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油桐外植体诱导体细胞胚胎发生的研究

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油桐(Vernicia fordii Hemsl.)为大戟科油桐属植物,是我国重要的木本工业油料树种。体细胞胚发生的研究对于良种的快速、高效繁育以及遗传转化体系的构建具有重要意义。本研究以油桐幼胚、胚乳和子叶、花药为外植体材料,探究了不同预处理方式、不同基本培养基及不同激素配比等条件对胚性愈伤组织诱导和胚状体发生的影响,最终以幼胚、子叶和胚乳为外植体诱导产生胚性愈伤组织,进一步以幼胚胚性愈伤组织诱导产生胚状体。本研究为加快油桐育种进程和创新油桐育种技术奠定了重要基础,主要研究结果如下: 1.明确了幼胚愈伤组织诱导的最佳预处理方式和时间。4℃1d的预冷处理愈伤组织诱导率最高,为82.22%,褐化率最低,为7.78%。35℃预热处理的幼胚愈伤组织诱导率显著低于预冷处理和未进行预处理的对照组,且其褐化率显著高于预冷处理和对照组,因此将4℃预冷作为幼胚预处理的方式。幼胚在培养中会产生三种不同状态的愈伤组织以及胚状体。第一类是胚性愈伤组织,质地紧密,颜色黄绿色,有晶莹感,外植体表面会产生瘤状或簇状愈伤;第二类是疏松胚性愈伤组织,质地疏松,颜色黄色,形状颗粒状或棒状;第三类是普通愈伤组织,质地紧密,颜色绿白色,形状颗粒状;第四类是形成胚状体,颜色黄白色,表面光滑。 2.明确了胚性愈伤诱导的最佳基本培养基和激素配比。在进行胚性愈伤组织诱导时,4种基本培养基的愈伤诱导率高低为:1/2MS>MS>WPM>B5。2,4-D是诱导胚性愈伤组织的必要条件。通过试验明确了油桐胚性愈伤组织诱导愈伤的最佳基本培养基和激素配比为:1/2MS+2.0mg·L-12,4-D+2.0mg·L-16-BA+0.2mg·L-1NAA+0.2mg·L-1IAA。三种不同外植体产生的胚性愈伤组织中,只有幼胚产生的胚性愈伤组织能够诱导产生胚状体。在1/2MS+0.1mg·L-1ABA+0.1mg·L-1IAA培养基中,源自幼胚的胚性愈伤组织可诱导产生胚状体,发生了球形胚、心形胚、鱼雷胚、子叶胚,但未能再生成植株。体细胞胚诱导过程中需去除2,4-D,否则会导致胚性愈伤组织的褐化死亡。 3.以油桐花药为外植体,分析了不同激素浓度对增殖系数的影响,在单激素的前提下,最适宜愈伤增殖的生长素为NAA,最适浓度为0.5mg·L-1;最适宜愈伤增殖的细胞分裂素为KT,最适浓度为0.1mg·L-1。以1.0mg·L-12,4-D+0.5mg·L-1KT+1.0mg·L-1NAA完成了花药疏松愈伤组织的诱导,诱导率最高为51.91%,并以此为基础构建了花药愈伤组织的悬浮培养体系,试验得出悬浮体系最佳接种鲜重为37.5g·L-1,其增殖倍数最高为1.45。

贾梦宇

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油桐 外植体 胚性愈伤组织 体细胞胚

硕士

林学

张琳

2024

中南林业科技大学

中文

S7