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水曲柳(Fraxinus mandshurica)属木犀科白蜡树属,是我国东北地区重要的珍贵阔叶树种。直接体细胞胚胎发生体系的建立为解决其无性繁殖提供了新途径,但存在同步化效果差、畸形胚发生率高、优良遗传材料难长期保存的问题。本研究以水曲柳成熟和未成熟合子胚子叶为材料,建立水曲柳间接体细胞胚胎发生体系和优良遗传资源的超低温保存技术体系,并分析超低温保存前后保存材料的相对存活率和生理生化差异。主要结果如下:(1)水曲柳胚性愈伤组织诱导培养基为添加5.0 mg L-1 NAA和2.0 mg·L-1 6-BA的MS1/2培养基,成熟合子胚子叶的胚性愈伤组织诱导率为11.7%,未成熟合子胚子叶的胚性愈伤组织诱导率为9.7%。胚性愈伤组织继代增殖培养基为添加0.1 mg·L-1 6-BA和0.15 mg L-1 2,4-D的WPM培养基,愈伤组织增殖系数为1.54。体胚发育培养基为添加1.0 mg.L-1 ABA的MS1/2培养基,体胚诱导率为55%。萌发生根培养基为添加0.01 mg·L-1NAA的1/3MS培养基,体胚生根率为37.5%,萌芽率26.39%,最终驯化移栽形成完整植株。(2)选取继代增殖培养7～10 d生长旺盛的胚性愈伤组织,在0.4 mol L-1蔗糖溶液中室温下预培养20 h,后添加7.5%的DMSO溶液在0℃C下脱水60 min,置于-80℃C超低温冰箱中以-1℃C/nmin降温速度冷冻4 h,迅速投入液氮中保存。保存24 h后的材料在40 ℃C水中化冻2 min,相对存活率为44.95%。(3)脱水时间和冷冻方式以及二者的交互作用对超低温保存前后水曲柳合子胚的活力和生理生化指标具有显著影响。随着脱水时间的延长,未经冷冻保存合子胚的脱氢酶活性逐渐减低,MDA含量、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量和抗氧化酶活性逐渐上升;经不同冷冻方式保存后合子胚的MDA含量逐渐降低,而脱氢酶活性、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量和抗氧化酶活性逐渐升高。当脱水时间为120 min,利用快冻法保存后的合子胚活力最高,其生理生化指标与其他处理相比达到差异显著水平。因此,水曲柳合子胚适宜的超低温保存方法为干燥脱水120 min后的合子胚利用快冻法进行超低温保存,保存后的相对存活率为62.26%。此方法也适用于水曲柳体细胞胚胎的超低温保存,保存后的相对存活率为51.68%。