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芥菜(Brassica juncea Coss.)离体培养及形态发生机制的初步研究

李彤  
【摘要】: 本实验以芥菜的三个品种(圆大头菜、永胜大儿菜、容渝香芥菜)为材料,在以子叶和胚轴为外植体建立离体培养体系的基础上,对芥菜组织器官发生过程中各发育阶段的生理生化指标变化及可溶性蛋白质含量组分和过氧化物酶同工酶进行了研究,同时进行了组织细胞学观察。实验结果如下: 1芥菜离体培养体系的建立 不同品种的芥菜及培养基激素配比都会影响芥菜离体培养体系的建立。实验结果表明:芥菜种子消毒方法以采用5%NaClO溶液滴加2滴100%吐温-20,消毒15分钟最佳;种子无菌萌发培养基为:1/2MS+8.0g/L卡拉胶(pH5.8~6.0);最适愈伤组织诱导和分化的培养基为:MS+30g/L蔗糖+8.0g/L卡拉胶+0.1mg/L NAA+3.0mg/L 6-BA,当以子叶为外植体时,圆大头菜、永胜大儿菜、容渝香芥菜的分化率均为最高,分别为:72%、84%、76%;当以胚轴为外植体时上述三个品种的分化率分别为70%、72%、70%;最适生根培养基为MS+30g/L蔗糖+8.0g/L卡拉胶+0.1mg/LNAA,根系生长状态良好,生根率达到100%。 2可溶性蛋白质含量及组分的研究 具形态建成的愈伤组织中可溶性蛋白质平均含量为20.88mg╱g·FW,远远高于不具形态建成的愈伤组织中的平均含量12.08mg/g·FW,低水平的蛋白质表达量可能是使愈伤组织丧失分化能力,转变为不具形态建成的愈伤组织的一个重要原因。SDS-PAGE电泳结果显示,在具形态建成的愈伤组织增殖与分化过程中,有65 KDa、29 KDa、24 KDa、16 KDa的特异性蛋白质组分出现,其中16 KDa蛋白在不定芽分化后不再表达,推测是这4种特异性蛋白推动了愈伤组织的形态建成。在不具形态建成的愈伤组织中有50KDa和30KDa的蛋白质组分表达,可把这两种蛋白组分看作是芥菜子叶离体培养过程中不具形态建成的愈伤组织中的特异性蛋白。 3过氧化物同工酶酶谱的研究 通过过氧化物酶同工酶电泳,得到以下结果:具形态建成的愈伤组织的酶谱带比不具形态建成的愈伤组织的酶谱带颜色相对要浓,同时多出了C带和G带,其中G带是具形态建成的愈伤组织所特有的,C带是在不定芽分化后出现的,因此C带可作为不定芽分化的生化标记,D带在愈伤组织诱导期出现的,可作为脱分化开始的标志。 4生理生化变化的研究 两种愈伤组织随着培养时间的增加生理指标的差异越来越显著,具形态建成的愈伤组织比不具形态建成的愈伤组织内部代谢增强。外植体培养的第8天开始,具形态建成的愈伤组织中抗氧化酶(POD、SOD、CAT)活性、核酸(RNA、DNA)含量均高于不具形态建成的愈伤组织,呈明显的上升趋势,而可溶性糖和淀粉作为细胞中可利用的能源物质,在这个时期含量下降;不具形态建成的愈伤组织中以上各指标的变化则比较平缓。 5组织细胞学观察 利用石蜡切片技术对培养材料进行组织细胞学观察,结果表明,具形态建成的愈伤组织其表面和内部会逐渐形成两个分化中心,即分生细胞团和分生组织结节,前者将发育成为芽原基,后者将发育成为根原基。


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