柚木再生体系构建的初步研究

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柚木(Tectona grandis L.f.)为重要的珍贵用材树种,天然分布于亚洲南部和东南部地区,木材具材质坚韧、耐腐,抗虫等特点,因此具有很高的利用价值,但是其生长一直面临着许多的问题,如低温冻害、病虫害等,通过生物技术手段改良柚木的基因遗传性状(耐寒、抗病或抗虫性状)已经变得十分迫切。在过去的20年的时间里,国外已经开始了有关改良柚木基因性状的非传统育种方面的研究,而我国在柚木此方面的研究相对较迟,只是近几年才开始起步。在现代生物技术中,转基因技术是高效进行植物性状改良的应用技术之一,而实施转基因技术改良植物性状的前提是要构建一套能够使植株高效的进行基因转化的再生体系。本论文对柚木71-14、71-5等无性系外植体材料进行了愈伤组织诱导、增殖、分化培养等方面的初步研究,以期在改良柚木基因性状方面为建立高效、稳定的柚木无性系再生体系奠定基础。具体研究结果为:1.四个柚木无性系(71-14、71-5、7544和7559)、三种基本培养基(MS、1/2MS和WPM)和四种外植体(茎尖,带节间的茎段,不带节间茎段、叶片)对愈伤组织诱导试验的结果表明相同外植体不同无性系间愈伤诱导能力均存在着差异,其中71-5和71-14号无性系最易诱导愈伤;三种基本培养基中以MS培养基更适合愈伤组织生长;四种外植体中以茎段(不带节间)外植体更适合愈伤组织的生长。2.柚木愈伤组织生长的最佳培养条件试验的结果表明暗培养28d后转到光下培养的愈伤诱导率最高,滤纸桥液体培养方式有利于愈伤的诱导,愈伤组织最适继代时间为30~35d。3.以不带节间的茎段为外植体,对柚木71-5、71-14号无性系开展了不同生长调节剂处理的单因素和双因素诱导试验,单因素诱导试验结果表明2,4-D均不能诱导两个无性系产生愈伤,71-5号无性系在添加生长素NAA的情况下能够产生愈伤,而细胞分裂素6-BA不能诱导其茎段(不带节间)外植体产生愈伤;相反,6-BA能诱导71-14号无性系茎段(不带节间)外植体产生愈伤组织,而NAA对其几乎不起作用。双因素诱导试验结果表明采用NAA与6-BA两种生长调节剂组合处理,71-14号无性系会产生致密型和疏松易碎型两种类型愈伤组织,它们最适浓度组合分别为0.5mg·L-1NAA+1mg·L-16-BA及2mg·L-1NAA+2mg·L-16-BA;而71-5号无性系则仅产生疏松型愈伤组织,其最适浓度组合为2mg·L-1NAA+2mg·L-16-BA。4.开展的愈伤组织继代增殖和分化试验研究结果表明MS为愈伤继代、分化的较适培养基。采用单因素诱导不利于愈伤的继代及分化生长, IBA和GA3与TDZ组合均有利于愈伤的培养,继代生长的愈伤组织有活力。试验中观察到了心形胚,此外,在MS+0.4mg·L-1TDZ+1mg·L-1IBA培养基中再生分化出了一株再生苗,观察认为该苗木是通过体细胞胚胎发生途径再生的植株。
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