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沟叶结缕草体细胞无性系变异研究

作　者: 贾玉芳
导　师: 柴明良
学　校: 浙江大学
专　业: 园林植物与观赏园艺
关键词: 沟叶结缕草 愈伤组织 组织培养 体细胞无性系变异
分类号: S688.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


沟叶结缕草（Zoysia matrella（L.）Merr.）又名马尼拉,是一种优良的暖季型草坪草,被广泛应用于高尔夫球场、田径场和公园,成为我国南方大部分地区的主要草坪草种。沟叶结缕草在自然界中通过匍匐茎无性繁殖,因此不能用杂交育种等传统方法对其进行遗传改良,而通过体细胞无性系变异等生物技术提高其抗逆性是一种有效的途径。本试验以沟叶结缕草匍匐茎诱导的胚性愈伤组织为材料,比较了不同培养类型（悬浮培养和固体培养）,不同基本培养基（MS、N6、N6AA）和2,4-D浓度(1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mg·L-1),不同蔗糖浓度（1.0%、2.0%、3.0%、4.0%、5.0%）,不同细胞分裂素种类（空白对照、BA、KT、ZT、TDZ）,不同培养温度（4℃和25℃）,不同继代培养时间（1年和5年）,不同辐射剂量（0、5、10、20、40 Gy）的60Coγ射线对愈伤组织生长、再生以及生理、遗传稳定性的影响,并对愈伤组织进行了不同浓度的NaCl（0%、1.0%、1.5%、2.0%）筛选和草甘膦(0、0.01、0.02、0.05、0.1、0.5、1.0、1.5、2.0 mmol·L-1)筛选。主要研究结果如下:1.同固体培养相比,悬浮培养能显著提高愈伤组织的生长速度,但是长期悬浮培养会降低愈伤组织的再生能力,因此较适合愈伤组织短期快速增殖。沟叶结缕草胚性愈伤组织继代培养适宜的基本培养基为MS培养基,添加2.0 mg·L-12,4-D、40 g·L-1蔗糖能使愈伤组织长期保持旺盛的生长、良好的胚性和较高的再生能力。BA较适合用于愈伤组织再生。在添加0.1 mg·L-1BA的再生培养基上,愈伤组织能分化出较多生根良好的小苗,有利于移栽后的成活及再生植株CAT活性的提高。2.经过11个月的4℃低温保存后,具有再生能力的愈伤组织比率保持在91.7%-97.9%,但再生速度显著下降,再生所需要的时间增加。当愈伤组织在4℃条件下保存13个月后,再生能力显著下降。愈伤组织经过5年的继代培养后,再生率同1年相比没有显著差异。3.较低的辐射剂量（5 Gy）对愈伤组织的生长、再生没有显著影响;中度辐射剂量（10 Gy、20 Gy）能提高愈伤组织的再生速度;较高的辐射剂量（40 Gy）使愈伤组织的胚性保持能力和再生率有所下降。与对照（0 Gy）相比,辐射处理（5 Gy、10 Gy、20 Gy和40 Gy）能显著提高再生植株叶片内的脯氨酸含量,最高可达对照（0 Gy）的2.4倍（20 Gy）。4.10 Gy 60Coγ射线辐射处理使再生植株的CAT活性和脯氨酸含量分别提高16.0%和1.2倍,并且愈伤组织在含NaCl的培养基上再生能力显著提高。经过10 Gy60Coγ射线处理后,9.6%的愈伤组织在含1.0%NaCl的再生培养基上再生成植株。这些植株转移到含1.0%MaCl的生根培养基上后保持旺盛生长。5.愈伤组织在含2.0 mmol·L-1草甘膦的继代培养基上筛选3个月后,胚性保持率依然达到45.0%。这些抗性愈伤组织在不含草甘膦的再生培养基上保持着100%的再生率。但是愈伤组织再生过程中对草甘膦极其敏感,在含草甘膦的再生培养基上未获得再生植株。

全文目录


致谢  4-5
摘要  5-7
ABSTRACT  7-13
第一章 文献综述  13-18
  1 体细胞无性系变异研究概况  14
    1.1 来源与频率  14
    1.2 产生过程  14
  2 草坪草体细胞无性系变异的诱导与筛选  14-17
    2.1 田间表型筛选  15
    2.2 定向筛选  15-16
      2.2.1 抗逆境方面  15
      2.2.2 抗病虫害方面  15-16
    2.3 理化诱变筛选  16
    2.4 分子标记技术的应用  16-17
      2.4.1 蛋白分子标记  16
      2.4.2 DNA分子标记  16-17
  3 体细胞无性系变异的应用现状  17-18
第二章 不同培养条件对愈伤组织生长和再生的影响  18-49
  1 不同培养类型(悬浮培养和固体培养)  19-22
    1.1 材料与方法  19-20
      1.1.1 试验材料  19
      1.1.2 试验方法  19-20
        1.1.2.1 不同培养类型对愈伤组织增殖的影响  19
        1.1.2.2 不同培养类型对愈伤组织再生的影响  19-20
      1.1.3 数据差异显著性分析  20
    1.2 试验结果  20-21
      1.2.1 悬浮培养和固体培养对愈伤组织增殖的影响  20
      1.2.2 悬浮培养和固体培养对愈伤组织再生的影响  20-21
    1.3 讨论  21-22
  2 不同基本培养基和2,4-D浓度  22-32
    2.1 材料与方法  22-26
      2.1.1 试验材料  22
      2.1.2 试验方法  22-26
        2.1.2.1 不同基本培养基和2,4-D浓度对愈伤组织生长状况的影响  22-23
        2.1.2.2 不同基本培养基培养后的愈伤组织再生能力比较  23
        2.1.2.3 再生植株SOD、POD、CAT活性和脯氨酸含量测定  23-26
        2.1.2.4 再生植株染色体倍性检测  26
      2.1.3 数据差异显著性分析  26
    2.2 结果与分析  26-31
      2.2.1 不同基本培养基和2,4-D浓度对愈伤组织生长状况的影响  26-29
        2.2.1.1 第一次继代培养的愈伤组织生长状况  26
        2.2.1.2 第二次继代培养的愈伤组织生长状况  26-28
        2.2.1.3 第三次继代培养的愈伤组织生长状况  28-29
      2.2.2 不同基本培养基对愈伤组织再生能力的影响  29-30
      2.2.3 再生植株SOD、POD、CAT活性和脯氨酸含量测定  30-31
      2.2.4 再生植株染色体倍性检测  31
    2.3.讨论  31-32
  3 不同蔗糖浓度  32-35
    3.1 材料与方法  32-33
      3.1.1 试验材料  32-33
      3.1.2 试验方法  33
      3.1.3 数据差异显著性分析  33
    3.2 结果与分析  33-35
      3.2.1 第一次继代培养的愈伤组织生长状况  33-34
      3.2.2 第二次继代培养的愈伤组织生长状况  34
      3.2.3 第三次继代培养的愈伤组织生长状况  34-35
    3.3 讨论  35
  4 不同细胞分裂素  35-39
    4.1 材料与方法  35-36
      4.1.1 试验材料  35
      4.1.2 试验方法  35-36
        4.1.2.1 不同细胞分裂素对愈伤组织再生的影响  35
        4.1.2.2 TDZ处理的再生苗生根试验  35-36
        4.1.2.3 再生植株SOD、POD、CAT活性和脯氨酸含量测定  36
        4.1.2.4 再生植株染色体倍性检测  36
      4.1.3 数据差异显著性分析  36
    4.2 结果与分析  36-39
      4.2.1 不同细胞分裂素对愈伤组织再生的影响  36-37
      4.2.2 TDZ处理的再生苗生根试验  37
      4.2.3 再生植株SOD、POD、CAT活性和脯氨酸含量测定  37
      4.2.4 再生植株染色体倍性检测  37-39
    4.3 讨论  39
  5 不同温度(4℃和25℃)  39-42
    5.1 材料与方法  39-40
      5.1.1 试验材料  39
      5.1.2 试验方法  39-40
      5.1.3 数据差异显著性分析  40
    5.2 结果与分析  40-41
    5.3 讨论  41-42
  6 不同培养时间(1年和5年)  42-43
    6.1 材料与方法  42
      6.1.1 试验材料  42
      6.1.2 试验方法  42
      6.1.3 数据差异显著性分析  42
    6.2 结果与分析  42-43
    6.3 讨论  43
  7 不同辐射剂量  43-49
    7.1 材料与方法  43-44
      7.1.1 试验材料  43
      7.1.2 试验方法  43-44
        7.1.2.1 不同辐射剂量对愈伤组织生长的影响  43-44
        7.1.2.2 不同辐射剂量对愈伤组织再生的影响  44
        7.1.2.3 再生植株SOD、POD、CAT活性和脯氨酸含量测定  44
        7.1.2.4 再生植株染色体倍性检测  44
      7.1.3 数据差异显著性分析  44
    7.2 结果与分析  44-47
      7.2.1 不同辐射剂量对愈伤组织生长的影响  44-45
      7.2.2 不同辐射剂量对愈伤组织再生的影响  45-46
      7.2.3 再生植株脯氨酸含量和SOD、POD、CAT活性测定  46
      7.2.4 再生植株染色体倍性检测  46-47
    7.3 讨论  47-49
第三章 沟叶结缕草抗氯化钠和草甘膦筛选  49-61
  1 辐射处理的愈伤组织抗氯化钠筛选  49-56
    1.1 材料与方法  49-51
      1.1.1 试验材料  49-50
      1.1.2 试验方法  50-51
        1.1.2.1 愈伤组织辐射处理  50
        1.1.2.2 愈伤组织再生试验  50
          1.1.2.2.1 再生能力的测定  50
          1.1.2.2.2 再生植株CAT、SOD、POD活性和脯氨酸含量测定  50
        1.1.2.3 愈伤组织抗盐筛选  50-51
      1.1.3 数据差异显著性分析  51
    1.2 结果与分析  51-54
      1.2.1 辐射处理对愈伤组织再生的影响  51-52
        1.2.1.1 愈伤组织再生能力比较  51
        1.2.1.2 再生植株SOD、POD、CAT活性和脯氨酸含量变化  51-52
      1.2.2 辐射处理的愈伤组织抗盐筛选  52-54
    1.3 讨论  54-56
  2 愈伤组织继代培养抗草甘膦筛选  56-58
    2.1 材料与方法  56
      2.1.1 试验材料  56
      2.1.2 试验方法  56
        2.1.2.1 愈伤组织抗草甘膦筛选  56
        2.1.2.2 抗性愈伤组织再生试验  56
      2.1.3 数据差异显著性分析  56
    2.2 结果与分析  56-58
      2.2.1 不同草甘膦浓度对愈伤组织生长的影响  56-57
      2.2.2 抗性愈伤组织再生能力比较  57-58
    2.3 讨论  58
  3 愈伤组织再生抗草甘膦筛选  58-61
    3.1 材料与方法  58-59
      3.1.1 试验材料  58
      3.1.2 试验方法  58-59
        3.1.2.1 愈伤组织抗较高浓度草甘膦再生筛选  58-59
        3.1.2.2 愈伤组织抗较低浓度草甘膦再生筛选  59
      3.1.3 数据差异显著性分析  59
    3.2 结果与分析  59-60
      3.2.1 较高浓度的草甘膦对愈伤组织再生的影响  59
      3.2.2 较低浓度的草甘膦对愈伤组织再生的影响  59-60
    3.3 讨论  60-61
第四章 总结与展望  61-64
  1 再生体系的优化  61-62
    1.1 继代培养  61
    1.2 植株再生  61-62
  2 体细胞无性系变异的诱导与筛选  62-64
    2.1 低温保存和抗寒筛选  62
    2.2 辐射诱变与抗盐筛选  62
    2.3 抗草甘膦离体筛选  62-64
参考文献  64-68
附录  68-69
  1.缩写词  68-69
  2.硕士研究生期间已发表或录用的论文  69

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中图分类: > 农业科学 > 园艺 > 观赏园艺（花卉和观赏树木） > 园林植物栽培及应用技术 > 草坪与地被植物
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