小麦离体培养的营养器官与花器官发育研究

来源 :四川农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhouxiancai0128
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本研究对普通小麦基因型的离体培养进行了器官发育研究,探讨了小麦细胞、组织、器官发育与分化的特异性,为小麦离体培养的优异TCR(Tissue Culture Response)基因型的性状相关选择提供了理论依据,获得了对小麦幼胚培养中器官发生途径的量性认识。同时,对离体培养条件下特异形态的小麦花器官发育的机理进行了初步研究。其主要研究结果如下: 1.小麦成熟胚、幼穗和幼胚三种外植体的离体培养中,以幼胚外植体的培养效率最佳,而幼穗和成熟胚的效率相当。主要表现为:①幼穗切段及其愈伤组织易于老化、褐化等不良反应。②成熟胚外植体存在严重的难以克服的微生物污染难题,多数材料污染率高达50%,且其愈伤组织易衰为灰暗的糊烂状,质地差。③幼胚在具有与成熟胚相当的愈伤组织诱导率的情况下,尤其具有优异的叶状体绿区化愈伤组织发生能力,平均达到13.86%,而成熟胚和幼穗则分别低至1.33%和0.00%。④幼胚愈伤组织在继代和再分化培养中具有优异的芽或苗营养器官发育能力,其平均芽化率分别为38.73%和55.31%,而成熟胚仅为2.11%和0.85%,幼穗则低至2.13和0.00%。同时,其愈伤组织具有特异的花器官发育能力,其花器官呈裸露的、具有白色羽毛状柱头而缺乏雄蕊、外稃、内稃和颖片的单性雌花。高频率分化花芽的材料与中国春双端体杂交,能产生形态更为丰富多样的花器官变异体。其特异形态的花器官与金鱼草和拟南芥中的花器官发育同源异型现象具有一定的相似性,这在小麦幼胚培养中属首次发现。 2.植物生长调节剂在小麦离体培养中的效应因外植体类型而异。在成热胚培养中,2,4-D浓度的高低以及KT的有无对愈伤组织诱导率无明显影响,但是相对低浓度(1.0mg/l)的2,4-D更有利于愈伤组织发育形成叶状体绿区。激动素KT不仅对幼胚愈伤组织鲜重和胚性愈伤组织发生率具有明显正效应,而且具有显著增强其愈伤组织器官建成能力的后效应。同时,器官建成培养基中附加6一BA有利于愈伤组织发育形成具有根、芽两极结构的完整植株。但是,在幼穗培养中,附加KT和6一BA则导致脱分化速度减慢,外植体褐化、愈伤组织诱导率降低等不良反应。 3.小麦离体培养效率受基因型的强烈影响,主要表现为基因型间小麦幼穗的愈伤组织生长速度、根芽器官分化率以及细胞分裂素类物质的致褐反应等明显不同。同样,小麦幼胚培养的脱分化进程、愈伤组织鲜重、胚性愈伤组织发生率以及愈伤组织的根、芽器官发生率在基因型间均存在极显著差异;而且,对幼胚愈伤组织诱导率,育种品系较推广品种存在更大变异。因此,可望从栽培小麦中筛选到具有优异组织培养力(TCR)的遗传种质供小麦遗传操作使用。 4.性状相关分析表明,幼胚长度与其组织培养力(TCR)密切相关,主要表现为幼胚长度与幼胚早熟萌发率及愈伤组织鲜重极显著正相关,与愈伤组织启动期及继代培养和再分化培养中的根、芽营养器官化性状之间显著负相关(尸<0.05或者0.01)。但是,与继代和再分化培养中的花器官发生率之间均没有明显关系(尸>0.05)。 5.小麦幼胚培养中,愈伤组织形成期、愈伤组织总诱导率及愈伤组织产量与再分化培养和继代培养中的根芽器官和花器官建成之间均无相关性(尸>0.05)。但是,叶状体绿区化愈伤组织发生率,与转移再分化培养和继代培养后的愈伤组织根芽器官的发育密切相关(尸<0.05或者0.01)。表明叶状体绿区化愈伤组织发生率对小麦幼胚愈伤组织的植株再生能力具有早期预测作用,这对节省大规模地考察分析小麦幼胚TCR的时间和减少人、财、物力的浪费具有重要意义。 6.小麦幼胚愈伤组织继代培养与再分化培养之间,以及各培养阶段内的根芽发生率及其芽数和芽长等器官建成性状之间均存在明显的正相关,关系(尸<0.05或者0.01),继代培养的各根芽器官化性状与再分化培 官再生途径中体细胞无性系变异的一种特殊形式,而且与金鱼草中出现的 "胚胎花”(EMBRYONIC FLOWER,即缩写为EMF)现象很相似。这种花器官发育的愈伤组织分生细胞与整体植物进行花芽分化的茎尖分生组织细胞似乎具有同样的特性与功能。 9.通过形态学的方法,从外部形态上直观地观察到了散落下来的单个胚状体和愈伤组织表面的胚状体直接萌发成具有根、芽两极器官的完整小苗的现象,而且发现即使在发生不定芽再生的同一块愈伤组织上,仍然存在着胚状体萌发成完整植株的情况,这无疑为小麦幼胚培养中通过体细胞胚胎化途径为主建成根、芽营养器官的观点提供了直接证据。 10.通过组织切片观察到许多处于不同发育时期的、具有典型合子胚胎形态的体细胞胚胎,以及成熟体细胞胚胎的萌发与萌发后形成完整植株的组织学结构,从而为根芽器官建成的性状相关分析和量性分析结果提供了有力佐证,其相互印证充分说明了小麦幼胚培养中的营养器官是通过以体细胞胚胎化途径为主,并伴随器官再生途径的双重器官建成途径而形成的。尤其是其次生体细胞胚胎的发育和丛生体细胞胚胎的发育,有利于体细胞胚胎的无性克隆,这对优化小麦遗传?
其他文献
一、系统概述GS-PDM系统是浙江大天公司推出的一个面向企业级的、通用的、开放式的产品数据管理系统,是帮助企业实施产品数据管理工程,推进企业信息化进程的强大工具之一.
雨滴从云底降落到地面过程的云下二次蒸发现象会影响雨滴中的同位素比率,明确降水过程中稳定同位素的变化对研究流域水循环具有重要意义。基于全球降水同位素网络(GNIP)、相
一、引言随着计算机技术在我国的不断普及和发展,很多企业已经广泛地运用CAD/CAM技术来提高企业的产品创新能力和竞争优势.CAD平面图形设计理论比较完善,对于一些没有相对运
目的急性急性心肌梗死患者PCI术中应用重组尿激酶药物的治疗效果及不良反应。方法收集2017年1月至2018年6月我院收治的119例急性急性心肌梗死患者作为研究对象,所有患者均是
有关人士提醒广大苗木经营户,近年苗市中卖假苗、假广告和假中介现象愈演愈烈,经营户要提高识别能力,谨防被骗。
本刊讯2014年10月19日,在南昌举行的第67届中国教育装备展示会上,长虹主打“建教育生态圈创学习新平台”的理念,首推75寸4K超清交互式触摸一体机。该产品屏幕显示真实自然、画质
国际公法作为调整国家间相五关系的原则和制度的总和,自产生以来,就曾对国际社会的发展产生着很大的影响.因此,研究并弄清楚国际公法的主要内容、地位影响及发展方向,对于了
随着现代科技的发展,考虑到我国的实情,共同过失正犯有成立共同犯罪的必要。在此基础上,提出共同犯罪以共同故意犯罪为原则、以共同过失犯罪为例外的观点,具体论述了共同过失
柱花草(Stylosanthes spp)是我国和世界热带地区栽培面积最大、应用最广的优良豆科牧草和绿肥、水土保持植物。柱花草炭疽病是目前严重危及柱花草生产的主要病害,可造成柱花