人參組織培養(yǎng)及SERK基因的克隆與表達(dá)特性研究
發(fā)布時間:2018-03-29 15:57
本文選題:人參葉片 切入點:組織培養(yǎng) 出處:《延邊大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:雖然前人有過相關(guān)人參組織培養(yǎng)的大量研究,然而,至今尚無建立完整的人參組織培養(yǎng)體系之報道,同時植物愈傷組織的形成、脫分化及再分化機(jī)理尚無明確的揭示。針對上述人參組培及植物組培機(jī)理研究中存在的問題,通過研究建立了誘導(dǎo)和增殖人參愈傷組織的較完善的體系,同時探討并初步建立了人參再生植株誘導(dǎo)方法;采用RACE方法在人參中克隆了植物愈傷組織的形成、脫分化及再分化等組培過程中起關(guān)鍵作用的SERK基因的全長cDNA,并采用半定量RT-PCR方法研究了該基因在人參愈傷組織以及愈傷組織中發(fā)生的芽當(dāng)中的表達(dá)特性。為建立人參組培完整體系及揭示植物組織培養(yǎng)機(jī)理等方面奠定了基礎(chǔ),同時也為今后的相關(guān)研究提供了參考,得到的結(jié)論如下:1)通過均勻設(shè)計法對對人參葉片愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基進(jìn)行了優(yōu)化,得到的最佳培養(yǎng)基配方為:MS+2,4-D2mg/L+NAA0.66mg/L+KT1.0mg/L,誘導(dǎo)率達(dá) 93%。以最優(yōu)激素組合為基準(zhǔn),保持其中兩個激素含量不變,另外一個激素設(shè)定不同濃度梯度的方式來進(jìn)行各激素的單因素誘導(dǎo)實驗,結(jié)果表明:2,4-D是人參脫分化過程的必需激素,而NAA,KT則不是這一過程的必需激素,但后兩種激素的存在有利于人參愈傷組織的生成,且KT的促進(jìn)作用強(qiáng)于NAA。將人參根、莖、葉外殖體接種到添加有2mg/L 2,4-D、1mg/L KT、0.66mg/L NAA的MS培養(yǎng)基中進(jìn)行愈傷組織誘導(dǎo)時,發(fā)現(xiàn)人參葉片的脫分化能力最好,莖段次之,根最差。2)通過探討愈傷組織在附加不同激素的培養(yǎng)基上的生長情況,篩選出四個增殖率較高、增殖后愈傷組織質(zhì)地較好的培養(yǎng)基,培養(yǎng)基組成如下:A2:MS+GA30.25mg/L+IBA0.75mg/L+6-BA1.25mg/L+NAA2.25mg/L+KT0.25 mg/L+2,4-D1mg/L;A4:MS+GA30.75mg/L+IBA1.75mg/L+NAA2.0mg/L+KT0.625 mg/L+2,4-D0.75mg/L;A7:MS+GA31.5mg/L+IBA0.5mg/L+6-BA2.25mg/L+NAA0.25mg/L+KT0.5mg/L+2,4-D0.375mg/L;A9:MS+GA32mg/L+IBA1.5mg/L+6-BA1mg/L+KT0.875mg/L+2,4-D0.125mg/L。3)愈傷組織的分化試驗顯示:6-BA及IBA配合使用時能夠促進(jìn)人參愈傷組織產(chǎn)生不定芽,且當(dāng)添加3mg/L的6-BA及IBA時,出芽率較高,達(dá)13%;在添加有3mg/L6-BA,3mg/LIBA,3mg/LNAA的MS中能夠誘導(dǎo)不定根發(fā)生,生根率為10%。4)采用RACE法克隆了一條全長2075bp的人參SERK基因,命名為pgSERK1。通過構(gòu)建不同植物pgSERK1基因的系統(tǒng)發(fā)育樹,發(fā)現(xiàn)人參pgSERK1基因與傘形科的胡蘿卜中的SERK基因親緣最近,其次與藜科菠菜和甜菜、菊科植物紫莖澤蘭和北野菊的親緣較近,與其它植物中SERK基因的親緣性較遠(yuǎn)。5)用半定量RT-PCR的方法考察pgSERK1基因在人參組織培養(yǎng)中的表達(dá)情況時,意外發(fā)現(xiàn)了屬于另一條SERK基因的片段pgSERK2,通過對兩個基因的表達(dá)進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn),pgSERK1僅在初生愈傷組織、胚性愈傷組織階段表達(dá),在人參葉片及不定芽中不表達(dá),而pgSERK2在人參葉片、愈傷組織、人參芽中均有表達(dá),且在人參芽中的表達(dá)量顯著高于其它階段,據(jù)此推測,pgSERK1與人參愈傷組織形成及胚性獲得有關(guān),而pgSERK2的過量表達(dá)可能對人參愈傷組織不定芽發(fā)生有一定促進(jìn)作用。
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本文編號:1681832
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