西瓜愈伤组织诱导及体细胞胚胎发生的研究
胚性愈伤组织诱导及体细胞胚胎发生对于西瓜的快速繁殖、种质资源的保存、优良性状的培育以及基因工程受体系统的优化等都具有十分重要的理论意义和应用价值。本试验通过培养西瓜无菌苗获得子叶、子叶节、下胚轴和胚根外植体，研究了影响愈伤组织和体细胞胚胎发生及体胚成熟与萌发的因素，并对体细胞胚胎发生的过程进行了细胞学观察。为西瓜高效体胚发生系统的建立和相关机理的研究以及西瓜快速扩繁和遗传转化奠定了基础。主要试验结果如下: 1.筛选了西瓜无菌苗培养的最佳条件:去壳种胚在0.1％ HgCl2溶液中最佳消毒时间是8 min，超过8 min易导致无菌苗出现药害现象，低于8 min则外植体接种后易污染。1/2MS培养基是获得无菌苗的最佳基础培养基。西瓜为需暗种子，种胚接种后置于连续黑暗条件下培养3d后再转移到16 h/d光周期条件下，无菌苗生长正常健壮。 2.4-5天龄无菌苗是诱导西瓜体胚发生的最佳苗龄。子叶叶面朝下平置接触培养基能够减少卷曲现象，更好的吸收营养物质，并产生相对较多的愈伤组织和体胚。1/2子叶外植体比完整子叶更适合西瓜体胚的诱导。接种后外植体最适暗培养时间是1-2周，不进行黑暗处理的外植体诱导率低，长时间培养后死亡。 3.不同基因型的外植体之间体胚诱导率差异显著，诱导率最高的是抗病京欣，其次是早佳8424，诱导率最低的是黑美人。 4.以5天龄无菌幼苗的子叶、子叶节、下胚轴和胚根为外植体，胚性愈伤组织及体胚诱导率均以胚根最高，其次是子叶和子叶节，下胚轴几乎不能诱导体胚发生。但是胚根外植体上诱导所得体胚，球形胚后期的其他形态发生较困难。 5.添加单一2，4-D或NAA几乎不能诱导西瓜外植体体胚发生，胚性愈伤组织诱导率也较低。单独使用6-BA或TDZ能够较好的诱导胚性愈伤组织及体胚发生。其中6-BA浓度达到4.0 mg/L时胚根的胚性愈伤组织和体胚诱导率达到最高，分别为70％和56.7％。单独使用TDZ诱导体胚发生的最适宜浓度为0.1-1.0 mg/L，最佳外植体为胚根，TDZ浓度为0.1 mg/L时体胚诱导率达到了55.6％，其次是子叶外植体在TDZ浓度1.0 mg/L时，为30％。TDZ浓度过高易导致褐化，过低易使外植体产生不定芽。 6.细胞分裂素和生长素组合使用时，6-BA结合NAA诱导的愈伤组织质地较好，易转变为胚性愈伤组织，其中以MS+6-BA3.0 mg/L+NAA0.1 mg/L诱导体胚发生效果最佳，诱导率达到了54.7％。TDZ结合NAA的培养基中，0.5 mg/L的TDZ和0.05-0.5 mg/L NAA能够诱导得到生长势较好的体胚。在6-BA与2，4-D组合的培养基上，体胚诱导率普遍很低，2，4-D浓度超过1.0 mg/L时诱导得到的基本都是非胚性愈伤组织，超过2.0 mg/L时不能诱导体胚的发生。 7.体胚成熟与萌发的促进:体胚的生长容易在发育后期停滞或衰退。添加TDZ或GA3后不同程度的促进了体胚成熟和萌发。低浓度无机盐也有利于体胚成熟和萌发，1/2MS培养基上的体胚萌发率最高，为20％，其次是1/3MS和1/4MS，最低萌发率14.4％出现在MS培养基上。糖类作为重要的渗透调节剂，浓度为2％时适宜西瓜体胚萌发。 8.通过石蜡切片观察到非胚性愈伤组织染色较浅，细胞排列疏松、体积较大，细胞核小而不明显;胚性愈伤组织染色较深，细胞排列紧密、体积较小，细胞核大而明显。西瓜间接体胚发生既有内起源又有外起源，但大多是单细胞内起源。体胚发育经历了球形胚、心形胚、鱼雷胚和子叶胚这一典型体胚发生过程。
西瓜;胚性愈伤;体细胞胚;植物生长调节剂;外植体
四川农业大学
硕士
蔬菜学
李焕秀
2014
中文
S651
77
2015-05-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）