炼苗移栽
• 3.2 SOD、CAT含量的测定
• 3.3 MDA、可溶性糖含量的测定
• 4 讨论
• 全文结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢