论文题目: 盾叶薯蓣类原球茎的发育及其相关基因差异表达的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 植物学
作者: 彭晓英
导师: 周朴华
关键词: 盾叶薯蓣,类原球茎,原球茎,内源多胺,差异显示
文献来源: 湖南农业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 盾叶薯蓣（Dioscorea zingiberensis C.H.Wright）根状茎中含有较高含量的薯蓣皂苷,是我国特有的甾体激素类药源植物。但离体培养中试管苗移栽困难的现状束缚了盾叶薯蓣优质种苗的快速繁殖。因此,开展盾叶薯蓣繁殖体离体诱导的研究是解决该问题的有效手段,具有重要的意义。本文以带腋芽的茎段为外植体,建立了类原球茎微繁殖技术体系。在此基础上,以5个发育时期的类原球茎为材料,分别从组织形态学、细胞超微结构、薯蓣皂苷元的组织化学定位、可溶性蛋白含量及组分分析、相关酶活性及同工酶分析、内源激素和多胺水平变化以及mRNA的差异表达等方面系统研究了盾叶薯蓣类原球茎发生发育的生理生化机理与基因的差异表达。主要研究结果如下: 1.成功建立了盾叶薯蓣类原球茎微繁殖体系。 以带腋芽茎段为诱导致密愈伤组织的外植体,利用正交试验设计,对最佳因素水平组合进行重复比较验证,建立了盾叶薯蓣类原球茎微繁殖技术程序。经该途径诱导得到的生根类原球茎植株经炼苗后移栽的成活率可达到90%以上。类原球茎诱导的最适培养基配方分别为,致密愈伤组织诱导培养基:MS+6-BA 2.0 mg·L-1+NAA0.4 mg·L-1+KT0.6 mg·L-1+蔗糖3%;类原球茎诱导和增殖培养基:MS+6-BA4.0 mg·L-1+KT1.0 mg·L-1+蔗糖6%;类原球茎生根培养基:1/2MS+NAA 0.3 mg·L-1+IAA0.8 mg·L-1+活性炭0.3%+蔗糖1.5%。 2.组织形态学观察及细胞结构的显微、超微结构观察结果均表明离体诱导的盾叶薯蓣类原球茎具有单子叶植物茎的结构特征,其横切面结构类似于盾叶薯蓣种子苗胚轴处膨大球体和根状茎。确证了对该繁殖体的命名。 盾叶薯蓣类原球茎为致密球体,外周有鳞片叶包被。鳞片叶叶肉细胞的光合能力较强,细胞质中叶绿体基粒类囊体数量多,叶绿体基质中有淀粉粒、液泡等,对同化产物的积累可供给包裹着的类原球茎发育所需。而鳞片叶表面上的栓质和硅质突起对类原球茎的发育具保护功能。 盾叶薯蓣类原球茎的发生起源于胚性细胞分裂形成的细胞团,但在后期发育中并无胚根的出现,芽的形态学为单向极性,是有别于器官发生和体胚发生的新的形态发生方式。随着顶芽的伸长,在类原球茎节部形成不定根,鳞片叶逐渐褐
论文目录:
第一章 前言
1． 薯蓣属植物的研究现状及存在的问题
2． 植物原球茎(类原球茎)的研究概况
2．1 原球茎(类原球茎)的定义
2．2 类原球茎的形态发生及其意义
3． 类原球茎发生发育的相关研究
3．1 植物离体形态建成的生化基础研究
3．2 植物生长物质与原球茎及其他变态器官发育的关系
4． 本项研究的立题目的和意义
第二章 盾叶薯蓣类原球茎的离体诱导及再生体系的建立
1． 材料与方法
1．1 材料
1．2 方法
1．2．2 愈伤组织的诱导和增殖
1．2．3 类原球茎的分化与增殖
1．2．4 类原球茎的个体生长
1．2．5 类原球茎的生根
1．2．6 类原球茎植株的炼苗与移栽
2． 结果与分析
2．1 不同外植体在不同激素配比的培养基上培养的比较
2．2 不同激素浓度组合对致密愈伤组织形成的影响
2．3 不同激素浓度组合对诱导类原球茎的影响
2．4 类原球茎在分化增殖培养基上的生长
2．5 不同因素组合对类原球茎生根的影响
2．6 类原球茎植株的炼苗与移栽
2．7 盾叶薯蓣类原球茎微繁殖技术程序
3． 讨论
3．1 正交设计试验方法在类原球茎离体诱导中的应用
3．2 外植体类型与愈伤组织诱导及类原球茎分化的关系
3．3 6-BA和2，4-D在愈伤组织诱导中的作用
3．4 6-BA、KT和蔗糖对类原球茎诱导的影响
3．5 类原球茎生根培养中各因素的影响
3．6 盾叶薯蓣类原球茎的应用前景
第三章 盾叶薯蓣类原球茎发育解剖学及薯蓣皂苷组织化学定位的比较研究
1． 材料与方法
1．1 材料
1．2 实验方法
1．2．1 石蜡切片与显微观察
1．2．2 扫描电镜制片与观察
1．2．3 超薄切片及透射电镜观察
1．2．4 组织化学法鉴定薯蓣皂苷
2． 结果与分析
2．1 盾叶薯蓣类原球茎的发育解剖学研究
2．1．1 类原球茎的结构
2．1．2 从愈伤组织诱导类原球茎的组织学研究
2．1．3 类原球茎初生结构的分化
2．1．4 类原球茎的扫描电镜结构
2．1．5 盾叶薯蓣类原球茎超微结构观察
2．2 盾叶薯蓣愈伤组织不定芽再生的发育解剖学研究
2．2．1 不定芽的发生
2．2．2 不定根的发生
2．3 盾叶薯蓣愈伤组织、类原球茎、叶腋基部膨大球体的组织化学比较研究
2．3．1 愈伤组织组织化学
2．3．2 类原球茎组织化学
2．3．3 盾叶薯蓣植株藤蔓部分叶腋处膨大球体的组织化学
3． 讨论
3．1 盾叶薯蓣类原球茎与不定芽的形态发生及发育
3．2 盾叶薯蓣类原球茎的发育与初生加厚分生组织(PTM)的关系
3．3 盾叶薯蓣繁殖体的薯预皂苷组织化学定位
第四章 盾叶薯蓣类原球茎发生发育的生化特性研究
1 材料与方法
1．1 材料
1．2 方法
1．2．1 材料预处理
1．2．2 超氧化物歧化酶(SOD)活性测定
1．2．3 过氧化物酶(POD)同工酶电泳及活性的测定
1．2．4 过氧化氢酶(CAT)活性的测定
1．2．5 淀粉酶(AMY)同工酶电泳及活性的测定
1．2．6 可溶性蛋白质含量的测定
1．2．7 蛋白双向电泳
2 结果与分析
2．1 类原球茎发生发育的可溶性蛋白质含量变化
2．2 类原球茎发生发育的超氧化物歧化酶(SOD)活性变化
2．3 类原球茎发生发育的过氧化物酶(POD)活性的变化
2．4 类原球茎发生发育的过氧化氢酶(CAT)活性变化
2．5 类原球茎发生发育的淀粉酶(AMY)活性变化
2．6 过氧化物酶同工酶电泳分析
2．7 淀粉酶同工酶电泳分析
2．8 类原球茎发生的蛋白质双向电泳(2-DE)分析
3 讨论
3．1 梯度聚丙烯酰胺凝胶电泳与单一凝胶电泳的比较
3．2 抗氧化酶(AOEs)与类原球茎形成及发育的关系
3．3 类原球茎形成及发育与淀粉酶(AMY)的关系
3．4 可溶性蛋白含量及蛋白质的表达与类原球茎形成及发育的关系
第五章 盾叶薯蓣类原球茎的发生发育与植物生长物质的关系
1 材料与方法
1．1 材料
1．2 方法
1．2．1 主要仪器和试剂
1．2．2 内源激素的提取和HPLC测定
1．2．3 多胺的提取和 HPLC测定
2 结果与分析
2．1 激素测定的HPLC色谱
2．2 多胺测定的HPLC色谱
2．3 盾叶薯蓣类原球茎发育过程中赤霉素(GA_3)含量的变化
2．4 盾叶薯蓣类原球茎发育过程中细胞分裂素(CTKs)含量的变化
2．5 盾叶薯蓣类原球茎发育过程中吲哚乙酸(IAA)含量的变化
2．6 盾叶薯蓣类原球茎发育过程中脱落酸(ABA)含量的变化
2．7 盾叶薯蓣原球茎发育过程中多胺(PAs)含量的变化
3 讨论
3．1 植物激素的变化与盾叶薯蓣类原球茎发生和发育的关系
3．2 多胺的变化与盾叶薯蓣类原球茎发育的关系
第六章 盾叶薯蓣类原球茎发育的mRNA荧光差异显示
1． 材料
1．1 植物材料
1．2 主要试剂及仪器
1．2．1 试剂
1．2．2 仪器
2 实验方法
2．1 总RNA的提取及检测
2．1．1 实验器皿的处理
2．1．2 总 RNA抽提步骤
2．1．3 RNA质量和浓度的检测
2．2 荧光mRNA差异显示(FDD)
2．3．1 逆转录反应
2．3．2 逆转录荧光多聚酶链式反应(fluoroDD-PCR反应)
2．3．3 聚丙烯酰胺变性凝胶电泳分离差异片断
2．3．4 差异表达基因片段的回收及重扩增
2．3．5 反Northern杂交筛选差异cDNA片段
2．3．6 阳性差异片断的克隆和测序
3 结果与分析
3．1 总 RNA的质量和浓度检测结果
3．2 mRNA差异条带的显示
3．3 回收片断的PCR重扩增
3．4 反向Northern杂交
3．5 重扩增产物的克隆及酶切鉴定
3．6 差异片断cDNA的测序及与已知基因的同源性比较
4． 讨论
4．1 荧光差异显示方法的特点
4．2 无同源序列的基因的功能预测
4．3 F-box蛋白家族与盾叶薯蓣类原球茎发育的关系
4．4 smHSPs蛋白与盾叶薯蓣类原球茎发育的关系
4．5 Caleosin蛋白与盾叶薯蓣类原球茎发育的关系
4．6 翻译起始因子(eIF3)的表达与盾叶薯蓣类原球茎发育的关系
全文总结
参考文献
缩略词
图版
附录
致谢
作者简介
发布时间: 2006-04-03
参考文献
- [1].濒危名贵药用霍山石斛类原球茎液体培养生产活性多糖的研究[D]. 查学强.合肥工业大学2006
- [2].多胺促进霍山石斛类原球茎芽发生及作用机理的研究[D]. 王瑛.合肥工业大学2009
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