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银中杨的组织培养与遗传转化研究

2020-12-07阅读(597)

银中杨的组织培养与遗传转化研究

论文摘要

银中杨（Populus alba×P.berolinensis）是营造速生丰产林的一个优良品种,在我国北方地区大面积栽培,是优质的造纸制浆树种。然而纸浆中木质素的去除不仅增加了造纸成本,而且造成了很大的环境污染。由于树木的育种周期长,利用常规的育种手段无法在短期内培育出木质素含量低的银中杨新品种。利用根癌农杆菌介导的遗传转化可以在短期内解决这一问题,根癌农杆菌介导的遗传转化的一个非常关键的环节就是高效的组织培养再生系统的建立。因此本研究我们以银中杨为研究对象,首先建立高效的银中杨组织培养再生系统,然后通过农杆菌介导法将来自紫穗槐的4CL反义融合基因通过根癌农杆菌介导法导入银中杨体内,降低银中杨木质素含量。主要研究结果如下:1.确定最佳的银中杨叶片增殖的培养基:MS+TDZ0.1mg/L+NAA0.02mg/L+蔗糖20g/L+琼脂8g/l。再生频率达100%,平均每个叶片增殖12个芽。2.确定茎段诱导和分化的最佳培养基:MS+TDZ0.1mg/L+蔗糖20g/L+琼脂8g/L。再生频率为100%,平均增殖4.6个芽。3.确定银中杨再生苗生根的最佳培养基:1/4MS+IBA0.5mg/L+蔗糖20g/L+琼脂8g/L。生根率为100%,根的平均数量为4～5条。4.确定银中杨生长最适碳源为蔗糖,葡萄糖、麦芽糖不利于银中杨不定芽分化。暗培养不利银中杨叶片不定芽的诱导,正常光和红光有利不定芽的诱导。5.叶片分化过程中SOD、POD、可溶性蛋白、可溶性糖的变化明显,在不定芽分化高峰期15天时出现峰值,以后逐渐下降。6.碳源对生根的组培苗的影响很大,生物量及光合生理指标均有明显变化。以20g/L蔗糖处理的组培苗长势最好,光合能力强,叶面积大,株高高。葡萄糖、麦芽糖生根处理的组培苗移栽后长势弱,较蔗糖处理的矮小,光合能力弱。7.根癌农杆菌的银中杨遗传转化体系是:叶片的预培养时间为3天,共培养时间为3天,菌液浓度为0D600=0.1～0.5,侵染时间为5～10min,选择压1.5mg/L潮霉素为最佳的抗生素筛选浓度。经抗生素筛选得到的抗性植株通过PCR和PCR Southern等系列实验检测,结果证明目的基因已完全整合到银中杨的基因组中。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 植物组织培养器官形成及影响因素
  • 1.2.1 影响组织培养器官形成的因素
  • 1.3 木本植物转基因的现状及发展趋势
  • 1.3.1 研究现状
  • 1.3.2 转基因类型
  • 1.3.3 发展趋势
  • 1.4 离体培养过程中生理生化研究进展
  • 1.5 本论文的立项依据
  • 2 银中杨组织培养再生系统的建立
  • 2.1 材料来源
  • 2.2 方法
  • 2.2.1 各种影响因子对银中杨叶片离体再生的影响
  • 2.2.2 各种影响因子对银中杨茎段离体再生的影响
  • 2.3 结果与分析
  • 2.3.1 各种影响因子对银中杨叶片离体再生的影响
  • 2.3.2 各种影响因子对银中杨茎段离体再生的影响
  • 2.4 讨论
  • 2.5 本章小结
  • 3 银中杨叶片离体培养过程中的生理生化研究
  • 3.1 材料
  • 3.2 方法
  • 3.2.1 叶片培养及生理生化指标测定
  • 3.2.2 叶片SOD活性的测定
  • 3.2.3 叶片POD活性的测定
  • 3.2.4 可溶性蛋白测定
  • 3.2.5 可溶性糖测定
  • 3.3 结果与分析
  • 3.3.1 不定芽分化过程POD活性变化
  • 3.3.2 不同培养时间的SOD活性变化
  • 3.3.3 可溶性糖含量及其变化对叶片分化的影响
  • 3.3.4 可溶性蛋白含量及其变化对叶片分化的影响
  • 3.4 讨论
  • 3.5 本章小结
  • 4 银中杨组培苗离体生根及盆栽过程中生长性状与光合生理生态的差异
  • 4.1 银中杨组培苗离体生根的研究
  • 4.1.1 材料
  • 4.1.2 方法
  • 4.1.3 结果与讨论
  • 4.2 组培苗盆栽过程中生长性状及光合生理生态差异
  • 4.2.1 材料来源
  • 4.2.2 测定方法
  • 4.2.3 结果与讨论
  • 4.3 讨论
  • 4.4 本章小结
  • 5 反义4CL基因转化银中杨的研究
  • 5.1 材料
  • 5.2 方法
  • 5.2.1 培养基及培养条件
  • 5.2.2 外源基因的转化
  • 5.2.3 叶片的预培养
  • 5.2.4 根癌农杆菌的培养基及工程菌液的制备
  • 5.2.5 侵染
  • 5.2.6 根癌农杆菌对外植体的浸染与共培养
  • 5.2.7 潮霉素最佳浓度的筛选
  • 5.2.8 选择培养
  • 5.2.9 抗性芽筛选
  • 5.2.10 生根的潮霉素敏感性试验
  • 5.2.11 质粒DNA的提取
  • 5.2.12 银中杨叶片总DNA的提取
  • 5.2.13 琼脂糖凝胶电泳
  • 5.2.14 PCR检测
  • 5.2.15 PCR Southern Blotting分析
  • 5.3 结果与分析
  • 5.3.1 潮霉素对银中杨叶片不定芽诱导的影响
  • 5.3.2 生根的潮霉素敏感试验
  • 5.3.3 转化苗的生根
  • 5.3.4 转基因植株的PCR检测
  • 5.3.5 转基因植株的PCR Southern检测
  • 5.4 讨论
  • 5.5 本章小结
  • 结论及进一步工作
  • 6.1 主要结论
  • 6.2 有待于进一步开展的工作
  • 参考文献
  • 附录
  • 攻读学位期间发表的学术论文
  • 致谢

    • 相关论文文献

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