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石斛类原球茎体增殖及ABA对其耐脱水性的诱导

刘伟  
【摘要】: 本论文对金钗石斛和铁皮石斛的组织培养和ABA对铁皮石斛类原球茎脱水耐性的诱导及其机理研究进行了研究,主要结果如下: 一.铁皮石斛和金钗石斛的组织培养 1.利用铁皮石斛成熟的种子为外植体,在无激素培养基上获得了无菌苗,在含有TDZ和NAA的1/2MS培养基上,诱导了铁皮石斛类原球茎,而6-BA的使用会导致材料进一步的分化。铁皮石斛类原球茎的增殖,以1/2MS+0.1mg/LNAA+3%蔗糖为佳,尽管在不含NAA的培养基上也有高的增殖率,但类原球茎的质量却较差。 2.金钗石斛的外植体以幼茎基部效果最好,腋芽易萌发,但材料数量少;以老茎为外植体时,接种前严格的清洗和预处理,能够有效地提高消毒效率,降低材料的污染。通过正交试验,对老茎腋芽萌发的研究表明,NAA和BA对腋芽的萌发都有一定促进作用,以0.1mg/L NAA和1mg/L BA混用效果最好,而GA抑制腋芽萌发。 二.ABA对铁皮石斛类原球茎脱水耐性的诱导及机理研究 1.50 μ mol/L以下浓度的ABA预培养,都能够在一定程度上提高铁皮石斛类原球茎对脱水的耐性,其中以5 μ mol/L ABA的效果最佳,预培养时间以24h为好,经2h快速脱水后,成活率较对照提高10倍左右。 2.保护性溶质含量的测定结果表明,在24h内,ABA预培养并不能明显引起蔗糖、脯氨酸等物质的积累,但可溶性多糖的含量有一定程度的增加。因此,认为脱水耐性的增强,可能与可溶性多糖含量的增加有关。 3.显微结构观察发现,ABA预处理过程中,淀粉粒逐渐降解。证实ABA诱导的脱水耐性,可能与石斛多糖的积累相关。 4 超显微结构的观察发现,ABA预培养不会引起叶绿体、线粒体及液泡的 明显变化,但脱水后,经ABA预培养的抗性类原球茎,其膜系统的完 好性明显强于未经ABA预培养的敏感性类原球茎。虽然在结构上,抗 性类原球茎细胞中线粒体、叶绿体及液泡都出现一定程度的皱缩,但内 外膜均保持较好,而在敏感材料的细胞中,线粒体、叶绿体膜的降解则 较为严重。此外,预处理引起了细胞大范围的轻度质壁分离,对照中则 未见。脱水后,抗性材料中质壁分离现象严重,但细胞结构基本保持完 好,细胞膜完整,而对照细胞己经严重损伤,结构破坏,细胞膜己无祛 清晰辨认。因而,我们认为这种由ABA引起的轻度的质壁分离,很可 能与细胞生理状态的调整及对脱水的耐性相关。 5.通过DD-RTPCR技术,在ABA预培养6h和 12h,共筛选出 116个差异 条带,通过 Reverse Northern筛选及对部分差异片段的 Northern检验, 从中得到了三个阳性片段,一个由ABA诱导表达,一个增加表达还有 一个表达降低。 6 在进行同源性分析时,发现以上阳性片段都无可以进行比较的同源基 因,因此我们难于推断其可能的功能,但由于其与ABA对脱水耐性的 诱导相关,进一步的研究很可能会获得非常有意义的结果。


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