芦荟生殖发育及非生物胁迫对芦荟活性酶和超微结构影响的研究

论文摘要

花粉的正常发育是实现受精结实的保证,观察花粉发育过程中的异常现象,并从细胞学角度阐明芦荟雄性不育的机理,可为芦荟的有性生殖提供一些有价值的资料,并为进一步改良芦荟及丰富现代胚胎学理论提供基础资料。通过对盐、干旱、低温胁迫下芦荟活性酶测定和超微结构的观察,以期验证芦荟的耐盐、耐寒、耐旱性。本研究结果丰富了芦荟生物学方面的资料,并为开发利用盐碱地等一般植物不能生长的土壤、进一步发展芦荟产业提供了理论依据。 本文对木立芦荟（Aloe arboresens Mill.）小孢子母细胞减数分裂过程进行了观察,结果表明:木立芦荟花粉母细胞染色体数目为2n=14,由四对长染色体和三对短染色体组成,属二型性核型。其减数分裂异常主要表现在:（1） 减数分裂Ⅰ、Ⅱ过程中均存在单价体和多价体、染色体桥（后期Ⅰ:12.76%,后期Ⅱ:12.30%）、落后染色体（中期Ⅰ:12.28%,后期Ⅰ:12.65%,中期Ⅱ:1.88%,后期Ⅱ:5.55%）、不均等分离（后期Ⅱ:56.16%）、微核（末期Ⅰ:5.2%）等;（2）木立芦荟染色体具有极度的粘质性,使减数分裂各阶段的染色体不易散开,推测染色体间的丝状粘连是木立芦荟小孢子母细胞减数分裂异常并导致败育花粉产生的主要因素。对木立芦荟小孢子发育和花粉育性进行鉴定,成熟花粉粒中90%以上为败育花粉,属典败型。二核期是木立芦荟小孢子败育的主要时期。 同时,我们用MS、C17、N6、W14、B5五种培养基对库拉索芦荟（Aloe barbadensis Mill 或A.vera L）花药进行培养,但没有诱导出愈伤组织,分析其原因可能是在花药培养的20天左右,花药出现严重的褐变现象,褐化影响组织活力,从而影响愈伤组织的形成:还可能与基本培养基和激素种类及其浓度组合、低温预处理时间等外部因素有关;并且同时还受植物内部因素的影响。 植物在高盐、低温、干旱等胁迫条件下,体内会产生过量的活性氧（ROS）,直接伤害植物的细胞等。本实验对库拉索芦荟植株（大约一年生）进行不同时间的高盐（1.8%的NaCl相当于0.3mol/L NaCl）、低温（10℃）、干旱（25%的PEG-6000）胁迫处理: 1) 胁迫处理3、5、7、14天后,用NBT法、愈创木酚法在754型紫外分光光度计下测定叶片内超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性的变化。

论文目录

• 第一章 芦荟的生物学特性
• 一、芦荟的发展史
• 二、芦荟的生长发育特征
• 三、芦荟主要栽培种和变种
• 四、芦荟叶片的形态解剖学研究
• 五、芦荟核型分析
• 第二章 芦荟的生殖发育
• 一、前言
• 1.植物雄性不育的研究概况
• 1.1 植物雄性不育的分类
• 1.2 植物雄性不育的细胞学机理研究进展
• 1.3 植物雄性不育的分子机理研究进展
• 1.4 影响植物雄性不育的外部环境因素
• 1.5 雄性不育产生的内部原因
• 2.植物花药组织培养研究概况
• 3.芦荟生殖发育的的研究现状与发展趋势
• 4.选题的目的与意义
• 二、木立芦荟小孢子母细胞减数分裂与花粉育性关系的初步研究
• 1.材料与方法
• 1.1 减数分裂观察
• 1.2 小孢子发育和花粉育性鉴定
• 2.实验结果
• 2.1 木立芦荟正常的减数分裂过程
• 2.2 木立芦荟减数分裂过程中的异常现象
• 2.3 小孢子发育与花粉育性的鉴定
• 3.分析讨论
• 三、库拉索芦荟花药愈伤组织的培养
• 1.材料与方法
• 2.实验结果
• 3.分析讨论
• 第三章 非生物胁迫对芦荟活性酶及叶片超微结构影响的研究
• 一、前言
• 1.植物体对非生物胁迫抗性研究进展
• 1.1 植物体抗旱胁迫研究进展
• 1.2 植物体抗盐胁迫研究进展
• 1.3 植物体抗寒胁迫研究进展
• 2.非生物胁迫对植物超微结构影响的研究进展
• 2.1 水分胁迫对植物超微结构影响的研究进展
• 2.2 盐胁迫对植物超微结构影响的研究进展
• 2.3 低温胁迫对植物超微结构影响的研究进展
• 3.芦荟中活性酶类研究进展
• 4.选题的目的及意义
• 二、非生物胁迫对库拉索芦荟活性酶影响的研究
• 1.材料与方法
• 1.1 库拉索芦荟幼苗的选取、培养和处理
• 1.2 非生物胁迫处理后的库拉索芦荟叶片酶活性测定及聚丙烯酰胺同工酶电泳
• 2.实验结果
• 2.1 SOD活性
• 2.2 POD活性
• 3.分析讨论
• 三、非生物胁迫对库拉索芦荟叶片超微结构影响的研究
• 1.材料与方法
• 2.实验结果
• 2.1 正常条件培养下库拉索芦荟叶片细胞超微结构观察
• 2.2 水分胁迫处理后库拉索芦荟叶片细胞超微结构观察
• 2.3 盐胁迫处理后库拉索芦荟叶片细胞超微结构观察
• 2.4 低温胁迫处理后库拉索芦荟叶片细胞超微结构观察
• 3.分析讨论
• 3.1 胁迫对质膜的影响
• 3.2 胁迫对叶绿体超微结构的影响
• 3.3 胁迫对线粒体超微结构的影响
• 3.4 胁迫对细胞其他结构的影响
• 第四章 结论
• 第五章 展望
• 参考文献
• 图版Ⅰ 木立芦荟小孢子母细胞减数分裂过程观察
• 图版Ⅱ 木立芦荟小孢子母细胞减数分裂过程观察
• 图版Ⅲ 木立芦荟小孢子母细胞减数分裂过程观察
• 图版Ⅳ 木立芦荟小孢子母细胞减数分裂过程观察
• 图版Ⅴ 非生物胁迫对库拉索芦荟叶片超微结构影响的观察
• 图版Ⅵ 非生物胁迫对库拉索芦荟叶片超微结构影响的观察
• 附录1：常用培养基的配方
• 附录2：培养基母液配制
• 附录3：仪器使用及试剂配制
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文