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不同基因型毛白杨离体再生及细胞悬浮培养的比较研究

姚娜  
【摘要】: 毛白杨(Populus tomentosa Carr.)是我国特有的乡土树种,在我国北方林业生产和生态环境建设中占有重要地位。目前杨树育种工作面临问题主要是杨树的定向改良和缩短育种周期。利用组织培养技术可实现毛白杨的快速繁殖和种质资源保存,并为毛白杨定向改良提供技术基础。本研究以多个毛白杨优良基因型为试验材料,利用组织养技术,开展毛白杨无菌培养、叶片再生和细胞培养研究,为毛白杨遗传转化和体细胞胚胎发生研究奠定基础。通过试验得到如下主要结果: 1.以水培嫩茎为外植体,对多个毛白杨基因型进行无菌培养。发现不同基因型外植体最佳消毒方法存在差异。基因型TC152、TC333和TC504外植体最佳消毒组合为70%乙醇30s±0.1%升汞7min;基因型TC121、TC342、TC503、TC510和TC970外植体最佳消毒组合为70%乙醇60s+0.1%升汞7min;基因型TC332外植体最佳消毒组合为70%乙醇30s+0.1%升汞9min;基因型TC414外植体最佳消毒组合为70%乙醇60s+0.1%升汞9min。 2.筛选出了不同毛白杨基因型最佳茎段增殖培养基。基因型TC121和TC152最佳增殖培养基为MS+0.5mg/L 6-BA+0.1mg/L NAA;基因型TC332、TC333、TC510和TC970最佳增殖培养基为MS+0.7mg/L 6-BA+0.1mg/L NAA。同时发现,不同毛白杨基因型在MS+0.7mg/L 6-BA+0.1mg/L NAA培养基上,增殖能力存在差异。基因型TC121和TC152增殖能力最强,增殖系数达到4.0以上;基因型TC332和TC333增殖系数最低,均低于3.0。 3.筛选出了不同毛白杨基因型最佳生根培养基。基因型TC121、TC152、TC332、TC333、TC510和TC970最佳生根培养基均为1/2MS+0.60mg/L IBA。 4.以毛白杨无菌苗叶片为外植体,建立叶片离体再生体系。分别筛选出不同毛白杨基因型最佳叶片再生培养基:基因型TC121在MS+1.5mg/L 6-BA+0.5mg/L KT培养基上再生系效率最高,达到48.45%;基因型TC152在MS+2.0mg/L 6-BA+0.1mg/L NAA上再生效率可达到97.78%;基因型TC332最佳再生培养基为MS+1.0mg/L6-BA+0.1mg/L NAA+1.0mg/L ZT,再生效率达到98.89%;基因型TC333最佳叶片再生培养基为MS+1.5mg/L 6-BA+1.0mg/L KT+1.0mg/L ZT,再生效率达到86.67%;基因型TC970最佳再生培养基为MS+1.0mg/L 6-BA+0.1mg/L NAA,再生效率达到93.33%。 5.以毛白杨愈伤组织为外植体建立悬浮细胞培养体系。基因型TC152最佳悬浮细胞启动培养基为MS+1.0mg/L 2,4-D,基因型TC332最佳悬浮细胞启动培养基为MS+2.5mg/L 2,4-D,基因型TC510和TC970最佳悬浮细胞启动培养基为MS+2.0mg/L 2,4-D;4个毛白杨基因型悬浮细胞最佳继代培养基均为MS+0.8mg/L 2,4-D。以毛白杨无菌苗叶片为材料,进行悬浮培养,获得悬浮细胞,基因型TC152和TC970叶片在MS+3.0mg/L 2,4-D液体培养基中培养30d,可获得大量悬浮细胞。 6.以毛白杨基因型TC152悬浮细胞为材料,初步开展悬浮细胞再生研究,获得无菌生根苗。基因型TC152细胞在MS+1.0mg/L 6-BA+0.1mg/L NAA+0.5mg/L ZT或MS+1.0mg/L 6-BA+0.1mg/L NAA+1.0mg/L ZT培养基中进行悬浮培养,可获得大量再生不定芽,每个培养瓶中可得到40-50个芽;悬浮细胞通过固体培养法获得愈伤组织后在MS+1.0mg/L 6-BA+0.1mg/L NAA+1.0mg/L ZT固体培养基上不定芽再生效率可达到70.00%。悬浮细胞再生不定芽在1/2MS+0.60mg/L IBA培养基上培养,可获得无菌生根苗。


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