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黄山苦茶再生体系建立及红光对不定根分化的影响

傅豪  
【摘要】:黄山苦茶系2000年于四川省宜宾市发现唯一一株珍惜古树茶资源,属山茶科(Theaceae),山茶属(Camellia L.),为多年生乔木,其富含多种活性成分,对人体健康有益。目前,针对黄山苦茶的资源保护、种苗繁育、推广应用等工作均待有序开展,其中组织培养是资源保护、种苗快速繁育的有效手段。因此建立黄山苦茶再生体系对于古树茶种质资源保存及其后续各项研究有重要意义。为此,本研究以黄山苦茶为材料,拟建立其离体再生体系,同时针对组培苗生根困难的特点,在生根阶段通过红光培养等处理,探讨红光对不定根分化的影响。论文结果如下:1.黄山苦茶再生体系的建立(1)消毒体系及初代培养对比了一步消毒法和两步消毒法对外植体污染率和褐化率的影响。结果表明:两步消毒法B2,即为75%酒精消毒30 s,再用0.1%升汞消毒4 min,无菌水冲洗2遍,再0.1%升汞消毒2 min,最后无菌水冲洗4遍。其污染率为46.7%,为最优消毒体系。外植体最适腋芽萌发培养基MS+1.5 mg/L 6BA+0.5 mg/L NAA,腋芽萌发率为50.0%。(2)继代增殖培养不同激素种类、浓度的组合对黄山苦茶不定芽增殖的分析结果表明,GA_3对不定芽增殖的影响最大,最适不定芽增殖条件为MS+1.0 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+2.0mg/L GA_3,增殖系数为5.70。(3)生根培养基黄山苦茶最适生根培养基是1/2MS+1.0mg/L IBA+2.0mg/L IAA+0.1%活性炭,诱导前将茎段基部浸泡于为500 mg/L IBA溶液10min,生根率可以达到63.4%。2.红光对不定根分化的影响(1)红光黄山苦茶不定根生根率和根质量的影响在黄山苦茶生根阶段,对比红光和白光对生根率、根质量的影响发现:红光能够显著提高黄山苦茶生根率。培养36天后,红光下黄山苦茶生根率为81.7%,白光下黄山苦茶生根率为56.6%,红光比白光生根率提高25%。同时观察不定根发育情况发现,红光下不定根数平均为12.80条,白光下平均7.50条;红光条件下平均根长为0.74厘米,白光下平均根长0.22厘米。(2)红光下黄山苦茶不定根发育时期及发育类型的观察通过石蜡切片,对组培苗茎段基部进行组织显微观察发现,生根前,黄山苦茶茎内没有原生根原基,生根类型属于诱导型生根,其不定根根原基主要由髓射线与皮层下交界处薄壁细胞和维管形成层处发育形成。3.红光对黄山苦茶不定根发育期内源激素的影响对红光及白光下不定根诱导的不同时期进行取样,通过高效液相色谱,测量各阶段的IAA、IBA、GA_3、ZT等激素含量的变化。结果显示,在给予黄山苦茶组培苗红光处理后,在不同发育阶段下不同激素表现出不同的变化趋势:IAA呈先升后降的趋势,在16天时达到峰值;ZT含量呈现先上升后下降、再上升、后下降的趋势,也在在16天出现最大峰值;ABA的含量则表现为先上升后下降,最大峰值出现在第4天;GA_3含量也表现为先上升后下降的变化趋势。分析结果发现,IAA和GA_3与不定根产生的关系最密切。4.黄山苦茶不定根发育的转录组初步探究通过高通量测序技术,对红光及白光下不定根分化的不同时期进行转录组测序。结果显示,GO富集的主要集中在氧化还原过程、蛋白质磷酸化、转录调控、跨膜转运过程、碳水化合物代谢、生长素响应等过程。KEGG代谢通路分析发现这些基因主要富集在了氨基糖和核苷酸糖代谢、磷酸戊糖途径、戊糖和葡萄糖醛酸酯的相互转化、玉米素的生物合成、α-亚麻酸的代谢等一些列代谢过程中。


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